本文从信息获取技术的实际应用出发,对现有内膛信息获取的原理、方法和检测装备的性能及其局限性进行深入分析的基础上,深入研究了内膛这一复杂情况下图像获取与处理、图像测量以及测控技术,制定了相应的技术方案,实践证明其合理性和有效性。针对测量环境的特殊性,研究并设计了一套自动化程度高的测量设备,有效地解决了内膛测量高精度和大动态范围之间的矛盾。在内膛信息获取方面,应用基于对径测量的内径和容积测量方法。设计了串口通信子模块,负责上下位机之间的信息传递:测量参数的采集和传输、控制命令的传输。根据步进电机驱动原理,设计了步进电机控制电路。鉴于成像环境特殊性和复杂性,而获取图像质量要求较高,故必须借助人工照明系统,因此提出了相应的视觉场景照明设计模型,并且设计了适合特殊环境图像获取的环形LED光电成像照明光源,实践证明该光源能够保证在特殊复杂环境下获取较高质量测量需求的图像。针对测量系统所获取图像的特点和测量的特殊要求,研究了相应的图像预处理、图像分割方案和算法,并对这几种算法做出了比较。通过对多种图像分割算法的深入分析和实验研究,确立了一种适应本测量系统的最佳分割方案—最大类间方差法分割方案。在直线定位方面,采用Hough变换检测标尺边缘直线,然后对标尺定位,实验证明效果良好。在软件设计方面,采用模块化设计思想,分析了精确定位的几种特殊控制,提高了测量系统的精确度。