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偏振成像是一种先进的光学探测技术，在获取强度图像的同时，还能获取目标的偏振信息。基于目标和背景的偏振特性差异，就可以在偏振图像中将目标凸显出来，在目标探测和识别领域有着重要的应用。空间调制全偏振成像是一种新型的同时全偏振成像技术，基于偏振的斯托克斯理论，通过稳态干涉的方法，将目标的全斯托克斯参数(S0、S1、S2、S3)图像在空间上调制耦合成单幅干涉图，全斯托克斯参数又称为全偏振分量。该方案在原理上可以实现快照式工作，相应的仪器紧凑，性能稳定，有着很好的应用前景。 针对空间调制型全偏振成像技术方案的基本原理，详细分析了全偏振信息的调制耦合机制和模型构建方法，开发和实现了相应的解调算法，并通过仿真数据和实测的全偏振信息对算法进行了仿真验证。 首先，从偏振的基础理论和干涉的基本原理出发，综合采用傅里叶光学、几何光学、波动光学和线性系统领域的相关概念、原理和方法，逐级建立了辐射链路中复振幅的变换关系，分析了空间调制的物理机制，构建出了空间调制的数学模型，并开发了相应的调制仿真软件。 随后，分别从成像信息偏振干涉的频域和空域调制机制以及模型数学特性出发，分析了全偏振信息频域和空域重构的基本原理。通过快速傅里叶变换和频域低通滤波可以获得调制通道的频谱信息，再通过偏振频谱解耦，最终给出了频域解调算法的具体实现方法。通过模板内部的超定线性方程组求解，采用条件数判据和干涉条纹的轴向周期确定模板的尺寸范围，并在范围内利用偏振度参数对模板尺寸进行优选，最终给出了空域解调算法的具体实现方法。此外，对于两种解调算法，均开发了相应的解调软件。 最后，设置仿真参数，并通过设计仿真偏振态图像、实测标准偏振态和外场景的全偏振成像信息，用作仿真数据源，仿真调制出干涉图，再对开发的算法进行了测试和分析。在仿真偏振态图像和标准偏振态实测图像的算法测试分析中，引入了结构相似度(SSIM)参数定量评价了算法的解调质量。对于仿真偏振态图像而言，频域和空域解调算法对应的SSIM值分别在0.9488和0.9818以上。对于标准偏振态实测图像而言，频域和空域解调算法对应的SSIM值分别在0.9808和0.9868以上。其中，影响频域解调算法解调质量的主要因素为低通滤波器带来的高频损失，以及各调制通道间串扰所引起的频谱背景噪声。影响空域解调算法解调质量的主要因素是模板内部各像素间的偏振态差异。在实测外场场景全偏振成像信息对应的算法仿真测试分析中，人工样板和草地背景的偏振度解调绝对误差均在0.35％以下，目标相对于自然背景得到了很好的凸显，能够满足偏振目标的探测和识别应用需求。