偏振图像可以反映光场的偏振信息,拓宽成像的维度,因而被广泛用于目标探测、生物成像等领域。高效获取光场的偏振信息是偏振成像技术的关键。基于偏振片、波片等光学元件的偏振成像系统,结构复杂、不易集成。而具有微型化、低损耗的超表面结构可以灵活调控光的相位、振幅和偏振特性,是构建高效集成化偏振成像系统的研究热点。本文将超表面结构引入偏振成像系统中,提出了两种像素化集成的全斯托克斯偏振成像模型,并利用时域有限差分算法（FDTD）进行数值计算和模型验证。首先,依据超表面相位、偏振的调控原理,构建多个偏振相关的超构透镜模型。超构透镜可以分别实现单偏振态聚焦和正交双偏振态独立聚焦的功能,这为集成化的全斯托克斯偏振成像模型设计提供了基础。接着,提出一种六像素“超像元”模型,用于实现可同时检测线偏光和圆偏光的全斯托克斯偏振成像功能。该模型将x/y线偏光、45°/135°线偏光和LCP/RCP圆偏光三组正交偏振光聚焦于同一焦平面,通过计算聚焦光强来实现全斯托克斯参数探测。数值计算结果表明,重建的斯托克斯参数与入射光的斯托克斯参数一致,因此可通过焦斑光强来实现任意斯托克斯参数偏振光的探测。最后,针对成像的色散问题,提出一种可以实现宽波段偏振成像功能的四像素“超像元”模型。通过粒子群优化算法构建宽带偏振聚焦的超构透镜,为便于消色差设计,将模型简化为四个像元,x、y、45°线偏光和RCP圆偏光宽带聚焦于同一焦平面,来实现宽带斯托克斯偏振成像功能。数值计算结果表明,宽带重建的斯托克斯参数与理论存在一定的误差。通过传输矩阵重建探测光强与斯托克斯参数的计算关系,用于修正结果,修正后的斯托克斯参数与理论值一致,因此可通过焦斑光强实现宽带任意斯托克斯参数偏振光的探测。