集成成像三维显示技术是一种新型的立体显示技术,可用来显示具有全视差、连续视点的三维立体图像,相比其他三维显示方式,其设备结构简单、不需要辅助观看设备以及相干光源,因此,集成成像技术具有广泛的应用前景,并极有可能成为未来三维电视的终端显示技术。本文从集成成像光场信息的理论建模、计算重建以及三维显示参数匹配展开工作：针对集成成像系统中记录端与显示端以及不同记录方式采用的参数模型不统一的问题,本文通过四维光场模型的引入,使用四维光场参数化描述了集成成像系统的采集过程和显示过程,通过光场参数对比分析了不同光场采集方式的异同：并对集成成像系统再现过程中的光场传播特性进行了分析。针对集成成像二维重建的焦面选择、景深和视点控制的问题,本文对集成成像的二维重建过程进行了详细的研究：针对二维切片重建过程中重建聚集面选取的问题,将数码相机自动对焦的方法应用到了图像重建过程中,实现了集成成像二维切片重建的自动对焦；针对集成成像数据计算重建过程的景深控制问题,本文详细描述了二维切片重建的具体过程以及重建图像景深产生的原因,并研究了对重建图像景深控制的方法,并使用真实场景的光场照片进行了重建实验,验证了景深控制和自动对焦方法的正确性：针对自由视点重建的重建图像分辨率太低的问题,本文通过更精细的光线追迹过程,给出了高分辨率自由视点重建方法。针对集成成像系统中记录端与显示端光场参数不匹配和深度反转的问题,本文通过分析光学模型研究了目前常见的光场转换方法,并给出了光场图像的插值方法,以满足显示端将光场数据实时匹配的需求,给出了实际的光学实验验证了光场插值方法的有效性。针对集成成像三维显示系统与现有三维显示系统的兼容性问题,本文给出了助视眼镜式三维显示方式和光栅式裸眼三维显示方式再现集成成像场景的方法。