钢球直径高精度测量与分组系统属于钢球尺寸测量技术领域，目的在于提出解决现有技术存在的测量范围小、机器容易损坏、造价高以及普适性差的问题。本发明包括钢球上料系统、测量系统、下料及分组系统以及控制系统；控制钢球上料系统步进向测量系统进行单个球的上料，测量系统测量当前钢球与基准球的直径变化量并反馈至控制系统，控制系统根据当前钢球与基准球的直径变化量控制下料及分组系统的不同分组盘承接下料钢球；测量系统至少包括：钢球储料定位单元，钢球储料定位单元对待测量的钢球的下端以及两侧进行定位；顶部定位单元，通过顶部定位单元对钢球顶部提供弹性狭缝以及图像采集单元，通过图像采集单元采集弹狭缝的尺寸并传输至控制系统。