本发明公开了一种金属球腔内表面大视场高分辨率形貌图像获取系统及方法，系统包括：获取模块，用于获取不同偏转角度下的单视场内窥图像；第一计算模块，用于计算单视场内窥图像的重心坐标、灰度离心率、亮斑间距以及宽度；第二计算模块，用于基于重心坐标、灰度离心率、亮斑间距、宽度以及预设的拟合函数计算单视场内窥图像中每个像素对应的球腔坐标；拼接模块，用于根据球腔坐标对所有的单视场内窥图像进行拼接，得到金属球腔内表面的形貌图像。本发明的目的在于提供一种金属球腔内表面大视场高分辨率形貌图像获取系统及方法，旨在解决因拼接的图像重叠率或断层率极高，需反复拼接才能获取完整的金属球腔内表面的形貌图像的技术问题。