В работе описаны математическая модель и конструкция оптического устройства для проведения процедур измерений диаметра и температуры с высокой точностью. Методы позволяют производить контроль диаметра и температуры на расфокусированном изображении. Результаты разработки оптического устройства привязаны к математической модели бесфильерного волочения проволоки, как одного из высокотемпературных процессов. Результаты калибрования устройства по температуре показали некоторые преимущества использования предложенного бесконтактного метода над контактным – термометра с термопарой. Предложен подход для измерения температуры поверхности изделия, которое движется с некоторой скоростью, которая равна скорости формирования изображения. Данный подход основан на методах цифровой обработки изображений.