火炮身管是火炮武器的重要组成部分,身管内膛质量是影响火炮性能的关键因素之一。身管内膛检测是火炮发射中的必检项目,为火炮的维修与保障提供了有力支持,是检测技术中的研究热点与难题。火炮身管内膛检测系统通常采用以CCD成像法为代表的光电检测方式来获取火炮身管内膛全景图像,目前存在着不易操作、精度有限和无法深入地定量分析等缺陷。因此,如何更全面、准确的获取身管内膛的有效信息,并使检测过程更加智能化和自动化,已成为目前火炮身管内膛检测领域的研究重点。本文利用激光扫描的方法,设计并实现了一套新型的火炮身管内膛检测系统。通过对检测结果进行数据处理,可获取身管内膛的全景三维轮廓图像,同时得到身管内膛表面的定量深度数据。本文首先通过深入了解身管内膛结构、分析现有的身管内膛检测需求和研究现有身管内膛检测系统的优缺点,完成了系统总体方案设计；其次根据激光三角法的原理与身管特点,完成了三维检测方案的设计和激光位移传感器的选型；然后针对激光扫描的运动特点,完成了机械分系统和机电控制分系统的设计与实现,并对控制流程开展了优化；最后,将通过实验采集到的点云数据进行数据预处理、三维重构、拼接融合、纹理映射等处理,得到了身管内膛三维轮廓图像,为判断识别身管内膛损伤状况提供了有力支撑。通过自主设计的基于激光位移传感的火炮身管内膛检测系统,获取了内膛表面的三维轮廓图像,有利于准确辨别火炮身管内膛疵病状况。该系统首次将激光位移传感器运用于火炮身管内膛检测之中,为身管内膛检测提供了新的方法,不仅丰富了火炮身管内膛检测的技术手段,而且为更全面的内膛定量检测提供了参考。