集成成像技术是利用光学器件记录完整场景信息并实现显示过程的一种三维显示技术。由于该技术具有全部视差,显示色彩逼真和无视觉疲劳的优点,使其具有良好的发展前景。集成成像系统由场景信息记录阶段和场景信息显示阶段两部分组成,信息记录阶段利用透镜阵列将场景信息记录在微单元图像上,信息显示阶段利用光学或者计算重建的方法再现场景信息。利用稀疏相机阵列实现集成成像系统的记录和显示过程,可以简化系统的复杂度,提高分辨率和降低成本。但是,该方式在很多方面依旧有继续提升的空间。（1）记录的视点个数较少,合成多视点时效率较低,而且合成视点的质量有待提高。（2）显示分辨率仍需进一步的提高,来适应实际需求。为提高视点的采集效率,降低视点采集成本,并保证视点合成的质量,提出了基于分层聚类二维视点合成的集成成像系统。在该集成成像系统中,采用电动平移台结合单个相机的视点采集方式采集稀疏视点图像;为提高视点采集效率,使用基于分层聚类二维虚拟视点合成方法实现图像间的虚拟视点合成;通过像素映射得到微单元图像阵列,实现计算重建过程。实验结果表明该系统不仅可以满足高效率的三维信息采集,而且在保证合成视点质量的同时还提高了分辨率质量,增加了集成成像系统的灵活性。为适应显示分辨率的提高,提出基于视点合成的超分辨率集成成像系统。为验证该系统的可行性,设计了集成成像虚拟场景实验和实景实验来验证所提出的方案。在虚拟场景实验中,利用3Dmax软件搭建相机阵列和三维场景模型,完成微单元图像阵列的采集过程;用超分辨率技术对微单元图像进行处理,得到高分辨率微单元图像阵列,并实现计算重建过程。在实景采集实验的过程中,利用稀疏视点图像阵列合成得到多视点图像阵列,然后通过超分辨率算法实现图像分辨率的提高。实验结果显示,该系统通过视点合成和超分辨率的方法,实现了显示质量的提高。