研究了透视投影对同心圆偏心误差的影响并建立了偏心误差数学模型，提出一种基于同心圆偏心误差补偿迭代的高精度相机标定方法，使用基于几何约束的优化算法不断更新同心圆中心投影坐标，以精确地定位图像中同心圆的控制点投影中心，从而实现相机高精度标定。实验和仿真结果验证了所提方法在视觉应用中的有效性。与传统方法相比，所提方法可为计算机视觉和三维重建任务提供更准确的相机标定结果。

N型隧穿氧化层钝化接触(Tunnel Oxide Passivating Contacts，TOPCon)太阳能电池完成印刷烧结后，再经过光注入，效率有明显提升，主要表现在Voc(开路电压)及FF(填充因子)的提升。其机理在于通过温度和光照强度调节费米能级变化，控制H总量及价态来提高钝化性能。钝化膜层的质量、硅基体掺杂浓度、光注入退火时的工艺温度等对光注入退火工艺提升效率有很大影响。实验证明转换效率越低的电池片经过光注入后效率提升幅度越大; 转换效率越高的电池片缺陷会更小，经过光注入退火工艺后几乎无增益。另外同心圆在经过光注入退火工艺后会明显消除。本文主要研究温度、光强、基体电阻率、正表面金属接触面积大小、poly-Si(多晶硅)厚度对光注入退火工艺增效的影响。

该文提出了一种频率不变近场宽带波束形成的方法。该方法将均匀同心圆阵列的输出经傅里叶逆变换转换成相位模式信号, 并经过近场矫正和频率补偿网络, 可达到频率响应不变的远场阵列响应效果。在此基础上, 该文将传统远场窄带波束形成法推广到近场宽带阵列中。仿真结果表明, 该文提出的近场宽带阵列响应具有近似频率响应不变的效果, 其波束图也接近远场窄带阵列波束图。另外, 与其他几种波束形成方法相比, 基于该文提出的频率不变近场宽带阵列提升了波束形成性能, 且具有较低的计算复杂度。

针对传统固结磨盘因其表面沟槽形式单一而难以保证蓝宝石等硬脆性材料加工质量的问题,提出了一种螺旋-同心圆双图案非均匀耦合结构的新型固结磨盘(DPP)设计,并进行了实验研究。DPP采用螺旋槽作为排屑槽,降低了磨盘表面的堵塞程度,以保证加工表面获得低粗糙度,延长工具使用寿命;采用同心圆槽调整磨盘表面磨粒分布,提高了磨盘对工件材料的去除均匀性,以保证加工表面获得更高的平坦度。基于该设计原理,制备了用于蓝宝石加工的新型磨盘,并与传统网格槽型盘(GGP)进行对比。实验结果表明:采用DPP加工时工件表面的凹坑划痕数量更少,约为GGP的35%;研磨后磨盘表面堵塞程度更低,约为GGP的30%。虽然,采用DPP加工时工件材料去除率较GGP低14%,但是材料去除厚度非均匀性为0.0494,比GGP低32%,表面粗糙度为129.4 μm,比GGP低16.2%。因此,采用DPP加工时工件材料去除分布更均匀,工件表面质量更好。实验结果证明:DPP不仅可以获得更好的工件表面质量,还可以延长磨盘的使用寿命,可满足对高质量表面、大规模生产蓝宝石等脆硬材料的精密研磨加工需求。

用一台数码相机拍摄同心圆靶标的照片, 求出照片中这两个椭圆的方程。研究了一种解算方法, 能用这两个椭圆方程的系数直接算出同心圆靶面的姿态。再求出椭圆平行于透视轴的切线及其切点的位置。利用这些切点的坐标解算同心圆圆心的像点位置和相机的焦距。如果知道同心圆的半径还可以求出同心圆靶的位置。所提方法可在停机坪标定飞机上的方向舵的角位移传感器; 或用于追踪航天器自主测量目标航天器的相对位置姿态。

常用的非合作目标航天器姿态测量技术往往借助于单目视觉进行迭代或双目视觉进行三维重建，该类方法在特征匹配过程中会产生误差，且实时性和准确性较差。针对上述问题，根据空间非合作飞行器的星箭对接环和发动机喷嘴具有空间平行但不共面的位置关系，开展了基于同心圆特征的非合作目标超近距离姿态测量模型的研究。通过改进双目视觉测量模型，完善了模型的角度适应性问题，提高了模型的适用性。仿真结果显示该算法在超近距离的姿态测量精度优于0.5°。

利用遮光阴影和频谱分析原理，对多种情况下的莫尔条纹表达式进行了分析和仿真验证，得到了两光栅圆心距和明条纹交点族序数对椭圆和双曲线莫尔条纹族形状的影响规律。研究结果表明，双曲线莫尔条纹族比椭圆莫尔条纹族更有利于识别与计量。基于同心圆光栅的透过率函数和计算全息，利用空间光调制器生成了同心圆光栅莫尔条纹，通过放大处理和选用合适的低通滤波器，得到了工程中应用比较广泛的双曲线莫尔条纹。

用同心圆做靶面标志, 将同心圆靶平行于舵轴固定在舵面上, 用单目视觉法实时测出方向舵转动前、后同心圆的位置姿态求转角, 取同心圆平行于像面的直径为特征直径。取与特征直径垂直的直径为辅助特征直径, 证明了它的像与同心圆透视投影的两个椭圆中心和圆心像点共线, 根据共线四点交比不变可求圆心像点。图像处理求出圆心像点位置和两种特征直径的像和它们的原像, 可求出靶面的位置姿态和转角。仿真测量结果: 测量范围 ±85°; 加标准偏差为 2像素的高斯噪声时测角位移的 RMS误差小于 0.04°。该方法抗噪声能力强; 能修正靶面与转轴不平行导致的测量误差, 使测量设备安装调节简单。可在停机场实时标定飞机方向舵、升降舵等的角位移传感器。

提出了一种新型结构的阵列波导光栅。在AWG的阵列波导中嵌入多种补偿介质, 补偿二阶或二阶以上温度偏移。首先从理论上推导出器件的工作原理表达式；其次给出了器件结构的设计方案, 阵列波导采用同心圆结构设计, 使得嵌入介质与波导垂直, 有效减小了散射损耗, 并显著提高了芯片的集成度。最后, 对器件性能进行了评估, 引入的附加损耗小于1dB; 理论上实现了零温度偏移。

针对条纹投影术对简化系统模型、降低运算量并有效抑制误差扩散等要求,提出并构造了一种基于同心圆光栅的广义远心三维测量系统。该系统利用菲涅尔透镜与投影仪产生平行光线建立线性投影模型,降低运算复杂度,利用傅里叶变换得到经物体高度调制的初始相位信息,同时结合同心圆光栅标定技术的并行运算,通过逐点计算获取真实相位。全过程只需对一个系统参数进行标定,并且摆脱解相过程,有效抑制了误差扩散。对最大高度20 mm的物体进行形貌测量,最大误差0.23 mm,相对误差仅为1.15%。