自由立体显示指的是无需佩戴任何辅助装置，仅用肉眼便可观看到立体效果的显示方式。在当前以两幅图像作为立体图像资源的自由立体显示技术中，观看者观看最佳立体图像的视角被局限在屏幕正前方法线方向的有限范围内，观看人数也受到一定的限制，且观看者在移动的时候，不能保持最佳观看效果。如何扩大立体观看视角以及观看人数，同时保证所有的观看者在移动过程中能够一直保持最佳的观看视角，是自由立体显示技术的一个重要问题。　　 本文介绍了一种能够解决这个问题的基于头跟踪技术的随动控制系统的设计及实现。通过摄像头拍摄目标，找到目标位置，进而在目标移动过程中，通过对目标位置的判断，调整相应的实现立体显示的结构或者光路，从而使得目标观看的左右视差图像保持一致，这就是该随动控制系统需要完成的主要功能。系统能够记录目标个数，并分别进行识别，对不同的目标根据位置的不同变化采取不同的处理，从而实现了多用户观看。采用单片机作为该装置的控制核心，通过对目标数据的采集和判断，进而发出相应的控制信号，从而实现随动装置的整体调度。在结构设计上，经历了两个阶段。在狭缝光栅自由立体显示技术中，我们采用的是以步进电机平移台作为随动装置控制平台，通过对光栅的移动，实现随动控制。随着技术指标等要求的增加，在基于菲涅尔透镜(fresnel lens)和双柱面光栅(Bi-lenticular sheet)的多用户自由立体显示技术中，采用了通过对LED阵列背光源的控制实现对目标跟随的随动控制。这个系统去除了机械式随动的噪声，降低了系统响应时间，增大了观看视角和观看人数。本文详细阐述了前后两种自由立体显示的光路实现原理，给出了随动控制系统的结构设计以及软硬件电路设计，对跟踪系统对自由立体显示器性能上的改进也进行了说明。