偏振包含丰富的物体表面反射、散射信息，可有效提高成像探测能力。当前，水下物体偏振成像探测实验主要集中在偏振度研究，而缺乏对Stokes矢量各元素成像效果的研究。通过水槽实验，开展不同水下物体放置深度、泥沙浓度、目标物材质及探测波段的因素对偏振成像探测的影响。结果表明，偏振成像可获得比传统辐射强度成像更为清晰的水下目标物图像，能够更好地获取水下物体的边界轮廓、纹理等信息，可以有效抑制水体对光的吸收、散射影响；与传统的辐射强度成像相比，偏振成像图像的信息量随目标物放置深度衰减较为缓慢，可探测更大深度

水下成像技术是水下探测的一个研究热点。针对目前水下成像装置存在的不足，设计了新的水下目标成像及处理系统，对该系统所采用的成像方案、成像原理、成像分析及处理算法进行了研究。基于菲涅耳定律进行理论分析和数值模拟，使用MATLAB软件对常见材质进行反射偏振特性模拟，获取反射光中两垂直分量振幅比和相位差；采用改进的成像系统获得物体的斯托克斯参量；对所得参量进行处理，计算得出偏振度和偏振角图像，将之转换至HSV及Lab空间，并对图像特点进行分析。结果表明，引入偏振度和偏振角图像能突出图像材质信息，增强实验