红外成像技术具有适应能力强、作用距离远、抗色彩干扰能力强等诸多优势,是一种极为重要的目标探测手段。红外成像通过探测不同目标辐射的差异来获得图像信息,但实际应用中,在复杂背景干扰和探测器空间分辨率较低等情况下,识别目标信息较为困难,成像质量存在相当的提升空间。而调制偏振反演参数成像方法利用光矢量参数调制来表征被测目标的偏振信息,可突出目标的细节特征,具备图像对比度高、分辨能力强等特点。本文结合红外成像技术和调制偏振反演参数成像方法的优势,提出一种基于偏振参数调制的长波红外成像方法。首先,在分时偏振成像系统的基础上,从图像的获取和处理两个模块进行热激励系统的设计并搭建10.6μm激光和532nm激光热激励红外偏振成像系统。其次,基于理论模型修正,分别采用两种热激励系统对不同旋转方式下的单向排布的碳纤维-铝合金结构、正交排布碳纤维复合板材红外偏振特性进行探究,对采集到的不同偏转角度下的目标红外图像进行图像矫正、理论模型算法处理得到一系列偏振参数图像;最后,对比分析偏振参数结果图发现,碳纤维的红外偏振特性与不同旋转方式的变化规律以及10.6μm和532nm两种不同波长的光源对复杂排布碳纤维轴取向的敏感度的差异,为在532nm激光系统中利用红外偏振调制成像方法表征近表面缺陷提供了依据,同时证实基于偏振参数调制的红外成像方法不仅提高红外成像质量,而且为工业生产中复合材料的无损检测提供了一种新的检测手段。