垂轨环扫传感器能兼顾实现超大幅宽（千公里级）与高分辨率（米级）成像，其影像数据量远超传统卫星（单景影像达几百GB）。为了探究该成像方式下影像有理函数模型的适用性和精度，基于垂轨环扫传感器成像原理构建其严格成像模型。针对垂轨环扫影像特性，提出一种结合数字高程模型的地形相关控制点布设方案。采用星下点坐标确定初始迭代区间的方法解决大幅宽条件下反投影计算失效的问题，从而实现任意幅宽影像整景范围内物方坐标到像方坐标的求解。最后，通过生成不同幅宽的模拟影像及姿轨数据完成有理函数模型的建立，探究有理函数模型对严格成型模型的拟合精度。实验表明：3 000 km幅宽时，一景实验影像在大地坐标系下地形无关、地形相关方案得到的有理函数模型的拟合误差分别为3 004.25，1 939.04 pixel；地心直角坐标系下的拟合误差为27.50，24.96 pixel。影像大幅宽时，主要受地球曲率影响，大地坐标系解算的RPC误差极大；在地心直角坐标系下解算的RPC具有更高的拟合精度，但二者均无法实现对严格成像模型的高精度拟合。对垂轨环扫卫星影像有理函数模型拟合精度的初步探究为卫星入轨交付后的影像处理奠定了技术基础。

为提高在役高压电缆X射线扫描图像重建速度，结合传统的滤波反投影算法，提出基于数据平滑的局部扫描重建算法。分析了源直线扫描局部计算机断层成像方法存在的有限角和数据截断问题，提出数据平滑方式解决方法。主要途径是利用余弦函数沿探测器方向和射线源方向分别进行数据平滑插值，避免投影数据值在这两个方向上突然降为零，起到抑制截断伪影和有限角伪影的作用。实验证明，所提方法能有效抑制图像伪影，有利于电缆阻水缓冲层缺陷识别。相较于原有的联合迭代重建算法，该方法缩短了重建时间且图像重建质量相当；相较于传统滤波反投影算法，重建图像质量提高但重建耗时基本一致。

提出了一种基于单元件干涉仪的计算机断层扫描方案，用于测量光纤三维折射率分布。该单元件干涉仪基于显微成像的原理，提高了系统的横向分辨率。利用快速傅里叶变换提取相位，采用滤波反投影算法重建了光纤的折射率分布。搭建了实验测量装置，实际测量了单模和多模光纤的折射率分布。结果表明，提供的方法可以简单快速地得到全光场数据，同时具有无损和非接触的优点，并且光路结构紧凑稳定，可为计算机断层扫描设备的小型化提供一种新的思路。