近年来，立体影视产业蓬勃发展，涵盖内容生成、处理、显示等领域，典型产品包括立体电影、电视、手机、投影仪、照相机。目前主流的立体采集和显示设备大多基于视差技术，但此技术与人们追求着的舒适的立体观看体验和完美的深度信息再现之间还存在比较大的差距。针对这一问题，本文研究立体视频系统的畸变模型和交互式内容生成，取得以下研究成果。视差式立体畸变模型是研究、设计和制作立体成像系统、处理立体信息、实现立体舒适显示的理论基础。本文首先详细讨论视差式双目立体系统中拍摄空间到感知空间的映射关系，接着定义了形状畸变因子和深度畸变因子并用其解释了木偶剧效应和纸板效应。然后分析了舒适观看区，对舒适观看区域的3种定义做了比较，并基于国际上普遍采用的10视差和0.2屈光度计算得出了观看舒适区域的几何范围；最后将畸变模型和舒适观看区相关联，总结了立体图像拍摄应遵守的基本准则。在立体视频内容生成技术中，立体匹配算法尤为重要。然而全自动的立体匹配算法得到的深度图在平坦的、缺少纹理的地方往往会出现瑕疵。本文提出了基于随机游走图像分割的交互式立体匹配系统可以有效提高深度图质量。用户首先在左眼视图上用画笔随意的勾勒出比较粗糙的物体边缘，为图像分割提供三分图，接着用局部化的随机游走算法得到分割结果。然后，用曲面拟合来恢复某个分割区域的深度值。客观和主观的实验结果都表明这种方法显著的提高了深度信息的准确性。另外，深度优化过程与立体匹配算法相互独立，所提方法很容易拓展到深度序列和其他的立体视觉系统。