虾蛄复眼具有复杂的结构,其视觉系统中包含16种不同的光感受器,能够识别可见光、紫外光以及偏振光。这种特性对仿生偏振光谱成像的研究有很大的帮助,并为仿生虾蛄眼成像技术在目标探测上的应用奠定了基础。本文介绍了虾蛄眼的光学结构,对其成像过程进行分析与仿真。首先通过研究感光细胞微绒毛的光感特性以及其分布情况对虾蛄眼的偏振拮抗机理和光谱特性进行解析,并结合斯托克斯偏振探测技术和滤光片型光谱成像技术,仿生虾蛄眼偏振光谱偏成像机理。然后对虾蛄眼进行光学模拟,在Zemax中模拟虾蛄小眼隔离杂光的作用,在Virtuallab软件中模拟其偏振光识别的过程。最后根据仿生虾蛄眼偏振光谱成像机理进行原理实验。基于仿生虾蛄眼偏振光谱成像机理实验,经过拮抗处理获得目标的斯托克斯参数,偏振度图像和偏振角图像,由于目标与背景的偏振态不同,易使其从伪装背景中得到提取;随着目标特征波段的不同,目标随谱段灰度值曲线变化明显,即反映目标光谱特性不同。仿生虾蛄眼偏振成像与仿生虾蛄眼光谱成像相互补充,可以提高目标检测的准确率。