钢球是轴承中的重要组件，其质量对轴承的性能和寿命有着至关重要的影响。随着我国钢球产业的发展，能否开发出性能稳定、检测效率高的钢球检测设备成为制约钢球行业继续发展的关键因素。本文对基于计算机视觉技术的钢球表面缺陷检测分选仪开发过程中的钢球展开方案、照明方案、图像处理方法、软件界面设计等问题进行了基础性研究，并针对直径1.5mm的微型钢球，根据所提出方案搭建了钢球表面缺陷检测分选仪样机。传统的钢球检测仪中钢球展开方法通常为子午线展开或者螺旋线展开。本文采用了基于双CCD摄像机的钢球一维直线运动展开方法，通过将两台CCD摄像机与钢球运动的轨道成一定角度放置，实现对钢球表面的全覆盖。该方法规避了复杂的二维展开运动，降低了对可检测钢球尺寸的限制，因此同样适用于传统展开方法难以检测的3mm以下微型钢球。针对上述钢球展开方法，设计了带有双观察孔的穹形光源。针对微型钢球中常见的几种缺陷：开裂、生锈、划伤、平头等，设计了图像处理算法。利用实时采集的钢球图像帧与模板帧求帧差提取钢球表面缺陷。并通过Visual C++编程实现。使用MFC设计了钢球表面缺陷检测分选仪的软件系统，设计了操作界面，调用库函数控制相机采集图像，使用数据采集卡输出开关量控制电磁阀等硬件的通断，实现了连续检测（监控模式）、单步检测（调试模式）等功能。经实验检验，该钢球表面缺陷检测图像处理算法表现稳定，能够达到检测精度要求。