本发明公开一种基于机器视觉的卷烟飞灰检测装置及采用灰度差异法的卷烟飞灰检测方法。本发明通过仿真人体卷烟抽吸动作机械手夹持检测样品，在仿真人体抽吸过程中，采用多组摄像头对卷烟燃烧过程进行同步全信息实时跟拍，在非弹击烟灰条件下，通过采集图像差异对比，判断是否出现飞灰现象，通过前后两张卷烟燃烧灰柱图像中卷烟燃烧灰柱的灰度存在差异的面积计算卷烟燃烧灰柱中出现飞灰的面积，从而进一步判断飞灰量的大小。本发明巧妙的将细微飞灰量的检测转换成卷烟燃烧灰柱灰度差异的检测，相对采用人工抽吸经验和主观判断卷烟是否发生飞灰以及飞灰量的大小的方法，本方法重复性好、客观、可信度高、可量化，能更加精准地评价产品差异。