近年来三维立体显示技术越来越受到关注。从目前来看，大部分立体显示技术往往只提供一维视差效果。有的立体显示技术还需要佩戴辅助工具（例如：偏振眼镜、互补色眼镜、液晶眼镜、立体头盔等）。随着科学技术和社会生活的不断进步，人们已不再满足于只有一维视差的立体显示效果。近年来，全视差三维成像技术研究在国内外引起了越来越多的关注。本文围绕全视差立体成像方法开展研究，主要研究基于正交柱透镜光栅的全视差立体成像方法与全视差全息立体图制作及打印系统设计。首先，对自由立体显示的基本方法与全息打印技术进行了阐述，并分别对国内外的研究发展现状进行了简要综述。其次，对3D物体视角图像的获取方法及全视差立体图合成方法进行了阐述。对采用3DMAX软件采集虚拟三维场景视角图像的基本方法进行了论述，包括建模、贴图、目标摄像机约束路径采集图像等技术。分析了全视差正交柱透镜光栅成像与全视差全息图打印中立体图像的合成原理与方法，并阐述了视角图像采集后的图像预处理方法。第三，根据光栅成像原理以及全视差理论基础，提出了采用正交柱透镜光栅代替微透镜阵列的成像功能，分析了正交柱透镜光栅的成像原理。阐述了柱透镜光栅参数测量的方法，并进行了全视差合成立体图与正交柱透镜光栅的节距参数匹配，获得了真彩色的全视差立体成像效果。第四，设计了基于透射式空间光调制器及高精度精缩镜头的全视差全息图打印硬件与软件系统。该系统具有自动分区记录功能，可将经过全息编码的立体图逐区地自动加载至空间光调制器上，并控制二维载物平台移动全息干板的位置，将全息立体图自动记录在全息干板的对应分区上。详细论述了系统的参数设计方法，对编码后的全息图进行了模拟再现及对比分析，并对系统的分辨率及缩微倍率进行了测定。