立体显示能够呈现出与人类在现实生活中观看到的比较一致的场景而得到广泛研究。立体图像是立体显示的信息源,立体图像克隆技术是图像处理技术中研究的一个热点。在立体显示中,串扰问题是影响立体显示质量的主要因素之一。因此开展立体图像克隆和立体显示串扰的研究具有重要的意义和价值。本文主要对立体图像的克隆和立体显示串扰的消除等关键问题展开了研究,本文的主要工作内容包含以下几方面。在两幅立体图像克隆过程中,源图像在目标图像中进行缩放受到深度信息的约束。源图像的缩放主要依据是源图像和目标图像中的视差大小。但是当产生立体图像的方式不同时,即立体相机参数不同,物体在图像中的大小不仅与视差有关,还与立体相机间距有关。本文通过图像识别技术,识别出已知参数的物体,结合相机参数和视差之间的关系式,为源图像在目标图像中的缩放给出了准确的数学关系。串扰是衡量立体图像显示的重要指标,也是影响立体观看效果的主要因素。本文根据光线在狭缝光栅和柱透镜光栅立体显示中的光线传播原理,建立了狭缝光栅和柱透镜光栅立体显示光学模型。根据建立的光栅立体显示的光学模型,分析了影响串扰的主要因素。为了消除狭缝光栅立体显示中的串扰,提出了极化狭缝光栅立体显示结构,分析结果显示串扰在极化狭缝光栅中得到了有效减小。为了消除在柱透镜光栅立体显示最佳观看位置处的串扰,提出了极化柱透镜光栅立体显示结构,分析结果显示串扰在极化柱透镜光栅立体显示的最佳观看位置得到了消除。为了减小柱透镜光栅立体显示的厚度和重量,同时具有较高的亮度,提出了闪耀光栅立体显示结构。在助视立体显示中,不戴立体眼镜的观看者不但不能看到立体图像,也不能看到清晰的平面图像,即看到的图像是带有串扰的。为了衡量没有戴眼镜的观看者在立体显示器屏幕上看到的串扰,本文提出了显著性加权串扰可见度指数。为了减小不戴眼镜的观看者观看到的串扰,本文采用降低右视点图像亮度,试错法视差调整和局部串扰消除方法,得到了3D+2D图像。通过实验验证,本文计算得到的3D+2D图像能够实现不戴眼镜的观看者在助视立体显示器中观看到没有串扰的清晰平面图像,并且戴眼镜的观看者在助视立体显示器中观看到立体效果较好的立体图像。