本发明提供一种基于四元数奇异值熵指标的磨削表面粗糙度检测方法，属于粗糙度检测技术领域。包括以下步骤：利用纯四元数的三个虚部分别代替彩色图像的三个颜色分量；对纯四元数矩阵进行奇异值分解；截取前30个奇异值，计算其奇异值熵指标；利用支持向量机对奇异值熵指标和粗糙度值进行训练拟合，从而预测粗糙度。本发明的方法将颜色信息作为一个整体处理，并给出了合理的数据结构表达，可直接获取彩色光源照射在待检测物表面的虚像对应的图片来检测其粗糙度，该图像是彩色图像，非灰度图像，因而不存在图像降质的过程，使得图像处理的准确性提高，从而使得粗糙度检测结果的准确性更高。