显示是信息传播的重要方式,随着信息的日益丰富,人们已经不再满足于传统的二维显示技术带来的观看体验。当前,三维显示技术获得了极大的关注。随着技术的进步,裸视三维显示和助视三维显示都取得了极大的进展。在裸眼三维显示中,屏幕尺寸是影响人们观看体验的重要因素之一,大尺寸的屏幕可以带来更好的沉浸感和真实感。视点数量是另一个非常重要的因素,增加视点数量对于减少跳变,增加图像平滑度具有重要的作用。随着显示器分辨率的提升,视点数量也在不断地增加,但同时也带来了计算量的增加。裸眼三维显示的技术难点在于内容生成,由于受到摄像机数量以及内存的限制,通过计算的方式生成内容是裸眼三维显示未来的发展方向。在助视三维显示领域,虚拟现实(VR)以及增强现实(AR)等都有着不错的应用前景,但是还存在像人机交互、空间定位等众多瓶颈技术。本文针对裸眼三维显示和助视三维显示中的一些瓶颈技术,从图像匹配技术入手,完成了一系列研究和相关工作,主要研究成果如下:(1)实现了基于GPU并行计算的实时立体图像匹配算法,并将该算法应用在了一套大尺寸(6m*1.8m)的LED裸眼显示系统中。针对LED屏幕像素排列不均匀的问题,提出了改进的DIBR算法,实现了超多视点的实时内容生成。(2)针对助视三维显示中的空间定位问题,本文提出了一种基于单目摄像头拍摄二维码的算法。利用3D-2D的图像匹配技术,实现了低成本、大面积的室内空间定位解决方案。