近年来,随着消费者对视觉体验的要求日益提升,光学自适应场景变换及显示技术已被应用于多种商业场合。光学自适应场景变换及显示技术是指:对场景前方的观察者,根据其位置控制显示设备输出的图像信号,匹配原始场景与复原场景内容,达到二者融合的视觉效果;同时根据环境光源信息调节显示设备的显示参数,最大程度还原当前场景的真实色彩表现。针对上述背景,本文构建了自适应场景变换与显示流程,提出了基于深度相机的显示区域计算方法与基于环境光检测的显示参数控制方法,搭建了实验系统,通过实验验证了系统的有效性。本文提出了基于深度相机的显示区域计算方法,系统能够根据观察者的不同位置调整显示区域,保证融合准确性。在该方法中,本文首先分析了传统的相机成像模型,发现空间坐标互成比例的两个物点在成像过程中会被映射为像素坐标系下的同一个像素点。根据以上推论,本文构建了包含三个坐标系的坐标转换模型,重点关注位置监测相机坐标系、图像采集相机坐标系与观察者坐标系的相对位置与对应关系。坐标转换模型需要观察者的三维空间坐标作为输入,因此本文使用深度相机与MTCNN人眼检测模型提取人眼位置及深度,从而计算观察者眼睛相对系统的三维空间坐标。之后,根据提前获取的各相机内参矩阵、系统中各硬件设备的位置偏差以及实时获取的人眼坐标,代入坐标转换模型,实现显示区域的计算。本文提出了基于环境光检测的显示参数控制方法,系统能够根据光源特性调节显示参数,保证复原场景的亮度、色彩接近原始场景。在该方法中,本文首先根据已获取的RGBC颜色传感器数据,结合经验公式与修正公式估计环境中光源的亮度与色温。已知光源亮度与色温,为尽可能逼近场景真实的亮度与色彩表现,显示设备的状态控制分为三步展开。第一步,使用亮度计离线标定当前显示设备的参数映射表。第二步,根据当前环境亮度与色温在参数映射表中选取最接近的显示参数。第三步,调用MCAPI函数接口自动调整设备参数。最后,本文搭建了实验系统,并从时间效率、场景融合视觉效果、匹配误差、亮度偏差与色彩偏差、复原场景与原始场景对比度这五个方面评价实验系统的有效性。实验结果表明,本文设计的自适应场景变换及显示系统能够在不同场景中准确复原场景内容,同时确保亮度与色彩的一致性,单次变换仅需283ms,显示内容错位约1%,在CIE1976L*a*b*均匀颜色空间中亮度偏差与色彩偏差分别为3.8、12.4,复原场景与原始场景对比度为15.8%。