根据光路可逆的原理，提出了一种基于频域合成的计算机制半周视彩色彩虹全息算法。首先对半周视彩色彩虹全息的原理进行分析，总结了观察窗口与频域的对应关系，指出半周视彩色彩虹全息图物光的频谱由三原色的半环形频谱组合而成；使用彩色三维物体在特定方向上的多个投影图像分别进行分色、插值，再进行二维傅里叶变换，在频域内合成半周视彩色彩虹全息的物光频谱，对合成的物光频谱进行二维傅里叶逆变换，取实部，加上一个偏置分量，得到半周视彩色彩虹全息图。采用该算法计算了一个面积为47 mm×47 mm、分辨率为84000 pixel×84000 pixel的全息图，通过全息输出系统输出，再进行显影定影漂白，实现了可白光再现的半周视彩色彩虹全息图，其显示的三维效果逼真，颜色绚丽，可以同时供多人观赏。

针对数字全息对物体三维形貌的重构与测量，提出了一种将数字全息术与立体匹配术相结合的三维测量方法。首先利用离轴菲涅耳数字全息系统，采集三维物体的单幅离轴菲涅耳全息图；然后将获取的数字全息图分为两个部分，分别进行数值再现，可以得到两个再现像，两个再现像存在视差。最后利用立体匹配算法获取两幅视图再现像的视差，根据几何关系获取物体的深度信息，重构物体的三维形貌。实验中，分别对不连续物体和连续物体进行三维形貌的重构，得到了准确的三维物体深度信息。数值模拟和初步实验结果表明该方法有效可行。

提出计算机和光学联合制作平板周视全息的方法，通过计算得到集成菲涅耳环带全息图，利用环带全息图的再现像作为记录目标进行光学全息的拍摄，实现集成平板周视彩色全息图。详细分析了集成平板周视彩色全息原理，通过实验进行了验证。该方法增强了体视全息显示的灵活性，提高了平板周视彩色全息图的计算速度。

全息信息简化是基于波前再现的全息三维显示技术重要的课题。对全息三维显示的信息量与再现像的视差角与视场角的关系进行了分析，指出全息三维显示的巨大信息量是为了提供足够的视差和视场，以达到人眼立体视觉效果。在牺牲垂直视差并保证足够的水平视差角和视场角的条件下，利用光栅对全息图进行取样，计算了光栅取样全息图对信息压缩的极限，分析了简化后全息图再现像的特点和存在的问题，对于信息压缩后的光栅取样全息图的再现进行了设计。