近年来,人们对可视化信息的依赖程度日益增长,而传统的二维显示技术已近瓶颈,三维立体显示技术则以其继任者的身份获得了长足发展。全息显示作为三维显示技术的重要领域之一,具有体系完善、理论显示效果最好等特点。然而,传统全息技术使用激光作为光源,引入了散斑噪声,且对人眼有害。对此,本论文对使用发光二极管（LED）的计算全息技术进行研究,在消除散斑噪声的同时,设法降低LED光源对显示质量的负面影响,并提高计算全息图的生成速度,论文主要包含以下两个部分。其一,本论文提出了一种基于LED预色散参考光的计算全息显示优化方法。通过特殊装置对LED光源进行预色散处理,根据预处理后光源的特性对计算全息图的生成算法进行修正,并使用预处理的光源对修正后的计算全息图进行再现。数值仿真和光学实验结果较为一致,再现图像清晰度提升,证明了该方法的有效性和可行性。在使用半峰全宽（FWHM）约为30nm的LED光源进行实验时,再现图像的平均等效FWHM小于10nm。其二,本论文提出了一种基于新型查表法的LED照明计算全息图异构计算加速方法。该查表法将原始数据进行一些额外计算并生成查找表,根据表中数据以新的方式即可生成计算全息图,计算结果与传统方法等效,且全息图生成速度更快。这一方法可以使用异构计算进行加速,将高复杂度、低重复度的查找表生成任务交由异构计算机系统的中央处理器（CPU）进行;而后续低复杂度、高重复度的全息图生成任务交由图形处理器（GPU）进行,以提高计算资源的利用率,加快全息图的生成速度。对于采样点数为256*256的目标图像,其计算全息图的生成时间缩短至20s左右,计算速度与传统方法相比提升明显。