传统基于圆阵列标靶的相机标定方法通常把椭圆中心作为控制点坐标，忽略了透视投影造成的畸变，给相机标定引入了系统性误差。针对此，提出了一种基于透视畸变矫正的高精度相机标定方法。首先，利用椭圆中心进行相机粗标定；其次，用粗标定参数求相机纯旋转对应的射影变换，直接对椭圆参数进行变换，求取真实的圆心投影；最后，用真实的圆心投影进行相机精标定。仿真和实验结果证明，所提方法有效降低了相机标定的重投影误差与参数标准差，能满足工业视觉测量对相机标定的简便、高精度的要求。

光声层析成像(PAT)作为一种新兴的成像技术,以独特的免标记、高分辨率、高对比度的多尺度成像能力,在生物医学成像中备受关注,正迅速向临床试验转化。得益于超声探测技术和激光技术的快速发展,PAT系统正逐步实现实时、大视场、高分辨率、高穿透深度的组织结构和功能成像。主要综述了环形阵列式PAT系统在生物医学成像中的研究进展及其在预临床和临床实践中面对的问题。

为了探究不同发光半角对圆形LED阵列辐照特性的影响, 利用单颗LED芯片的照度公式推导出圆形阵列的照度公式、光斑半径和发散角公式。使用Tracepro软件对不同发光半角的圆形LED阵列仿真并利用MATLAB进行函数数值拟合。结果表明: 在有效光斑区域下, 随着单颗LED发光半角的增大, 圆形阵列的中心照度值逐渐降低, 降低的速率近似线性增长; 光斑半径和发散角逐渐增大, 变化率先增大后减小。辐照均匀度随着单颗LED发光半角的增大而增大, 而后保持稳定, 单颗LED发光半角为60°时, 圆形阵列辐照均匀度最好, 且相同发光半角时接收面面积越小辐照均匀度越高。这些结论对实现圆形LED阵列照明设计提供了定量的参考和理论依据。

轨道角动量作为一种新的、安全和高效利用频谱的传输复用方式引起了科学界的关注。基于均匀圆阵列, 设计了一种工作在X波段的宽带多模轨道角动量天线。该天线由旋转排列的三角形均匀圆阵列组成, 其特点是正负模式数的产生除了与馈电方式有关外, 还与均匀圆阵中阵元的旋转方式相关。仿真结果表明, 在X频段该天线-10 dB带宽范围为9.33~10.37 GHz, 带宽达到1.04 GHz, 总的效率为52%; 在相同阵元数量的情况下, 该天线产生的模式数多于矩形贴片天线。该天线具有馈电网络简单、带宽宽和模式数大等优点。

利用圆阵协方差矩阵的循环移位特性，基于对聚集系数的取值最优化问题，对圆阵的超指向性理论展开研究，得到了由初等函数表示的最大聚集系数、最优波束图和最优加权向量。分析了圆阵的各阶波束增益和稳健性参数随半径波长比的变化规律及其对阵列指向性的影响，给出了圆阵超指向性的一个解析且闭合的解，实现了一种特征波束的分解与合成的方法。在此基础上结合空中声源辐射噪声信号的特点，给出了针对空中声源辐射噪声设计超指向性圆阵时应遵循的4个准则，依据实测的直升机辐射噪声特性设计了一个小尺寸的超指向性接收阵列，对其性能进行了分析，通过与常规圆阵和线列阵的对比证明了其优越性。

太赫兹干涉成像原理简单, 需要的探测单元少, 数据获取效率高, 在太赫兹成像应用中有很大发展潜力。研究了太赫兹干涉成像的原理, 并设计了用于仿真成像的原理性方案。通过仿真实验分析了成像频率、圆周阵列半径、阵元数目对成像质量的影响以及成像系统的频率带宽。结果表明: 在其他条件不变的情况下, 成像频率越高, 可有效成像要求的阵列半径越小; 增加阵元数目可提高成像质量, 但增加到一定数量后, 提高不明显; 均匀圆形阵列的有效成像带宽较宽。仿真结果所得到的结论为太赫兹干涉成像系统设计和实际应用提供了理论依据和技术支持。

提出了一种毫米波干涉仪二维测向解模糊算法.通过对圆形阵列阵元与参考阵元之间的测量相位差进行一次或多次虚拟变换运算, 获得虚拟阵元与参考阵元之间的无模糊相位差.无模糊相位差被用来得到粗略无模糊的波达方向估计, 此粗略无模糊的波达方向估计被用来解原阵列阵元和参考阵元的周期性相位模糊.进而获得高精度波达方向估计.仿真实验表明,所提算法在毫米波频率范围内能获得高精度的二维测向结果.

在高能闪光照相技术中，高能X射线的能谱测量一直是一个难点。在以往研究方法的基础上，指出控制散射的影响程度是提高能谱测量精度的关键。提出采用圆形阵列法对X射线能谱进行测量，并针对一特定能谱的X射线设计了测量装置，蒙特卡罗模拟结果表明，可以将散射的影响控制在4%以内，这对提高能谱测量精度具有十分重要的意义。