對于自然光照明的水下場景，不同距離上目標場景的偏振信息不同。當采用線/圓偏振光照明時，目標場景的退偏度一般均大于水體散射光的退偏度，利用該特性來濾除傳輸路徑上的水體后向散射光。本成果研究了自然光在水下傳輸的偏振變化規律，提出一種利用目標和背景偏振差異進行水下低對比度圖像復原的方法，利用偏振成像及其圖像處理技術，研制水下考察勘探成像觀察儀(照相機或攝像機)，實現在日光照明或全色主動照明條件下對海洋、湖泊、水庫等的水下觀察、勘探和救援等。其觀察距離較裸眼遠 3~5 倍，較傳統攝像裝臵遠 2-3 倍。