多视点自由立体图像合成算法是实现多视点自由立体图像产业化的关键技术,它将直接影响自由立体图像的获取、传输和显示技术的发展。虽然多视点自由立体图像在一些特殊领域中已经有所应用,但是其高昂的成本使很多应用领域都望而却步。如果可以在更多的实践中应用多视点自由立体图像合成算法,或者将合成算法引入相关的自由立体图像的获取、传输等研究领域,那么将会对自由立体图像的发展产生深远的影响。多视点合成的算法研究在自由立体图像领域一直处于探索阶段,合成图像的质量和效率问题一直没有得到很好的解决。如果要合成高质量的图像,就需要采用极复杂的算法,可用于对图像质量要求较高但不需要实时处理的领域;如果要实现立体图像的实时处理,就需要相对简单的合成算法,以提高图像合成效率。鉴于自由立体图像发展的需求,本文首先介绍了立体图像的发展现状,从立体视觉原理入手,逐渐深入到立体图像的获取和显示方法。然后分析了立体图像的几何原理,通过数学建模讨论了立体图像的几何模型,为后面算法的讨论打下了扎实的理论基础。接着讨论了Warp合成算法和矫正合成算法这两种合成图像质量较高的多视点合成算法,并论述了算法原理,由于两种算法的复杂度都很高,而且矫正合成算法目前暂时只能应用于灰度图象的处理。因此,本文提出了AIV(Average Information Value)合成算法、梯度合成算法和SSPL (Self -adaptive Shift Parallax Loading)合成算法这三种高效的可以应用于实时处理领域的算法,三种算法都具有处理过程简单的特点,尤其是SSPL合成算法更是一种平面图像多视点立体化方法,具有十分广泛的应用空间。最后讨论了在Visual Studio6.0和Matlab两种开发环境下的试验方法及试验过程,并对讨论的算法进行了主观测试和客观测试,测试结果达到了令人满意的效果。