数控机床加工过程中,刀具的磨损会直接影响工件加工效果。对加工刀具磨损的及时检测,根据磨损程度进行刀补调整或刀具更换等操作,可以有效提高加工效率,降低加工成本。当前的刀具磨损间接检测以切削力、电流功率等信号间接监测为主,难以直观地表现磨损效果,而视觉检测可以直接检测磨损区域。本文基于刀具磨损在机自动化检测这一难点,设计并搭建了一套基于机器视觉的立铣刀磨损在机检测系统,完成了集视觉检测、硬件控制、数控系统通信功能于一体的检测软件开发。分析了立铣刀的主要磨损类型,结合不同光照环境进行对比实验后,提出了环形光源正向照明、矩形光源背向照明相结合的双相机检测方案。设计了刀刃偏转角度提取、电机驱动相机回转、侧面相机采集并处理的检测流程。设计并搭建完成检测机构。基于数控机床内部空间,在不影响正常加工流程的前提下,设计并构建了双臂回转运动机构。作为检测系统主体,该机构搭建在机床可拆卸侧窗位置,不改动机床原有结构。同时设计了该系统的电气控制模块,通过上位机实现对系统检测流程的控制。研究了刀具端面与侧面图像的处理算法,针对刀刃偏转角度提出了改进的共线边缘轮廓拟合算法,基于Canny算子对预处理后的高对比度图像进行边缘提取并分割筛选,合并共线轮廓并拟合直线提取角度;针对刀具侧面图像,利用螺旋线平面投影方程,结合轮廓坐标逆推得到理想切削刃轮廓,生成磨损区域并完成磨损量的计算。基于C#开发环境,结合Halcon函数以及Modbus通信协议,完成了刀具磨损视觉检测与控制系统用户软件的编写。对比高精度影像测量仪的检测数据,本文检测系统对刀具后刀面不均匀崩刃检测误差在5%以下,基本满足实际生产加工的需要。