本發(fā)明涉及一種非直觀成像檢測(cè)大氣成分的光學(xué)系統(tǒng)和方法，包含：發(fā)出參考光和檢測(cè)光的光源；對(duì)被測(cè)物的反射、散射和發(fā)光進(jìn)行收集的收集鏡頭；用于對(duì)測(cè)量光路的偏振態(tài)進(jìn)行模式化自動(dòng)調(diào)制光波調(diào)制系統(tǒng)；將光線聚焦成像的成像鏡頭；配合光波調(diào)制系統(tǒng)采用動(dòng)態(tài)模式化掃描方法記錄每一個(gè)像素的光場(chǎng)強(qiáng)度變化的CCD像素系統(tǒng)及計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)。通過該系統(tǒng)和方法可以對(duì)被測(cè)氣體的結(jié)構(gòu)和成分在空間的變化即時(shí)成像，避免采樣誤差，最終得到比其它方法精度和重復(fù)性高的圖像以及大氣成分分析結(jié)果。該系統(tǒng)不需要特殊光源和化學(xué)裝置，造價(jià)便宜；測(cè)量過程簡(jiǎn)便易實(shí)施，系統(tǒng)重量輕，適合機(jī)載和航天使用。