Zur Lösung des Problems der Projektionsverschiebung und der Verzerrung bei der Rekonstruktion eines achsensymmetrischen Temperaturfeldes, die durch die Ablenkung der optischen Achse der Kamera in der Hintergrundschattierungstechnik verursacht werden, wird in dieser Arbeit eine optische Zentrums-Korrekturmethode basierend auf geometrischer optischer Modellierung vorgeschlagen. Traditionelle Methoden gehen davon aus, dass die optische Achse der Kamera streng auf die Achse des Strömungsfeldes ausgerichtet ist, ohne die unvermeidlichen Winkelabweichungen während der tatsächlichen Justage zu berücksichtigen. In dieser Studie wurde ein genaues geometrisches Modell mit vorhandener Achsabweichung der optischen Achse erstellt, die analytische Abbildungsbeziehung zwischen den tatsächlichen Projektionskoordinaten und den idealen Sensorkoordinaten abgeleitet und die genaue Berechnung des Ablenkwinkels mit Ablenkungsfehler im einkamerabasierten achsensymmetrischen Messaufbau realisiert. In Kombination mit der inversen Abel-Transformation und der Gladstone-Dale-Beziehung wurde die vollständige Rekonstruktion vom Ablenkwinkel über das Brechungsindexfeld bis hin zum Temperaturfeld durchgeführt. Das experimentelle System wurde im Ablenkungsbereich von ±6° validiert. Die Ergebnisse zeigen, dass unter ±6° Bedingungen die durchschnittliche Abweichung des rekonstruierten Temperaturfeldes von 18,26 K mit der traditionellen Methode auf weniger als -0,94 K reduziert wurde, was eine etwa zehnfache Genauigkeitsverbesserung bedeutet. Die Methode verbessert die Messzuverlässigkeit der Hintergrundschattierungstechnik unter nicht idealen Justagebedingungen erheblich und bietet ein effektives Korrekturmittel für die hochpräzise und robuste optische Diagnose des Temperaturfeldes im Auslass von Flugtriebwerken.

Hintergrundschattierungstechnik; Temperaturfeld am Auslass von Flugtriebwerken; optische Zentrums-Korrektur; geometrisches optisches Modell; inverse Abel-Transformation