分布式光电协同是提升单机光电载荷探测识别能力的有效途径。对采集的图像进行综合处理是协同应用的基础。多源图像超分辨率重建、多源图像信息融合和多视点图像拼接能够实现广域高分辨率成像，提升系统的探测识别能力，但对分布式光电系统实际能力的提升仍有待验证。因此搭建了分布式光电协同半实物仿真平台，讨论经综合处理后的图像性能。结果表明，可同时完成4路视频的图像拼接；融合后图像的各向同性局部对比度和感知对比度有所提升，且重建后图像的峰值信噪比提升了3088%，在一定程度上可提升侦察效果。

针对传统自由立体显示技术视点数目少和视角窄的问题,提出一种超多视点的大视角光场三维(3D)显示方法。基于集成成像全视差光场构建原理,该方法利用大节距的非连续柱透镜阵列(DLLA)以特定的水平方向角将基元图像(EI)中所有平面像素发出的光线进行水平调制,在大视角范围内构建出水平方向密集排列的超多视点。此外,对DLLA进行光学成像优化设计以抑制像差,保证高质量3D成像。在实验部分,利用分辨率为1280 pixel×720 pixel的54 inch (1 inch=2.54 cm)发光二极管(LED)显示器实现了视角为42.8°、视点数目为100的水平光场3D显示效果,且3D成像的畸变率为2.23%,呈现的3D影像具有连续的运动视差和自然的深度信息表达,这些结果验证了本文方法的优越性和可行性。

近年来,超多视点光场显示设备取得了快速发展,呈现出视点数目越来越多、分辨率越来越高和可视角度越来越大的特点,而能够呈现的虚拟场景也越来越复杂。对现有的超多视点光场显示设备的虚拟立体内容生成技术进行了梳理与总结,指出了各个技术适用的情景与优缺点。总体来说,面向超多视点的大规模虚拟场景的高质量实时光场内容生成技术还存在许多不足,需要研发全新的渲染体系才能突破现有算法的瓶颈。

多视点光学定位系统因其可以减少手术中的定位盲区、获得更大的视野范围，已成为弥补光学定位中光线遮挡弊端的一种有效解决方案。本文提出基于重建精度最优的多视点光学定位算法，以解决光学定位中光线遮挡问题。算法首先通过分析各视点中光学定位标记物数量判断各视点与手术器械的光线遮挡情况；然后根据平行式立体视觉测量精度分析模型，分析平行式多视点的结构及标记物与相机之间的位置关系对三维测量精度的影响；最后选择重建精度最优并且不存在遮挡的视点对手术器械定位。实验结果表明，当存在某视点光线遮挡时，所提算法能实现手术器械的精确定位和实时跟踪。

多视点视频是由多个相机同时对同一场景拍摄形成视频的三维化技术。针对教育行业要求数字化转型的问题，文章提出将多角度呈现教学过程的多视点视频技术和内容分发网络（CDN）流媒体传输技术结合应用于远程教学。实验结果表明，面对远程教育的应用场景，多视点视频技术和CDN结合能够较好地解决教学中的需求和挑战，是未来的发展方向。

针对如何方便快捷且准确地获取物体完整面形三维点云数据的问题,提出一种利用旋转台参数标定结果辅助实现多视角三维点云粗拼接的新方法。该方法将一个二维标定靶作为坐标系转换桥梁,仅需两个位置的坐标系关系,即可建立转台转角和不同局部测量坐标系之间的非线性模型,实现对多个测量视角下三维点云的粗配准,为最近点迭代(ICP)算法提供了良好的初值,增加了ICP算法的稳健性。实验表明该方法操作简便、快捷、易实现,拼接后点云误差不大于0.12 mm。

为解决传统柱透镜自由立体投影显示中像差和视几何引起的串扰和视点数受限问题, 基于回归反射, 提出了一种棱镜反射光栅自由立体投影显示方法。通过分析其3D成像的原理, 对棱镜反射光栅自由立体投影显示进行仿真, 发现该方法在水平视宽相同的条件下, 视场照度是柱透镜光栅投影的10倍, 而其串扰比是柱透镜光栅投影的1/5, 且不存在次视区。制作了棱镜反射光栅屏, 并搭建系统进行实验, 验证了棱镜反射光栅自由立体投影显示方案的可行性。