椭圆偏振检测是通过分析偏振光在待测物表面反射前后偏振状态的改变来获得待测物表面所镀膜层的厚度和折射率的一种光学检测方法。目前国内利用椭圆偏振检测的仪器，厚度的分辨率可以达到0.1nm,但是这仅仅停留在单一测量的水平上，而不能对表面形态进行还原。本论文提出了一种改进的椭圆偏振检测技术，该技术除了测量薄膜厚度和折射率外，还可以给出待测物表面物理参数分布图和粗糙度信息，这些对于研究盘基片表面的性质是很有必要的。　　本文的主要工作有以下几方面：首先，编写了针对与单层膜的厚度和折射率的计算程序和图片灰度处理程序，该灰度处理程序对任意像素的图片进行处理之后，可以得到待测薄膜表面物理参数分布图和粗糙度信息。其次，设计了用于偏振片和步进电机之间传动的齿轮组，并通过对步进电机的细分控制提高了偏振片的转动精度。再次，以盘基片为测试物品，采用CMOS(Comple-mentaryMetal-Oxide-Semiconductor)相机作为探测器，对表面薄膜做了检测，得出薄膜表面物理参数分布图和粗糙度信息。实验结果表明，厚度的测量精度为1nm,折射率的测量精度为0.01。最后，对于整个检测过程的误差做了分析，并探讨了减小误差的方法。　　本文中提出的采用CMOS相机在消光时刻及其附近拍照，然后对图片进行灰度处理，在保证高精度测量的同时，还可以得出待测物表面物理参数分布图和粗糙度信息。该测量方法在基片的表面检测当中有着广泛的应用前景。