立体显示技术是一项多学科的综合技术,涉及电子、光学、计算机、摄影等领域的研究成果。其信息源的获取除景物的二维信息摄入外,还需探测各像素的深度信息,并以三维的形式显示出来,而现阶段的显示设备基本上只能显示二维平面信息或经透视处理的仿三维信息(如3D max、Solid Works、CAD等),给予观察者暗示的立体感觉。为了使显示的场景和物体具有真实的深度感觉,人们采用各种方法进行了尝试。特别是近十几年来,立体显示技术取得了超乎寻常的快速发展,并在教育、医学、建筑、军事、商业广告、工业产品设计等领域受到高度关注,应用前景广泛。深入研究和发展立体显示技术将会给人们的生产和生活带来显著的变革和深远的影响。其中的自由立体显示模式更有呵能大量取代现有的平面显示机制。本文研究工作主要集中在光学原理探索、样机的研制、立体图像序列的获取与合成算法和对立体显示效果的量化评价这几个方面。取得的研究成果和创新点表现在:1、在研究多种立体显示方法的光学原理并对其进行评价比较的基础上,提出了基于柱状透镜与DMD投影技术的自由立体显示系统解决方案。采用柱状透镜作为主要分光器件,在DMD投影屏幕前形成区域的视障以造成左右眼视差,获得立体效果。2、研究了相应的立体图像序列的获取及合成算法。重点研究了双目视差、显示器像素和柱状透镜线数的对应关系.柱状透镜发散角度等因素对市体显示效果的影响,给出了理论公式。提出了一种基于倾斜柱状透镜的立体序列图合成算法。3、在完成了系统样机之后,提出了一种使用照度计测量立体显示屏近场区域亮度分布的方法,对立体显示器的立体效果进行量化的评价,并采用这种方法对基于DMD投影的立体显示系统的两种不同的图像序列合成算法进行了测试和比较,给出了具体的测量值和结果。论文最后对全文进行了总结,指出了研究工作尚待改进之处。对今后的的研究方向提出了建议。