大型锻件是重大装备制造业中大型设备的核心部件，随着现代化工业技术的进步，我国的电力、船舶、核电、能源和化工行业取得飞速发展，对大型锻件生产质量的要求也越来越高。准确掌握并控制锻造过程中大型锻件的温度对提高锻件的生产质量具有重要作用。但是在大型锻件锻造过程中，目前测温方法常受到发射率、高温背景辐射、氧化皮覆盖、环境杂散光等因素的制约，测温误差较大，难以达到测温要求。本文在现有红外测温系统的基础上，针对大型高温锻件在线测温进行研究并提出基于三级干涉滤光的红外测温方法，具体内容如下：首先，研究红外辐射和红外测温的基本原理，在现有红外测温系统的基础上，针对大型高温锻件锻造过程中温度在线测量提出新的红外测温方法。其次，基于本文测温方法构建新的红外测温系统，提出三级干涉滤光系统，并对滤光系统的性能和参数进行研究和仿真。考虑到高温锻件氧化皮的存在，进一步研究氧化皮与高温锻件间的热传递过程，建立氧化皮与锻件传热模型，运用热传递理论推导测量被氧化皮覆盖的高温锻件表面真实温度的新算法。最后，在实验室利用本文提出的红外测温方法对高温锻件进行测温实验研究，通过对实验结果的分析验证本文测温方法的可行性。