快速病理检测已经成为临床癌症诊断的重要应用点,病理切片的显微观测仍然是癌症病理诊断中准确性较高的检测方式。但普通光强成像通常需要观察经染色处理后的病理切片,才能较好的区分癌变组织和正常组织。病理切片的染色处理会一定程度上的增加检测时长。偏振成像技术能够快速利用正常组织和癌变组织之间的微观结构差异,表达出不同的偏振特性,然后直接体现在其偏振图像中。并且可以对未染色处理过的病理切片直接成像。Mueller矩阵作为可以完全表征生物组织所有偏振特性信息的方法,矩阵中所包含的偏振信息能够直观解释被测组织内部结构所表达的光学特性。随着Mueller矩阵及其分析方法的逐渐发展,使得偏振成像技术在癌症的快速病理检测方面展现出很好应用潜力。本文利用偏振成像快速、非染色,并能准确表征生物组织结构差异的优点,提出了一种基于偏振成像的癌变组织检测方法。首先根据双旋转波片法设计并搭建了一套测量组织散射光Mueller矩阵的自动化成像系统。系统通过高精度电控旋转台带动偏振器件转动实现对光波偏振态的调制和检偏。其次运用搭建完成的系统,对乳腺癌、肺腺癌和肝细胞肝癌未染色组织病理切片进行Mueller矩阵测量实验。最后对测量得到的病理切片Mueller矩阵图像数据,结合Mueller矩阵极化分解方法,分离提取出具有清晰物理意义的偏振参数图像。实验结果表明,相比较于光强成像,相应的Mueller矩阵分解参数图像可以明确表达出癌变组织和正常组织内部光学特性,并实现两者的区分。这为乳腺癌、肺腺癌和肝细胞肝癌的快速病理诊断提供了一种新的参考方法。