成像偏振光谱技术是一种具有同时获取探测目标的空间信息、偏振信息、光谱信息的光学信息获取技术。该技术大大提高了对目标物体信息量的获取，有效增强了成像系统对探测目标的识别能力，因此已被应用于空间遥感、医学诊断、大气探测、地球资源勘探、军事侦察等很多领域。目前，各国学者对该技术进行了相当多的研究，主要的研究热点都集中于如何获取更高的光谱分辨率以及如何一次拍照就能获取目标的不同偏振态的光谱信息以及空间信息。本文综合叙述成像偏振光谱技术发展与原理，通过对干涉成像偏振光谱系统的研究，提出了两种快拍型的成像偏振光谱系统以及设计方法。第一种系统具有一次拍照就能获取目标正交偏振信息的光谱图像以及空间信息，第二种系统具有一次拍照就能探测目标全Stokes参量的光谱图像以及目标的空间信息。　　本文首先叙述成像偏振光谱技术的发展史、发展现状以及应用领域，对各种成像偏振光谱方案的优缺点进行简要分析和对比。同时，简要叙述了偏振成像技术以及成像光谱技术的发展史，梳理了成像偏振光谱技术与偏振成像技术以及成像光谱技术之间的联系。　　其次，详细叙述了成像偏振光谱技术所涉及的光学知识的数学原理，包括光波的偏振态、琼斯矢量、Stokes矢量。重点分析了干涉成像光谱仪的数学原理以及如何通过重构干涉图数据获取光谱图的方法，为本文提出的两种成像偏振光谱技术方案提供理论依据。　　然后，提出一种快拍型的成像差分偏振光谱系统。该系统将基于 Wollaston棱镜的干涉成像光谱系统与微透镜阵列以及线偏振器结合，实现一次拍照时间就能获取重构目标正交偏振态的光谱图的干涉子图像以及目标的二维空间信息。根据琼斯矩阵，建立该成像系统的数学模型，并进行原理分析和系统结构设计。通过计算机仿真，得到一组具有等间距光程差的正交偏振干涉子图像，并通过干涉数据重构以及傅里叶变换，得到入射光的水平偏振方向的光谱图和垂直偏振方向的光谱图。　　最后，提出一种快拍型全Stokes参量的成像偏振光谱系统。该系统是在上述提出的快拍型的成像差分偏振光谱系统中加入波片，实现在一次拍照时间内获取重构目标全Stokes参量的光谱图的干涉子图像以及目标的二维空间信息。根据穆勒矩阵，分析系统的数学原理以及推导出Stokes四个参量的表达式。通过结构参数设计和计算机仿真，得到了模拟的入射光的四个Stokes参量的光谱图。