光谱偏振成像技术可同步测量目标的空间信息、光谱成分和偏振特性分量, 在天文物理研究、大气成分的探测和生物医学等领域具有巨大的发展潜力。偏振信息的同步获取通常牺牲光谱成像的空间分辨率, 为避免光谱成像空间分辨率的降低, 提出基于双通道剪切干涉的高光谱偏振成像方法。利用双矩形干涉器实现双通道剪切干涉, 两个通道分别进行高分辨率干涉光谱成像以及基于微偏振阵列的光谱偏振成像。分析了双通道剪切干涉以及基于微偏振阵列调制的傅里叶变换光谱偏振成像原理, 论述了光谱信息反演方法以及偏振信息提取方法。搭建了实验装置, 对实际场景目标进行光谱偏振成像实验, 获得了目标的高空间分辨率光谱图像和偏振分量信息。研究表明, 该高光谱偏振成像技术可同步进行偏振成像测量和高分辨率光谱成像测量。

根据仿生偏振导航对天空偏振模式信息的需求，设计实现了一种利用具有180°视场的鱼眼镜头构建的偏振成像系统采集天空偏振信息，并将采集得到的平面二维偏振模式经Matlab 程序处理后还原为空间偏振模式分布，从偏振成像理论进行分析，并对所需要的实验设备进行标定，得到了实验中鱼眼镜头的成像公式及参数，并对所采集的图像进行视场校正。标定与校正后所得空间偏振模式分布与单次瑞利散射理论模型保持一致，且具有较高的相似度，其中偏振方位角相似度可达82.4%，偏振度相似度可达96.91%。