随着3D显示技术的快速发展，传统的2D电视已不能满足人们对逼真感的需求。为解决这一问题，3D电视应运而生并受到广泛关注。然而，3D片源的短缺，制作成本的昂贵，严重阻碍了3D电视技术的发展。如果能将目前大量的2D视频实时转为3D视频，则不仅可以为3D电视提供丰富的素材，而且能大大节约制作成本。因此，2D转3D技术成为当前3D电视的关键技术。　　本论文的研究目的是通过对2D转3D系统的原理、技术和方法进行研究，在FPGA开发板上实现实时高清2D转3D系统，为2D转3D技术在3D电视中的应用提供理论和技术支撑。　　论文首先介绍了2D转3D系统的基本原理，然后在该原理的基础上，对2D转3D系统中的关键算法——深度估计和基于深度图像绘制(depth-image-based rendering, DIBR)展开研究，最后给出了2D转3D系统的硬件实现。　　论文的主要研究成果包括：　　①改进了基于相对高度深度线索的深度估计算法。改进后的算法同原算法相比，图像质量相当，但更易于硬件实现。　　②提出了无摄像机标定参数下的三维图像变换算法。该算法利用标定参数与深度图中深度值之间的关系，将需要标定参数的三维图像变换公式简化为只含有3个可调参数的公式形式，不但简化了计算，而且为观众提供了根据自身偏好调节感知深度的功能。　　③提出了基于视差图中值滤波的匹配误差校正算法。该算法可以有效的校正匹配误差，且不会造成图像的模糊。由于算法与DIBR的三维图像变换无关，因此可作为附加的匹配误差校正算法应用于DIBR后处理过程中。　　④提出了实时高清视频(720p)的2D转3D系统FPGA架构。该架构能在200MHz时钟频率下，实时地将2D视频转为3D视频(Side-by-Side)。对于风景图像，生成的3D视频具有令人满意的立体效果。　　⑤实现了深度估计系统和DIBR系统中的三维图像变换模块和视差图中值滤波模块，给出了硬件架构、工作原理、工作时序图和仿真结果。　　本论文力求在研究方法与思路上有所突破，其研究成果将为2D转3D技术在3D电视中的应用提供具有实用价值的新方法。