对偏心运动双平面超精研抛圆柱面的加工技术进行了理论和试验研究。基于几何运动学理论建立了加工系统数学模型，应用速度矢量法求解圆柱工件各运动参数，进而实现了工件圆柱面加工轨迹的仿真，分别分析了工件中心至夹具中心距离与夹具中心至研磨盘中心距离的比值、夹具自转转速与夹具公转转速的比值对加工轨迹形态和轨迹交叉角度的影响规律。在自制试验装置上对轴承钢GCr15圆柱滚子进行了超精研磨和抛光试验，改善了一批工件圆柱面的圆度和表面粗糙度及其偏差。仿真结果和试验结果的比较分析说明，仿真结果可反映实际工件表面微观加工痕迹的相互交叉的几何特征。

针对现有反锐化掩模方法在滚子缺陷区域增强中存在的问题,通过在非线性反锐化掩模方法中引人改进的高通滤波模板,构建了一种新的反锐化掩模方法。以滚子周面缺陷图像为例,对线性、非线性反锐化掩模以及本文方法进行了图像增强及缺陷区域提取效果对比试验,并以分布分离指标DSM对图像增强效果进行量化评价。试验结果表明使用基于改进高通滤波模板的非线性反锐化掩模方法可以有效改善缺陷区域的增强效果,与线性及非线性反锐化掩模方法相比,该方法增强后缺陷图像的DSM值最高,缺陷提取区域大小最接近真实缺陷。