作为全球产科难题，仅我国孕妇早产(Preterm Birth,PTB)比例为5%~15%，早产儿病畸残及死亡率显著增加，临床上预测早产的诊治技术十分有限。因此需要更为准确的方法来确定早产的风险。在生物医学基础研究及临床诊断中，获得人体及生物体的形态和功能学信息主要依赖于各类成像技术。Mueller偏振光成像不仅能提供丰富的样品结构和光学信息，且对亚波长微观结构变化十分敏感。空间频域成像技术(Spatial Frequency Domain Imaging,SFDI)是一种全新的非接触、无损、大视场成像技术，能够快速解析出浑浊介质（如生物组织）的光学特性，具有广泛的应用价值。
　　本论文在空间频域成像的基础上进行改善和补充并提出了实时高频空间频域(High Spatial Frequency Domain Imaging,HSFDI)极化系统。1）针对传统的Mueller矩阵偏振光背散射成像的不足，创新地提出了——结构光Mueller偏振成像方法。2）对于宫颈的层状结构的特性，建立了基于层状结构映射的光学成像模型分析生物组织各层对漫反射的贡献和空间调制频率对探测深度的影响。3）对结构光Mueller偏振成像系统的设计进行详细介绍与说明。通过猪肉组织实验验证了结构光Mueller偏振成像系统在低频情况下能够清晰的分辨出猪脂肪与猪瘦肉吸收系数与散射系数的不同，以及基于高频光反射分析模型的高频空间频域成像得到的散射结构系数(Scattering Structural Index,SSI)，可以清楚地显示了猪肉组织边界结构特征。