非视域成像技术采用非传统光学技术，利用间接成像的方法对无法直接观测的隐藏物体进行探测。针对目前试验系统复杂且需要场景扫描，导致数据采集过程复杂且需要大量时间的问题，提出基于阵列式APD的透射式非视域成像试验设置，试验设置操作简单且不需要场景扫描，实现快速数据采集。针对非视域成像技术一般只能获取不完全（缺失）角度的数据，使用反投影算法不能得到理想的重建结果的问题，提出利用联合代数迭代（SART）重建算法对非视域成像物体进行三维重建。试验结果表明：SART算法能够在部分角度数据下，更好地去除反投影算法中的伪影和噪点；在最初的第2和第3次迭代后，通过计算，其峰值信噪比PSNR值提高了1.392 8、2.466 3，其结构相似度SSIM值提高了0.119 8、0.231 2，表明该方法能有效提高非视域物体的图像重建精度。

研究了可调谐半导体激光吸收光谱技术实现气体浓度二维分布测量的方法, 探索了重建气体浓度二维分布的模型和算法, 并采用数值模拟的方式对重建程序进行了可行性验证。 搭建了由24束激光束构成的场参数测量系统, 以甲烷/空气预混火焰中H2O为测量对象, 运用重建程序重建了火焰中H2O浓度的二维分布, 实验结果分析表明, 重建结果较真实的反应了火焰中H2O浓度的二维分布状态, 为实现优化燃烧控制提供重要数据。

结合计算机断层成像算法与吸收光谱气体测量技术,实现了对于均匀温度压力下气体分布二维图像重建。设计搭建了基于4个小型旋转平台摆动扫描的断层重建系统,在0.1 s内完成对于16 cm×16 cm测量区域的空间扫描,获得由激光器高速扫描气体吸收谱线所采集得到的400组投影数据。采用数值模拟方法,利用代数迭代重建算法(ART)与最小二乘QR分解算法进行重建与对比,并考察了气体浓度边界条件对重建结果的影响。实验室内利用体积分数为4 %的NH3混合气体作为测量介质,重建了测量区域内圆形烟道出口不同位置处的气体断层分布图像,并对结果进行了分析。