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在现代航空、航天及能源工程等领域，复杂流场的三维显示和关键参数的定量测量是一项基本而关键的技术，如对火箭发动机产生的高温燃射流场、炉内燃烧场、风洞中的高超音速流场等的诊断。光学CT技术(Optical Computerized Tomography)由于具有非接触、瞬态和全场三维测量的优点而成为复杂流场诊断的重要方法。其中，莫尔CT技术是一种以携带待测场偏折信息的多方向投影数据重建待测场三维分布的技术，具有装置简单，抗干扰能力强，动态测量范围大等优点，更适合于实际震动环境中对复杂流场的诊断。本文针对莫尔CT的多方向投影标定问题展开研究，主要包括以下几个方面的研究: 1.根据单方向莫尔CT投影光路的平行投影特点，结合多方向莫尔CT实验装置，提出了基于仿射投影的多方向标定模型及相应的求解算法，得到了各方向摄像机内、外参数的解析式; 2.根据单方向点阵投影图的特点，设计了基于Radon变换的自适应标定点阵投影图像处理算法，实现了点阵投影图标定点的自动提取; 3.在上述工作基础上，进行多方向投影的标定实验获得多方向仿射投影参数，再结合所建立的仿射投影模型，实现了多方向投影图的重映射。重映射结果验证了本文提出的模型与算法的正确性。最后，利用所获得的标定参数，以丙烷燃烧场为对象，通过多方向莫尔CT装置采集的莫尔条纹图，进行了三维温度场的重建。