偏振光中包含被测样品丰富的微观结构信息。细胞发生癌变时,细胞结构会发生变化,正常细胞与癌变细胞对偏振光的散射有不同的影响,通过偏振成像技术可获取其偏振特性以区分正常细胞和癌变细胞。本文基于Mie散射理论用FDTD建模研究细胞的偏振散射特性,研究在二维空间中细胞的细胞质大小相同但细胞核大小不同时的散射特性;研究三维空间下球体细胞和椭球体细胞的散射特性;研究有序细胞阵列和无序细胞分布的散射特性。设计了一套Mueller矩阵显微成像系统,使用该系统采集被测样品的一组偏振态图像,将所采集的这些偏振图像经Matlab处理可获取被测样品的Mueller矩阵,Mueller矩阵包含样品的全部偏振信息。对经Matlab处理得到的Mueller矩阵图像数据进行Mueller矩阵变换,可以得到具有一定物理意义的相关参数。以人体肝细胞和肝癌细胞作为被测样品,采用上述方法,分析了正常肝细胞和癌变肝细胞对应参数的差异性,实验结果为进一步研究癌症的早期检测和诊断方法提供了理论依据。