近年来,超高清分辨率(Ultra High-Definition,UHD)面板的出现,使得以柱透镜光栅式为代表的裸眼立体显示技术中的2D显示不清晰问题基本得到解决。但是,由于在超高清模式下实现实时立体显示应用需要处理的像素数远高于其在标清、高清模式下所需要处理的像素数。因此,有必要研究在超高清模式下立体显示应用的关键技术,即实时成像和显像技术。基于上述任务,论文主要开展了以下几个方面的工作:(1)从立体实时显示技术的系统研究出发,结合内窥镜立体显示技术的实际应用需求,首先搭建完成了一个多视点立体显示综合验证平台。该平台主要实现了以下功能:a)支持多视点图像的实时同步采集,最多支持来自8路相机阵列的数据;b)系统包含有两视点、四视点和八视点等三种制式的柱透镜光栅式裸眼立体显示器。(2)研究并确定了相机阵列的静态标定方法,基于该方法,完成了综合验证平台成像系统的标定工作;利用校正后的子视点图像序列对立体合成参数进行调整,使合成的立体显示图像的主观立体显示效果达到最佳,从而完成了显像系统的标定工作。(3)基于综合验证平台,研究并提出了一种x86架构下子视点图像序列预处理的快速算法。同时,研究讨论了多目成像序列的存储方式,提出了一种可兼容于JPEG等常见图像格式的多目成像序列的存储编码方法,为携带参数存储的子视点图像序列提供了可兼容于通用图像格式的存储方式,这种存储方式结合我们提出的快速算法可实时完成子视点图像的预处理。(4)基于综合验证平台,研究并实现了一种x86架构下多视点裸眼立体显示实时合成并行算法,对于最大输入为8路子视点图像序列的实时合成,单帧合成时间不超过16ms。