偏振光学成像技术是基于目标反射光偏振信息探测的新型成像技术。与传统的强度成像技术相比,偏振光学成像技术可以反映出不同目标物间含水量、粗糙度、纹理特征、物质理化等方面的差异,有利于凸显通过传统成像技术难以识别的目标。本文从偏振信息获取、偏振信息融合处理、嵌入式平台实现三个方面对偏振成像和处理技术展开了研究。在偏振信息获取方面,本文进行了基于分焦平面偏振成像方式的插值和参量解算研究。从分焦平面偏振成像方式的原理入手,详细分析了这种成像方式中瞬时视场误差产生的原因。研究了插值算法对瞬时视场误差的补偿作用,提出了一种基于边缘的偏振信息插值方式,进而重建斯托克斯矢量,并计算出偏振特征图像。实验结果表明,与其它插值方法相比,本文方法所得到的偏振特征图像最接近理想参考图像,在主观视觉感受和客观评价方面都有较大的提升。在偏振信息融合处理方面,本文对偏振特征图像的融合方法进行了研究,提出了两种适用于偏振特征图像融合的方法。第一种方法通过NSCT变换获得图像的多尺度和多方向子带系数,然后分别采用参数自适应的简化型脉冲耦合神经网络模型和区域能量自适应加权分别融合两幅图像的高频方向子带系数和低频子带系数。第二种方法通过引导滤波器获得图像的基本层和细节层,在基本层上使用像素能量与梯度能量相结合的融合规则,在细节层上采用绝对值取大的融合规则。实验结果表明,与其它偏振图像融合方法相比,本文所提出的两种偏振图像融合方法在主观视觉感受和客观评价方面都有较大的提升。其中第一种方法复杂度较高,难以在嵌入式平台实现;第二种方法简单快速,更适于在嵌入式平台实现。在嵌入式平台实现方面,本文选用了NVIDIA公司生产的Jetson-TX2开发平台作为核心器件,将基于边缘的偏振信息插值、偏振参量解算和基于引导滤波的偏振图像融合方法进行了嵌入式平台的实现。其中,对偏振参量解算部分采用了GPU并行计算的方案。最后,使用Qt Creator设计了图形用户界面,实现了算法的可视化操作。