本实用新型公开了一种单视觉在线检测刀具磨削系统，包括刀具平台和磨具平台。刀具平台上安装刀具进给驱动装置，刀具进给驱动装置上安装刀具旋转驱动装置，刀具旋转驱动装置出力轴上安装待磨刀具。待磨刀具上下方分别设有视觉传感器、底光源。磨具平台上安装磨头往复平移驱动装置，磨头往复平移驱动装置上安装磨头旋转驱动装置，磨头旋转驱动装置出力轴上安装磨头，磨头上刚性安装砂轮。待磨刀刃与磨头相向，待磨刀具可朝磨头做进给运动。磨头往复平移驱动装置带动磨头做往复平移运动。磨具平台上、与待磨刀刃相对应的位置上安装平移位置检测传感器。本实用新型基于单视觉在线检测刀刃外轮廓反映的磨削情况，对待磨刀具实现了自动磨削控制。