发射光谱层析技术(Emission Spectral Tomography,简称EST)是结合发射光谱测量和光学层析技术(Optical Computed Tomography,简称OCT)的一种不干扰待测场分布的新型诊断测量技术。本文对于多方向、多光谱辐射数据的采集问题自主设计一个数据采集系统,利用光纤作为采集传输工具,选用了AD公司推出的新型10位高速8输入通道模数转换芯片AD7939作为模数转换器件,以FPGA作为核心控制器。通过对EST算法的了解分析,本文选取SIRT算法对采集系统采集过来的数据,通过VERILOG HDL语言的应用以及NIOS II软核的使用,在FPGA中进行实时的重建。结合SIRT算法和平行束光纤采集处理系统,在QUARTUS II软件和SOPC Builder中实现了对系统数据的采集和运算,在FPGA中实现了发射光谱层析火焰温度场实时重建系统。然后,通过串口,实现重建数据的传输,利用VC对该重建场进行三维显示。最后应用该系统对蜡烛火焰温度场进行了重建实验,实验结果证明了系统的可行性。