光场相机能够同时捕获光线的强度和方向信息，但由于成像传感器尺寸的限制，无法同时获得高空间和角度分辨率的光场图像。提出了一种联合傅里叶卷积和通道注意力的光场角度重建方法，通过使用稀疏光场图像4个边角位置的参考视图，可以间接地重建出密集光场图像。考虑到光场数据的内在4D结构，采用通道级密集快速傅里叶残差卷积块，在空域和频域对光场图像的空间和角度相关性进行建模，然后采用基于全局响应归一化的通道注意块，以实现通道间的自适应融合。此外，还提出了一种改进的视点加权间接合成方法，通过为每个参考视图分配一个置信图，为参考视图之间建立联系以合成更真实的新视图。实验结果表明，相比于现有先进的光场角度重建算法IRVAE，所提方法的重建光场图像质量在自然光场数据集30Scenes，Occlusion和Reflective上的平均PSNR分别提高了0.08，0.13和0.13 dB。所提方法在保证光场角度一致性的前提下取得了清晰的重建结果。

综合多视点周视系统和单视点折反射周视系统的优势，充分利用前者空间分辨力高和后者无需拼接直接成像的优点，提出了一种分孔径、单视点的非全对称五面镜折反射红外周视系统方案，构建了单视点约束的非全对称五面镜结构设计流程。针对车辆驾驶应用中前方/左右侧、后方对行人探测距离要求的不同(分别为200 m和145 m)，使用三套焦距5.8 mm和两套焦距4.1 mm的红外成像组件，构成前方、左、右侧均为64°视场、后方为两个84°视场的非全对称五面镜折反射红外周视原型系统，实现对水平360°、俯仰±29°视场的无遮挡、无缝、无盲区红外成像，提供全方位、大俯仰的车载实时周视红外图像，可用于智能交通、自动驾驶、**侦察等军民用领域。

随着元宇宙产业的发展，光场显示技术因其可以将数字世界与物理世界完美融合，已经成为信息显示技术领域的研究热点，并呈现出视点数量更多、视点密度更大、渲染速度更快的发展趋势。然而，现有的光场显示技术面临着分辨率低、深度受限、视疲劳等多种挑战。本文从人眼立体视觉感知原理出发，对现有的双视点、多视点和超多视点光场显示技术的成像原理和典型方案进行整理和总结。同时，对现有基于单信源和多信源虚拟视点生成技术进行归纳对比，着重分析各项技术在虚拟视点生成质量和渲染速度等方面的可行性和实现效率，并对光场显示技术的未来发展方向进行了展望。

使用液晶显示器屏幕作为参考平面，并利用相机阵列实现了基于多视点的高反射表面面形精确重建。首先利用各相机获取参考平面靶标在标准平面镜中的镜像，通过镜面标定获得参考平面与各相机的外参，再利用参考平面的唯一性对相机阵列进行全局标定。然后用显示屏向被测面投射相移条纹，并通过各相机采集反射后的受调制图像，获得参考平面上的点与各视点归一化成像平面上图像点之间的密集反射对应关系，据此求得待测面相对于各视点的绝对点云坐标，最后依据全局参数进行拼接，从而实现对更大尺寸、更大曲率高反射表面的面形测量。同时基于参考平面和标准平面镜的平面性，提出一种共平面约束来优化视点几何参数和全局参数，减小系统误差。通过对不同形状的标准镜面进行测量，验证了所提方法的有效性和准确性。

航空发动机叶片的加工质量与检测精度对于叶片的使用寿命有着十分重要的影响。本文提出一种基于结构光的高精度扫描视点规划方法以提高叶片检测精度。首先，对叶片整体尺寸进行粗扫描，获取粗模型数据，并根据相机分辨率与采集精度确定视野范围。其次，利用改进Angle Criterion算法进行边界提取，根据边界坐标与视野范围完成边界分割点的确定，利用曲面的截面线法对粗模型进行切片，根据切片结果确定内部分割点，从而完成点云均匀分割。然后，对分割后的点云数据建立有向包围盒获取中心点坐标，并对其法向量进行统计，确定主法线方向，从而生成高精度扫描的视点坐标。最后，对叶片进行表面形貌检测验证，实验结果表明，与超体素分割的视点采集结果相比，本文方法的平均标准差降低了0.0054 mm，且采集视点减少了1/3。提出的视点规划方法在薄壁叶片在机加工检测领域具有良好的应用前景。

为了实现复杂曲面零件高效自动化测量，本文提出了一种基于改进栅格法的面结构光扫描视点规划方法，并将其应用在汽车复杂曲面零件自动化测量中。首先，针对人工示教视点冗余严重，扫描完整性差的问题，提出了一种基于改进栅格法的面结构光扫描视点规划算法，根据面结构光扫描仪的有效测量范围，确定栅格尺寸，改进候选视点生成策略，并通过扫描仪的测量约束条件得到候选视点的有效测量范围，利用视点质量评价函数确定最优视点。其次，针对视点规划过程中算法耗时长，特征重建精度低的问题，采用体素网格法简化模型，通过八叉树算法分割复杂曲面模型，根据法向量一致性误差确定体素网格尺寸，并且对于几何特征不同的模型，分析权重系数对扫描质量的影响，给出最佳权重系数。最后，进行了汽车钣金件和减速器壳体扫描视点规划和测量实验。结果表明，汽车钣金件视点规划耗时21.93 s，扫描完整性为99.124%，扫描精度为0.025 mm；汽车减速器壳体视点规划耗时158.29 s，扫描完整性为93.231%，扫描精度为0.032 mm。本方法能快速完成复杂曲面视点规划，并且采用规划视点扫描的模型完整性好，精度高，能够满足复杂曲面零件自动测量的要求。

在裸眼3D显示中，传统的多视点采集方式为均匀采集。研究表明，因柱透镜光栅存在畸变，所以显示器构建的视点分布并不均匀，进而导致显示器视点和采集视点不匹配，产生了视点图像错位、透视关系错误等问题，影响最终的观看体验。针对上述问题，本文提出了一种多视点图像分布校正方案，该方案由一种视点筛选算法和中间视点生成网络构成：结合空间视点真实分布规律，针对均匀采集的多视点图像进行视点筛选，以指导中间视点预测网络生成对应位置的虚拟视点，使之匹配显示器构建视点位置。实验证明该方案为显示器视点填充了正确的视差图，有效地解决了显示器空间视点和采集视点的位置不匹配问题，提升了光栅立体显示器的观看质量。