海面背景杂波严重影响海面目标探测效果。太阳耀光是海面杂波的主要组成部分,如何抑制海面耀光已成为海面目标探测中一个重要的研究课题。偏振作为光的固有属性,利用目标与背景的偏振特性差异辅助探测是目标探测领域的常用技术手段。耀光由太阳照射到海洋表面经水面镜面反射而来,其具有显著的偏振特性。有效利用其偏振特性可提升耀光背景下海面目标的探测效率。本文首先对偏振光理论进行描述,介绍了琼斯矢量、斯托克斯矢量等几种经典的偏振态表征方法,阐述了几种典型的偏振探测系统的成像原理。为提高强杂波海面背景下的目标探测效果,对海面杂波的偏振特性进行了分析研究。搭建实验平台,模拟海面耀光环境及海面目标,开展海面目标偏振成像实验。利用三分束实时偏振成像系统进行海面目标的偏振探测,得到目标场景偏振图像后,解算Stokes矢量信息,利用Stokes矢量计算出垂直于入射太阳耀光偏振角的偏振辐射图像以抑制杂波强度。其次,利用三分束实时偏振成像仪进行成像,使用同比缩放船舰模型模拟海上目标,在室外阳光下模拟耀光进行实验获取偏振图像。通过客观目标探测效果评价参数对结果进行对比分析。实验结果表明,使用Stokes矢量获取任意偏振方向辐射图像可以获得优于单个偏振片的抑制效果,对比度提升27%。最后,使用相同实验平台针对耀光的时域特性开展实验,通过采集不同时间间隔的偏振强度图像序列,分析耀光时域特性。发现耀光时域特性显著,在特定实验条件下,每幅图像中出现的耀光数量保持在特定范围内,且在特定时间范围内大部分耀光只出现一次。针对此特性,与耀光偏振特性结合,提出一种偏振图像的时域融合方法。实验结果表明,经过处理的海面目标图像,背景耀光抑制明显,其目标显著性得到增强,对比度和信杂比分别提升2.2和7.6倍。研究结果表明:偏振成像技术对海面耀光有一定抑制效果,文章结合耀光时域特性提出的太阳耀光抑制方法可以更为有效的抑制海面杂波,提升海面目标图像的对比度和信杂比。