Может быть тогда лучше установить ряд пьезодатчиков под рельсами, либо тензометрические наклеить на рельсы? Это позволит расчитать и скорость приближения и расстояние до поезда. А к конкретно Вашей системе - установите ч/б камеру с телеобъективом, на дисплей выводить картинку образцовую и с камеры. По их расхождению будет видно, что камеру пора юстировать.