全书共分为5章。第1章介绍了光的偏振及其表征、偏振光和物质的相互作用等基础知识，第2章介绍了目标偏振特性表征方法，以及米勒矩阵、偏振双向反射分布函数、斯托克斯参量测量原理和方法，第3章介绍了分焦平面同时成像、高光谱偏振成像、空间调制全偏振成像等偏振特性测量系统，第4章介绍了目标偏振特性分析方法，并给出了典型目标偏振特性分析实例，第5章介绍了基于偏振特性的图像复原及典型目标探测应用实例。