本发明公开了一种基于Kinect传感器的无畸变集成成像三维显示方法,首先利用Kinect传感器获取三维场景的深度图像,并采用快速步进法对Kinect获取的深度图像进行黑洞填充;然后结合对应的彩色图像对填充后的深度图像进行联合双边滤波,得到具有连续深度变化且边缘平滑的深度图像;最后利用光场模型得到大景深复杂场景的基元图像阵列,实现无畸变的三维集成成像显示。本发明获得的基元元素图像阵列,因是在没有散射和折射影响的理想状态,其图像品质优于通过微透镜阵列获得基元图像阵列。本发明不仅可以有效克服在记录大景深复杂场景时微透镜阵列的物理局限性,而且可以实现对大景深复杂场景的无畸变三维集成成像显示。