借鉴针孔摄像机模型,提出了一种锥束CT圆轨道扫描的几何校正方法,用于有效降低由系统几何误差所带来的重建图像伪影。首先,利用共轴旋转的钢球在探测器上所成椭圆像的特征求取圆环点;然后,结合极线约束条件建立绝对二次曲线像的约束方程,通过线性求解获得系统的内参数;最后,在求得内参数的基础上,通过几何方法和椭圆参数建立系统的外参数方程,求解系统的外参数。 实验结果显示：利用本文方法进行锥束CT几何校正的内参数标定精度和外参数标定精度分别为0.193%和0.2%。本文方法能够精确地求解出所有失真参数,建立完整的几何模型,消除重建时因几何误差所带来的几何伪影,而且校正体模制作简单,应用性较强,适用于所有圆轨道CT。

为了使空间相机热设计、热分析、热试验具备准确、可靠的热边界条件，对太阳同步圆轨道空间相机的瞬态外热流进行了计算。总结了卫星空间定位的6个轨道根数之间的关系，给出了太阳同步圆轨道空间定位的必要参数。针对某给定太阳同步圆轨道，采用STK软件进行了轨道面与太阳光矢量相对位置关系(β角)的计算，确定了该轨道的高、低温工况位置。归纳了空间外热流的理论计算方法，以外接于卫星平台的空间相机为例，建立了外热流计算模型，采用IDEAS/TMG模块对给定太阳同步圆轨道的高、低温工况轨道周期内瞬态外热流变化进行了分析计算，得出了太阳辐射热流、地球太阳反照热流、地球红外辐射热流在轨道周期内的详细变化曲线，得到的结果可以作为空间相机热设计、热分析及地面热试验外热流模拟的输入条件。

受探测器尺寸和重建锥角的限制，基于单圆轨道扫描和FDK算法的三维CT成像方法难以对大物体进行三维CT成像。提出了一种基于平板探测器，采用锥束RT扫描方式的成像方法，推导了其三维CT成像算法。首先把对回转物体进行三次锥束平移透照的投影数据重新排成为更大范围的倾斜平行投影数据，然后经过加权滤波和反投影重建，获得物体的三维层析结果。仿真结果表明，该方法在重构大物体图像时，获得了满意的图像质量。水平方向视场是单圆轨道FDK算法视场的2．88倍，在垂直方向减少了锥角过大形成的伪影，提高了物体的重构精度。

基于FDK重建算法和圆轨道锥束扫描的三维ICT(industrial computed tomography)因算法的简洁性和工程实现的可行性已成为目前主要的3D－ICT成像技术。由于受探测器长度的限制，该技术的扫描视场小，所以可检构件尺寸受到限制。为解决较大尺寸构件3D－ICT的检测问题，讨论了一种仅需旋转检台偏置的大视场3D－ICT成像方法，推导了基于FDK原理的滤波反投影(filter back－projection，FBP)重建算法。计算机模拟和实验结果证明了该技术的正确性。分析表明，其水平方向的有效扫描视野比基于FDK的圆轨道锥束扫描三维CT提高了80%以上。