随着立体显示技术的飞速发展，裸眼立体显示技术已经逐渐走进我们的生活。产品日渐成熟的同时带来了裸眼立体显示技术种类的增多，其中柱状透镜式裸眼立体显示技术以其立体效果突出，画面亮度高等优势得到了开发者的认可。本文基于柱状透镜式裸眼立体显示技术的技术原理，完成了大尺寸高分辨率的裸眼立体显示系统的设计与实现。通过对柱状透镜光栅的设计、超高分辨率图像转换算法、立体图像对匹配方法的研究，最终实现了该立体显示系统。文章首先介绍了课题的研究背景、立体显示技术的发展及国内外研究现状，同时说明了文章所做工作和论文组织结构。第二章对双眼立体视觉的成像原理、LCD显示原理和立体显示技术的分类进行了详细的阐述。第三章重点介绍了基于大尺寸、超高分辨率的液晶电视的柱状透镜光栅的设计及模拟仿真验证，分别从光栅参数设计、参数计算、参数验证三个方面做了详细说明；第四章介绍了基于大尺寸、高分辨率裸眼立体显示系统的设计，包括4K×2K图像转换的算法实现，并在56英寸超高分辨率（4K×2K）液晶电视平台上完成了系统的实现。最后提出了一种降低裸眼立体显示设备串扰及增大可视角度的优化方法。本论文的研究成果已成功应用于56英寸的4K×2K的裸眼立体电视的展示样机，并在展会上得到了较高的评价。为更大尺寸的超高分辨率的裸眼立体显示系统的建立奠定了基础,具有良好的发展前景。