目前,用于对付地下或野战工事、建筑物和坑道等密闭或半密闭目标的温压武器正日益受到世界各国的高度重视,被人们誉为“常规武器中的核武器”。为了更好地提高温压炸药的爆炸威力,更加全面地了解评价温压炸药的毁伤效力,对其爆炸所形成的温度场进行研究具有一定的学术意义和应用价值。本论文首先研究了温压炸药的基本特征和爆炸过程的基本特点,并在对常见火球模型进行分析的基础上,建立了温压炸药火球热辐射动态模型,为温压炸药爆炸火球温度场的三维重建提供模型依据;通过对爆炸领域常用的几种热辐射测温方法进行分析比较,选择红外热成像法作为本文的测温方法,并在此基础上建立了红外辐射测温模型;为获取火球表面较为全面的温度分布信息,在炸源周围不同角度布置4台红外热像仪组成温度测量系统,同时进行多方向温度数据采集;在算法的选用上,本文将红外辐射测温原理与光学层析技术相结合,提出了含有先验知识的属性矩阵和变超松弛系数的代数迭代算法,来解决非完全数据的重建问题;最后,为验证本文所提出的三维重建算法的可行性,我们对加热过程中的陶瓷柱体的温度场分布进行了相关研究,这为爆炸火球温度场的三维重建提供了参考。