3D电视技术能够增强视频观赏体验，近年来得到了高速的发展和应用。基于深度图像绘制(DIBR)的视图合成是3D电视的关键技术，它能够方便地合成任意视点的视图，实现3D内容的实时编辑，从而使3D电视系统具有更强的交互性，即可编辑3D电视。本论文的研究目的是通过对基于深度图像绘制的视图合成的原理进行研究，消除视图合成中存在的褶皱和空洞问题，提高合成视图的质量，为DIBR技术在3D电视系统中的应用提供理论和技术支撑。论文意在获取高质量合成视图的同时，增强算法的适用性，以便硬件实现；此外，当基线较大时获得高质量的合成视图也是本文的目标。论文首先介绍了基于深度图像绘制的视图合成的理论基础，主要研究了目前3D电视中使用的平行摄像机设置模型；然后在该模型的基础上，重点研究了褶皱消除和空洞填充所涉及的关键技术。最后给出了褶皱消除方法以及空洞填充算法的硬件实现。论文的主要研究成果包括：①针对基于深度图像绘制的视图合成中的褶皱问题，研究了遮挡兼容算法，并在此算法基础上提出了一种基于视图判定的褶皱消除方法。该方法通过视图判定来确定参考图像的扫描顺序，从而消除褶皱，同时不依赖摄像机内部参数矩阵以及图像内容。实验表明该方法能消除褶皱现象，且复杂度比Z-buffer算法小，适用于虚拟视点水平移动时的虚拟视图绘制。②为便于硬件实现，同时确保图像质量，提出了一种基于视差图的空洞填充算法。该算法的主要创新点是利用视差图来填充空洞。首先，在视差图上检测空洞，确定空洞的起点以及终点；然后通过视差值区分空洞边缘区域的前景以及背景像素点，去除匹配误差；最后利用视差值从参考图像中拷贝像素来填充空洞。实验表明该算法适用于填充尺寸不是很大、背景纹理不是很复杂的空洞，不会像深度图像预处理一样产生几何扭曲现象，且硬件实现简单。③针对基线比较长的情况，分析了DIBR合成视图中的空洞的特点，提出了一种基于图像修复的空洞填充算法，由于该算法结合了基于视差图的空洞填充算法，不但能够较好的填充大空洞，得到图像质量较好的新视图，而且加快了填充的速度。④在FPGA开发板上，用较少的硬件资源实现了基于视图判定的褶皱消除方法以及基于视差图的空洞填充算法，并给出了空洞填充算法的硬件架构、工作时序图与仿真结果。论文力求在研究方法与思路上有所突破，其研究成果将为基于深度图像绘制的视图合成在3D电视系统中的应用提供具有实用价值的新方法。