本发明公开了一种用于目标增强的毫米波太赫兹多极化成像方法以及一种毫米波太赫兹多极化成像系统。通过该成像系统获取被测对象在k种线极化角度下的亮温图像，之后对该亮温图像进行降噪处理，然后对亮温图像进行拟合计算得到完全垂直极化亮温图像，即为增强之后的图像。本发明通过采用多极化测量获得观测场景更多亮温信息，突破了传统单一极化图像对比度不足的局限性，充分利用了多极化信息，处理算法简单有效，具有很好的鲁棒性。