与传统的二维图像相比,三维图像具有立体感强、信息含量高的优点,是现代图像显示技术的重要研究方向。论文基于循环步进延时距离选通成像装置,获取水下目标不同距离的断层图像,经过选通图像的三维数据预处理,研究适合的三维显示算法。分析了循环步进延时距离选通三维成像装置,重点讨论了距离选通技术和延时同步控制技术,最后通过实验,获得水下目标的距离选通序列图像；距离选通图像具有远景目标细节模糊,近景目标纹理不清晰和亮度不均等成像特点,论文在讨论分段直方图均衡化和同态滤波的基础上,从空域模板,频域小波和算法速率三个角度出发,提出了三种改进的同态滤波算法：二维断层图像之间的插值是三维重建的关键步骤,文中讨论了两种灰度插值算法,重点分析了基于线性弹性网形变模型的匹配方法,创新性的提出了基于弹性匹配的距离选通图像插值算法,最后得到了较高精度的各项同性的体数据；在研究面绘制和体绘制的基础上,分别讨论了MC法(移动立方体法)和RC法(光线投射法),提出了改进的RC法(IRC)。从三维显示系统应用的角度出发,设计了基于BCB的人机交互式任意角度旋转的三维显示界面。实验结果表明：改进的同态滤波算法对图像质量都有一定的改善；IRC法的三维显示效果明显,算法效率高；设计的交互界面,操作简单,实用性强。