本发明公开了一种轨道移动探伤在线监测系统，涉及特种设备无损检测领域，包括多个相同、相互通信且安装在列车底部、轨道上方和/或车轮之间的检测设备；检测设备包括控制器及与控制器连接的温度传感器、速度传感器、热激励源、红外探头和图像处理系统；控制器用于根据速度传感器检测的列车行驶速度信息和温度传感器检测的被测轨道表面温度信息，调整红外探头角度和热激励源功率；图像处理系统用于对红外探头捕捉的被测轨道表面红外图像进行图像分割，确定被测轨道上的已有缺陷区域、漏检区域和疑似缺陷区域，为列车靠后位置的检测设备，进行缺陷复检提供判断依据。本发明能够在列车行驶过程中即全自动化的完成缺陷的检测。