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近年来大量三维信息处理应用已经悄然走进人们的生活，使人们的生活更加方便舒适。特别是近几年来3D打印技术的飞速发展和普及，使得可将真实物体三维信息模型化数字化的三维重建技术研究具有愈发重要的意义。基于集成成像原理的三维重建技术因其易于与现有光电成像设备结合，且可实现物体三维信息的非接触式获取，因此具有较大的发展潜力。然而目前集成成像三维重建技术中深度重建平面内模糊信息的存在，严重影响了深度信息的提取及后续三维模型的构建，且目前缺少有效的集成成像三维重建技术分辨率的表征方法，限制了该技术在三维信息高精度获取和重建中的应用。为此，本文针对基于深度的集成成像三维重建技术开展了研究，提出了一种改进的计算集成成像三维信息重建方法。同时，提出了基于体素模型的三维分辨率表征方法，研究了体素和集成成像像空间三维分辨率的轴向分布特性。主要研究内容如下： 1.从集成成像原理及光线追迹方法出发，深入的分析了基于视角和深度的集成成像三维重建技术的原理及实现方法，并简要分析对比了两种算法的优缺点及适用范围。 2.分析集成成像同名像点的位置关系，结合基于深度的集成成像三维重建技术，提出了一种改进的计算集成成像三维信息重建方法。利用这种方法可实现三维重建中深度平面内图像清晰信息的快速准确提取，通过对集成成像显微光学记录系统记录得到的图像阵列进行处理，最终获得了样品的三维数字模型。 3.利用元素图像阵列中同名像点间距与再现深度的关系，分析了元素图像像素离散化对集成成像重建像的影响，建立了基于集成成像原理的体素模型。根据体素中三维信息形成过程的不同将其分为完全叠加体素和不完全叠加体素，并定义了集成成像重建像空间的三维分辨率。通过计算体素的轴向分布研究了集成成像像空间三维分辨率的轴向分布特性。结果表明完全叠加体素和不完全叠加体素在像空间沿轴向交替分布，系统的横向及纵向分辨率沿轴向均随重建深度的增加而减小，且呈现不均匀分布的特点。而相应的数字仿真及光学实验研究结果也验证了分辨率的此种分布特性。