大型环筒类锻件是核电装备、石化装备和煤液化装备领域所需的关键部件，在锻造过程中，锻件的外形几何尺寸是合理决定压下量、锻打力、锻打次数等工艺参数的主要依据之一，实时掌握大型锻件锻造中锻件的外形几何尺寸信息，对于改善大型锻件的内部成形质量、提高加工精度和生产效率、有效节约能源等方面具有极其重要的意义。因此本文针对大型环筒类锻件锻造中外径和内径测量展开研究，旨在探索一种大型环筒类锻件锻造中外径和内径测量方法，为保证锻件的成形质量，提高材料利用率，降低锻件的成本，提高市场竞争力提供保障。具体研究工作如下：分析大型环筒类锻件的锻造成形工艺，研究环筒类锻件外径和内径测量原理。在外径和内径测量原理的基础上，考虑锻造现场实际情况，构建基于一字线绿激光和CCD摄像机的大型环筒类锻件锻造中外径测量系统，然后在外径测量系统的基础上，构建基于红外测温的大型环筒类锻件锻造中内径测量系统，为实现外径和内径尺寸的测量奠定基础。研究外径测量点空间几何变换规律，建立与大型环筒类锻件外径测量系统相匹配的测量模型，根据单CCD摄像机的特点确定外径测量模型的约束条件，并研究外径测量模型的参数求解方法，以实现被测锻件表面投射绿激光条纹测量数据的提取；然后分析处理提取的测量数据，基于最小二乘理论研究大型环筒类锻件外径尺寸求解计算方法，为实现大型环筒类锻件的外径测量奠定基础。运用传热学理论，研究环筒类锻件热传导特性，建立大型环筒类锻件锻造中的导热微分方程，根据导热微分方程，结合锻件的定解条件，建立大型环筒类锻件锻造中内径测量模型。针对内径测量模型中的温度信息，考虑现有温度测量方法精度低的温度，建立三级干涉滤光模型，并进一步构建基于三级干涉滤光的红外双波长测温系统，以提高环筒类锻件锻造中表面温度的测量精度，然后基于表面温度研究大型环筒类锻件内径尺寸求解方法，实现其内径尺寸的测量。根据本文提出的大型环筒类锻件外径和内径测量理论，并制作环筒类实验工件，运用河北省特种光纤与光纤传感重点实验室的光学测量实践平台，将实验工件加热到1200℃进行实验研究。首先进行外径尺寸测量实验，和卡钳测量的尺寸进行对比验证本文提出的外径测量方法的可行性和精度；其次进行温度测量实验，并和红外热像仪测量的温度进行对比，验证本文提出的红外双波长测温方法的可行性和精度；然后结合外径尺寸和表面温度信息，进行内径尺寸测量实验，实现了环筒类实验工件的内外径尺寸测量，验证本文提出的内径尺寸测量方法的可行性和精度，为实现大型环筒类锻件的外径尺寸测量奠定基础和实现其内径尺寸测量提供一种新思路。