本发明公开了一种基于K均值聚类的钢轨焊缝轮廓自动定位方法,包括步骤:1)采集单帧钢轨焊缝图像;2)对单帧钢轨焊缝图像进行预处理;3)利用K均值聚类算法对焊缝图像进行分割;4)粗定位焊缝轮廓;5)精定位焊缝轮廓。本发明的优点是:采用K均值聚类方法对不同进光量的焊缝图像进行分割,均可以得到精确的焊缝分割结果;采用粗定位和精定位两步法,能够自动定位焊缝轮廓。本发明能够实现钢轨焊缝轮廓的自动定位,具有定位效果好、抗干扰能力强和自动化程度高的特点。