偏振成像探测技术是近些年发展起来的一种新型遥感探测技术，与传统光度学和辐射度学探测技术相比，它可以获取目标光学辐射的偏振强度值、偏振度、偏振角、偏振椭率和辐射率等参数，大大增加被探测目标的信息量。它在云和大气气溶胶的探测、地质勘探、海洋开发、农牧业发展和军事应用等领域都具有重要的应用价值。　　 在偏振成像探测技术中，同时偏振成像探测技术是通过一次曝光来获取同一景物的多幅不同偏振方向的偏振辐射图像，很好解决了时序测量方法存在的固有问题。本论文首先调研了国内外同时偏振成像探测技术的发展状况，并详细分析了同时偏振成像探测技术的技术优点;其次分析和讨论了同时偏振成像探测技术的相关理论，推导出了同时偏振成像仪的探测原理，给出了已经研制成功的同时偏振成像仪试验装置的详细参数，并对分振幅模块的参数进行了优化;然后对同时偏振成像仪的偏振图像配准算法进行了研究，在调研了大量图像配准算法的基础上提出了一种适合该仪器的软件和硬件相结合的图像配准算法，实验结果表明配准精度达到了0.25个像元;在偏振图像配准的基础上进行了辐射定标和偏振定标的方法研究，数据处理结果表明同时偏振成像仪的偏振测量精度达到了2％以内的水平。文章最后对依据同时偏振成像仪的偏振信息处理总流程编制的相应软件作了简单介绍，并对同时偏振成像仪的关键技术进行了总结和展望。　　 本文对同时偏振成像仪的定标和信息处理等关键技术问题进行了系统研究，为进一步研制同时偏振成像探测系统提供了技术积累。