集成立体成像作为一种新兴的裸眼3D显示技术，具有观看无视觉疲劳且不需辅助设备等优点。该技术已经广泛应用于小场景的采集和重构过程中，而在大场景下的应用很少。LED大屏幕具有寿命长、亮度高以及拼接方便等优点，使用LED大屏幕作为显示设备便于大场景下的集成立体成像显示系统搭建。但是基于LED大屏幕的集成立体成像显示系统的再现像质量还不能满足观看的需求，极大地限制了LED大屏幕集成立体成像技术的发展。为了提高再现像的再现深度，将凹凸透镜应用到了集成立体成像显示系统中。使用增大的元素图像阵列实现再现像视场角的拓展。具体研究内容如下：
　　在实验和仿真的过程中，使用透镜/针孔阵列先滤除透镜阵列间隙的杂散光。为了提高基于LED大屏幕的集成立体成像显示系统再现像的再现深度，通过研究透镜参数与再现深度之间的关系，设计出一种使用凹凸透镜组成的透镜阵列作为光学元件的集成立体成像显示系统，仿真分析不同形状透镜对单个像素点相邻透镜的串扰分布以及对字母模型的采集重构过程的影响。实验结果表明：凹凸透镜可以保证在分辨率不变的前提下，进一步增大再现像的再现深度，在重构过程中，能够有效降低像素间的串扰对再现像重构质量的影响，提高成像质量。
　　为了扩大显示系统再现像的视场角，根据其主要的影响参数，提出了一种通过增大元素图像的图像尺寸作为新的元素图像，利用LED大屏幕高速刷新的特性并结合时分复用的方法，利用人眼的视觉暂留现象，使得重构在成像空间内的再现像得到拓展。使用搭建好的LED大屏幕集成立体成像显示系统对采集的元素图像进行重构并分析，结果表明：使用本文所提方法得到的再现像更加色彩更加饱满，相比于传统集成立体成像显示系统，视场角拓展了1.36倍，其不需要额外的光学器件。
　　通过上述两种方法，提高了基于LED大屏幕的集成立体成像显示系统的性能指标，没有额外的复杂结构，更有利于促进其大范围推广。