提高火焰燃烧效率,保障火焰燃烧安全,对于保障国计民生和推进节能减排,乃至保卫国家安全等重大战略需求方面意义重大。而保证这两点的主要手段,就是进行火焰燃烧过程的实时监控。湍流火焰是工业生产中涉及最多的火焰类型,燃烧状态非常不稳定。要对它的燃烧过程进行有效监控,就必须对其温度场做出精确描述。但湍流火焰温度场重建对于分布精细程度的要求很高,难度很大,相关研究成果甚少。因此,本课题有着重大研究意义。本文提出了一种湍流火焰温度场三维重建方法。这种方法首先从多个角度获取湍流火焰的同步图像。每个角度的火焰图像经过分光滤波,得到不同波长下的火焰图像。根据这些不同波长下的同步火焰的图像进行纵向反演,获得该角度上的火焰温度场。其次,对多个角度上的火焰温度场进行同步叠加,从而得到分析布精细程度很高的湍流火焰三维温度场。本文还提出了一种多角度湍流火焰温度场同步叠加计算方法。这种方法首先提取多个角度上的,处于同一水平高度的火焰温度场横截面。其次,在每个横截面内都生成若干向量,向量上存储它所经过区域的温度值。再次,根据不同角度上火焰温度场的相对位置,确定不同横截面内向量的对应关系。最后,根据向量间的对应关系,求得待重建温度场内每一点的温度。最后,本文通过实验对所提出的两种方法可行性进行了验证,并利用热电偶测温进行了有效性对比验证。实验结果及数据表明,本文提出的方法能够准确和精细地重建出湍流火焰温度场。