本发明公开了一种基于邻域灰度相似性的钢球磨痕检测方法，具体包括如下步骤：步骤1：采集钢球的磨痕图像并读入计算机；步骤2：若采集的磨痕图像为彩色图像，转入步骤3；若采集的磨痕图像采集的是灰度图像，则转入步骤4；步骤3：将彩色图像F灰度化；步骤4：计算灰度磨痕图像f的邻域灰度均值图M。步骤5：计算像素的邻域灰度偏差值；步骤6：邻域灰度偏差图S的二值化。步骤7：对邻域灰度相似图L进行去零星操作；步骤8：对灰度相似磨痕图D填补空洞操作；步骤9：形态学开运算。该方法可快速检出钢球的磨痕区，进而可以直接计算出磨痕直径。