图像颜色在彩色图像输出系统工作流程中需要进行多次色彩转换,由于不同类型图像设备的呈色机理存在较大差异,即使同种类型图像设备的色彩特性也不同,因此需要对彩色图像输出系统中的图像设备进行色彩管理。基于ICC规范的色彩管理将与设备无关的颜色空间CIE L*a*b*或CIE XYZ设为连接空间PCS,图像设备仅需要建立设备颜色空间与连接空间PCS的转换关系,就可以通过连接空间PCS实现不同图像设备之间的色彩转换,从而达到图像色彩跨设备、跨平台一致性再现的目的。本文选择彩色打印机作为研究设备对象,通过分析研究打印机色彩特性化涉及的关键技术,重点对打印机色彩特性化方法、色域匹配算法及色彩特性化样本集选取等方面进行深入研究与创新,并依据研究成果设计与实现彩色打印机色彩管理原型系统,并取得很好的图像颜色再现还原精度。首先,本文综述了常见的彩色打印机色彩特性化方法,分析各自的优缺点,并在此基础上提出优化改进方法。常见的彩色打印机色彩特性化方法有模型法、多项式回归法、多维查找表法、人工神经网络法,其中多维查找表法的精度最高。通过实验分析得到彩色打印机的原色墨水本身就存在非线性,这会导致原色墨水混合叠印后呈现出更为严重的非线性和色彩不一致性,因此在进行色彩特性化之前先对打印机原色进行非线性校正可以有效的减弱原色墨水混合叠印后的非线性强度。针对传统多维查找表法不能保证整体误差最小,提出了一种基于最小二乘的打印机色彩特性化方法,实验结果表明该方法生成的打印机色彩特性文件精度要优于传统多维查找表法。其次,本文分析了常用色域匹配算法存在的问题,提出了三种色域匹配算法。ICC规范推荐可感知再现意图使用SGCK色域压缩法,色度再现意图使用HPMINDE最小色差法,但是并没有为饱和度再现意图推荐色域匹配算法,本文通过分析SGCK色域压缩法和HPMINDE最小色差法的特性,提出了一种基于饱和度的色域匹配算法,该算法在尽可能保留颜色饱和度的同时,还能顾及图像颜色的相互关系,适用于饼图、地图等计算机图形色彩还原的色域匹配；针对现有色域压缩法没有考虑待匹配图像空间特征的问题,本文提出了一种基于图像空间特征的色域压缩算法,该算法在传统SGCK色域压缩法的基础上,结合图像的局部空间特征进行色域匹配,可以在保持图像颜色整体对比不变的同时还能保持图像局部空间特征；在现有色彩管理工作流程中,终端用户需要根据图像特征以及图像与目标色域之间的关系指定再现意图,针对这一问题本文提出了一种基于图像自适应的色域匹配算法,先根据图像特征进行自动分类,再根据图像类别以及图像与目标色域之间的关系自动选择最佳再现意图,以改善现有色彩管理工作流程。然后,本文针对彩色打印机色彩特性化样本集的选取进行分析研究,提出了一种基于色差分析的打印机色彩特性化样本集优化方法。该方法的核心思想是如果使用打印机色彩特性文件预测CMYK颜色空间内某一区域颜色的色度值,当预测值与实际输出值存在较大色差,则说明当前色彩特性化样本集在该区域的样本数不足,必须通过增加该区域的样本才能提高色彩特性文件在该区域的精度。通过该方法生成的色彩特性化样本集充分考虑了打印机颜色空间内不同区域的非线性强度,从而有效的减少冗余样本。最后,根据以上研究成果,本文设计与实现了基于ICC规范的彩色打印机色彩管理原型系统。该系统包括打印机ICC Profile文件生成、打印输出及评价三个模块。测试实验结果表明,本文的彩色打印机色彩管理原型系统具有良好的色彩再现还原精度,可以满足打印机色彩控制要求。