随着社会的日益发展和人们生活水平的不断提高,传统的二维平面图像信息已经不能满足人们的生活需求,三维场景信息日益受到人们的关注与研究,其在三维医学、三维电影、物体微结构信息获取等方面具有非常大的发展潜力和应用前景。三维集成成像属于裸眼真三维显示领域,其虽然是一种新兴起的立体显示技术,但是凭借其自身优势,如可全视差、全彩色、连续视点显示,可无视觉疲劳的裸眼观看等,吸引了越来越多的国内外研究学者对其进行深入的研究与探索,已逐渐成为立体显示技术的重点研究方向。三维集成成像计算重构是利用计算机来模拟微透镜阵列或针孔阵列,使其能通过相关重构算法从微单元图像阵列中获得对其有效的三维场景信息,从而可以计算重构出所需的三维场景图像。三维集成成像计算重构主要研究两个方面:自由视点计算重构和三维深度面计算重构。由于目前自由视点计算重构存在分辨率低的问题,在对其进行了深入研究的基础上,本文提出了一种基于无冗余图像块提取的集成成像计算重构新方法,在视点位置确定的情况下,可生成高分辨率的自由视点计算重构图像。首先,根据视点的位置,确定每个微单元图像提取的图像块位置和尺寸;其次,计算从每个微单元图像提取图像块的像素坐标和所包含的像素数,将提取的每个图像块所包含的像素旋转180度并依次进行拼接,从而重构出高分辨率的自由视点计算重构图像。同时,由于目前三维深度面计算重构存在精确度低的问题,在对其进行了深入研究的基础上,本文提出了一种基于像素绘制-微透镜成像模型的深度面重构算法,有效的避免了传统深度面计算重构算法自身所存在的问题,从而能够使三维场景深度面重构图像的精度有所提高。