偏振成像探测技术作为一种新型的成像探测技术,结合了成像探测技术与偏振技术,具有抑制杂乱背景、提取目标有用信息等优势,在云和大气气溶胶检测、大雾天气条件或环境下的目标识别等诸多方面都具有重要的应用价值。同时偏振成像探测技术能在同一时间获取目标不同偏振方向的图像,可以应用于实时监测运动目标的偏振特性等方面。棱镜分光型偏振成像探测技术是一种近年新发展起来的同时偏振成像探测技术,与其他类型的成像系统相比具有结构简单、系统稳定、信息处理方便等优势。本文围绕棱镜分光型偏振成像仪——三分束同时成像偏振相机的预处理工作展开了研究,主要做了以下几方面工作。(1)国内外研究现状的调研及偏振理论知识的梳理。主要调研了同时成像偏振探测技术及偏振探测仪的定标、预处理工作的国内外研究现状。梳理了偏振光的基本理论以及同时成像偏振探测系统的探测原理,介绍目前主要的几种同时偏振成像方式。(2)分析相机的预处理需求。主要从辐射与几何一致性角度考虑,结合三分束同时成像相机的结构与成像方式,对相机偏振方向间响应不一致、CCD响应不均匀、偏振片透光轴方向的角度误差、偏振通道间的瞬时视场差异等方面的预处理需求进行了分析。(3)针对需求,介绍并选择合适方法对相机进行了预处理,并作了一定改进。预处理的成果主要有：CCD响应的不均匀性由预处理前的3.5%降低到0.5%以下；450偏振方向与900偏振方向相对00偏振方向的差异率分别由预处理前的16.4%和18.3%降低到了0.0%和0.2%；检测出三个偏振片相对透光轴方向分别为0°、43.26°和88.32°；预处理前通道间的视场差异由2个像元左右校正到0.5个像元,合理设置参数时可以达到0.2个像元。(4)偏振相机采集与处理系统的软件设计与编写。从相机的实际图像采集的需求与预处理的需求出发,根据本文给出的适合该相机的预处理方法,基于Microsoft Visual Stdio 2015平台,用C++、C#语言,设计并编写了一款集图像采集与预处理功能于一身的相机软件。(5)预处理工作及软件的应用。利用该软件的预处理部分对相机采集的天空背景、陆地背景、沙滩背景的不同目标进行了预处理与融合增强处理,作为预处理效果展示与软件应用方面的一个实例。