回转体工件被广泛应用于农业、工业、国防等领域。目前回转体工件普遍采用自动生产线进行大批量生产,为了保证制造精度,对回转体工件内径的高精度自动测量显得尤为重要。本文分析了回转体工件测量的研究现状,研究了回转体工件内径测量系统的关键技术,主要完成了以下工作:1.改进了课题组已有的测量装置,去除X轴,提出由Z轴、转台转轴C轴组成的两轴接触式回转体工件测量方案。设计了测量工作流程,对于一个截面内的回转体工件的内径测量,分析了测量原理,比较了两种内径计算方法;完成测量主机主要结构形式的设计,进行主要元件的选型,搭建了测量系统;选择了用于内径测量的气动伸缩式接触位移传感器;编写了专用测量软件。2.引入基于机器视觉的工件识别系统,识别工件是否放置到测量工位,设计并搭建了工件识别系统硬件部分。采用圆投影模板匹配的识别算法,利用图像金字塔和非极大值抑制方法对该识别算法进行了改进;将改进后的算法与原始算法进行了对比分析,改进后的算法能大幅提升识别效率。在不同条件下进行了回转体工件的识别实验,验证了算法的有效性。3.分析了位移传感器安装的偏心误差、传感器倾角误差、工件倾斜误差、Z轴误差、以及转台的回转误差对回转体工件内径测量的影响,建立了测量系统的实际数学模型。对最小二乘法求内径做了关于剔除粗大误差的算法优化。4.采用了差分进化算法,利用标准环规的标准内径值和测量系统实际数学模型,反推了待确定的系统参数。并利用另一个标准环规进行了验证实验,实验表明,测量系统的重复性、稳定性和抗干扰能力都满足测量要求。本论文提出的方法也可以用于其他类型的回转体工件测量应用中,对于推动回转体工件测量向着高精度、自动化发展具有重要意义。