在管状工件的制造过程中，由于加工技术的条件制约，管状工件会存在一定的形位误差和尺寸误差，为了保证管状工件的内径尺寸符合实际的应用要求，并且根据被测工件的自身特点和测量要求，例如测量的工件为长管道，内部环境复杂，测量参数较多，精度要求较高等特点，本文研究并设计了以爬行器为运载装置，激光位移传感器为测量装置的内径测量系统。本文基于激光三角位移检测原理，提出了一种用于复杂管状工件的光电非接触检测方法，并研制了检测系统。本文论述了系统的组成和总体结构，对管状工件的内径尺寸的检测方法、系统检测原理进行了理论分析，并建立了相应的数学模型。为了确保测量系统的可靠性，本文分析了测量系统的误差，对系统做了优化设计，其中的关键技术为：爬行器的自动定心性以及自适应性的设计、标测一体化系统的设计、姿态校正系统的设计等等；本文详细的阐述了系统的硬件组成，主要包括激光位移传感器的选型、数据采集卡的选型、步进电机的选型等等，并对其性能指标进行了详细的分析；详细介绍了对激光位移传感器，数据采集卡等设备的标定过程；并且采用相关的数据处理算法对数据进行处理与分析。最后，经过实际验证，设计的测量系统各项指标均已达到了系统设计的技术指标，能够满足实际测量的需要。