全息三维显示技术能够完整再现物光波的振幅和相位信息,是人们一直以来追求的最理想的三维显示技术。计算机技术和光电成像器件的飞速发展使得传统的光学全息得以向数字化发展。近年来虚拟现实(VR)和增强现实(AR)成为人们的研究热点,在全息显示中许多基于数字全息记录真实物体和计算机制全息生成虚拟物体的混合场景显示方案被提出,取得了较好的显示效果。但大都停留在静态显示中。本论文根据VR、AR中实时动态显示的需求,研究了数字化全息实时动态三维显示中虚实场景融合与缩放方法;搭建光学再现系统,进行了混合场景全息动态三维显示验证。论文的主要内容有:(1)概述了目前各种三维显示技术的发展状况,主要介绍了数字化全息显示方面的研究背景。(2)介绍数字化全息的基本理论。(3)对数字化全息场景融合问题作了分析。针对实时动态全息三维显示需求提出了全息图融合的方法实现场景融合。分析了全息图融合中采样率变换、衍射效率提高等问题。得出了先对数字全息图进行高通滤波,滤除零级项后再与采用双极强度计算的计算全息图叠加的方法能有效提高融合后全息图的衍射效率。(4)对实时动态全息三维显示中的再现像缩放问题进行了研究。提出了基于空域处理和频域处理的两种数字缩放方法,两种方法均不减小全息图的视差角,并且基于频域处理全息图的方法可实现原始全息图记录的信息中指定物体再现像缩放与平移。(5)搭建了以三片LCOS为核心的光学再现系统,验证了提出方法的正确性,并初步实现了混合场景彩色动态三维显示。论文的创新点主要有:(1)提出了先对数字全息图进行滤波处理滤除零级项,再与双极强度计算的全息图叠加的方法实现数字化全息图融合,从而提高了全息图的衍射效率,达到与融合场景直接拍摄或计算机制全息图相同的衍射效率。(2)提出了基于全息图空域处理和频域处理的不改变全息图视差角的两种数字缩放方法,实现再现像的快速缩放。