特征分析在目标成像研究中具有重要意义，目标特征分析是解译目标的关键。基于偏振成像的目标特征检测方法，可提供目标及背景偏振特性信息，有利于雾霾环境下目标特征的分析和检测。偏振成像逐渐成为目标特性研究领域的热点之一。　　在可见波段利用偏振成像信息，对目标特征进行研究，是传统探测的有益补充。论文工作的主要内容包括:分别针对雾霾天气下以天空为背景的地面目标与以水体为背景的船只目标进行了研究;为研究不同目标偏振特性，搭建了实验室目标及背景模拟偏振探测系统（LPOL，The Laboratory simulatedPOLarimetry system）。系统包含:光源系统、BPDF测量系统、目标材料、波浪模拟系统和船只目标模型等，对典型地面目标材料和水体目标模型进行系统分析。同时，对实验使用的偏振成像仪进行了辐射与偏振定标。　　针对雾霾天气地面目标偏振成像特征分析问题，提出了雾霾天气偏振成像的目标探测方法。同时，提出了目标偏振成像定量化评价方法，并对结果进行了定量评价。分别进行了最优探测波段、融合成像分析和目标景深信息分析等特征分析研究。进行了不同方位观测最优角度分析，并定量分析了实验结果。　　针对船只目标偏振成像特征分析问题，基于LPOL系统研究了目标与背景的半球空间偏振特性。其中，包含了实验室目标静态水体背景、不同目标材质偏振特性研究。其次，进行了室外动态背景观测研究，不同风速条件下水体偏振反射特性的仿真研究工作。　　针对海雾天气船只目标偏振成像特征分析问题，进行了海雾天气条件下船只目标偏振大气校正算法研究。提出了基于偏振信息的大气校正算法，并结合航空偏振飞行试验数据进行了验证。验证结果表明，此算法可有效检测海雾天气条件下船只目标。同时，定量评价了大气校正算法的效果。　　针对雾霾天气不同自然背景的目标特征分析问题，进行了偏振成像特征分析与检测。同时，对典型船只目标材料进行了半球空间偏振特征研究。针对不同应用背景，提出相应目标特征偏振分析与检测方法。研究结果表明，借助偏振成像技术能够有效对目标特征进行检测，为目标特征研究提供了一种新的途径，对传统目标特征分析方法进行了有益补充。