集成成像(Integral Imaging, II)是目前计算机三维视觉中主流的研究方向,是一种利用微透镜阵列来获得三维目标重现的技术。集成成像显示技术相比其它三维显示技术具有明显的优势,它可以提供360度的视角,在视角范围内可以提供近乎连续变化的视差,最重要的是不需要带任何辅助装备(眼镜之类)就能观看。本文针对透镜阵列集成成像系统进行了研究和分析,通过透镜阵列采集图像,完成了最终目标三维合成,并解决了以下几个问题：首先,采集的子图形,利用传统方法进行标定,发现由于阵列图像分辨率低及畸变的影响,子图中心点位置提取不准确,为了提高准确精度和快速校正图像畸变,针对上述问题提出了激光标定法和特征线法相结合方法来获取子图中心点位置以及镜头畸变参数估计,此方法无需获取摄像机内外部参数以及模板特征点的世界坐标,避免了标定过程。其次,针对集成成像采集的子图特征点匹配问题,分析了Harris、SIFT算法原理,并进行了Harris和NCC(互相关匹配)结合算法和SIFT算法的特征点匹配实验,但得到的效果不好,匹配点少,而且算法耗费了一定的时间,针对上述问题,本文提出了双边滤波结合ASIFT的改进算法,使新的ASIFT算法在噪声干扰的情况下,能对噪声进行抑制,实验表明,该算法特征点检测数量相比Harris和SIFT算法更多而且运行时间快。最后,针对图像三维重构问题上,采用切片式原理对目标三维合成,在合成前利用最小二乘法优化深度值方法,将点的深度值达到一个最优结果,在一定程度上提高了图像显示质量和精度。显示过程中,利用双边滤波对其滤波,使图像显得平滑,细腻。