本发明提供了一种CMP垫的金属微粒缺陷的检测装置及方法，属于CMP垫内部缺陷的检测领域，方法包括：对CMP垫进行背向照明，使用机器视觉成像系统对CMP垫进行扫描成像；对扫描图像进行灰度值的底帽变换；对传统OSTU法获取预设前景灰度百分比进行改造，计算灰度阈值；对预处理后的扫描图像进行自动阈值分割；将分割完成之后的区域进行连通；将连通域中存在缺陷的特征区域进行图像坐标提取；采用张正友角点标定法，对机器视觉系统图像坐标系与X射线成像系统的图像坐标系进行坐标转换获取X射线成像的图像坐标；采用X射线成像方法，对金属微粒缺陷成像核实。本发明检测范围、检测精度和检测效率均得到了极大的提升。