偏振参数成像技术,有别于传统的依赖于光强差成像的直观成像,在材料科学、遥感探测、生物医学、军事侦察等领域有着重要的应用,是对物质鉴别的一种有效的手段。本文针对如何提高偏振参数成像的速度和效率,实现对偏振参数图像的实时、动态测量展开研究。在理论上,根据偏振光的琼斯矩阵和斯托克斯矩阵表示形式,推导了使用相位延迟器件作为偏振调制器,在偏振参数成像中的计算方法,并通过调整光路配置降低计算复杂度。采用液晶相位可变延迟器为核心,搭建高速偏振参数成像光学系统,实现了对入射光波偏振态的高速调制。以直接数字频率合成技术为核心,设计制作了液晶驱动控制器,并集成有温度补偿模块,以提高液晶调制精度和使用范围。更集成有相机外部触发控制模块,实现了对相机的外部控制,整个硬件测量系统以液晶控制器为核心构成一个有机的整体。此外使用统一计算架构(CUDA)并行计算平台,开发编写并行计算程序,实现了对偏振参数图像的实时计算,满足了实时测量的要求。在完成液晶相位延迟器的延迟特性标定后,通过实验验证了系统的可行性,分析了测量误差的来源,并提出了改进方案,通过对比试验验证了改进后系统的性能。本文为高速偏振参数成像的进一步应用提供了可靠的技术方案。