В данной работе предложен метод коррекции оптического центра на основе геометрического оптического моделирования для решения проблемы смещения проекции и искажений восстановления осесимметричного температурного поля, вызванных отклонением оптической оси камеры в технологии фонового теневого метода. Традиционные методы предполагают строгое совпадение оптической оси камеры и оси потока, не учитывая неизбежное угловое отклонение при реальной настройке. В исследовании построена точная геометрическая модель с отклонением оптической оси, выведена аналитическая отображающая связь между реальными координатами проекции и идеальными координатами сенсора, реализовано точное вычисление угла отклонения с учётом погрешности при осесимметричной схеме измерения с одной камерой. В сочетании с обратным преобразованием Абеля и соотношением Гладстона — Дейла выполнена полная реконструкция от угла отклонения к полю показателя преломления и далее к температурному полю. Экспериментальная система проверена в диапазоне отклонений ±6°, результаты показывают, что при условии ±6° среднее отклонение восстановленного температурного поля уменьшилось с 18.26 К по традиционному методу до менее чем -0.94 К, при этом точность увеличилась примерно на порядок. Метод существенно повышает надежность измерений фоновой теневой технологии при неточных настройках и предоставляет эффективное средство коррекции для высокоточной и устойчивой оптической диагностики температуры на выходе авиационных двигателей.

Фоновый теневой метод; температурное поле на выходе авиационного двигателя; коррекция оптического центра; геометрическая оптическая модель; обратное преобразование Абеля