静脉穿刺是护理人员使用最普遍的技能,也是临床医疗进行输液、采血和输血的必要方法。而存在一类人群静脉很难被识别定位,这严重增加了穿刺的难度。这些群体往往需要遭受多次扎针的痛苦,不仅会延迟治疗时间,影响治疗效果,还可能会引起患者的不满,甚至导致医患纠纷。随着医疗图像处理领域的发展,静脉红外图像处理后可在体表显像,这能够有效地辅助护理人员做静脉穿刺。但是采集的静脉红外图像质量较低、对比度差,而且处理后的静脉图像在体表投影显像会存在着一些误差。针对以上问题,本文以静脉红外图像的增强和显像原位投影为研究内容,分别对不同种类的静脉红外图像增强和原位投影问题进行系统地分析和研究。本文的主要研究内容如下:（1）提出一种基于照度估计的自适应阈值静脉增强方法（Adaptive Threshold Vein Enhancement method based on Illuminance Estimation,ATVE-IE）,有效解决现有方法不能对不同种类的静脉红外图像都能有效增强和增强后的图像静脉纹路灰度等级差异较大的问题。该方法利用静脉红外图像自身信息,将静脉红外图像在Lab颜色空间下表示,通过L分量计算初始的照度估计,再利用引导滤波对初始的照度估计优化。并使用一种自适应阈值静脉增强方法,根据估计的照度分量获得对比度拉伸的自适应阈值动态范围,非线性拉伸图像的对比度,实现对静脉红外图像有效地增强。实验表明,本文的增强方法与其它方法相比,能够对不同类型的静脉红外图像都有可靠有效的增强效果,并且增强图像的静脉纹路有着较为均衡的灰度等级。（2）提出一种基于仿射变换的原位投影方法（Orthotopic Projection Method based on Affine Transformation,OPM-AT）。该方法主要包括两方面研究内容:一是针对设计摄像机与投影仪的光路组成问题,分析非共轴光路和共轴光路的摄像机-投影仪结构光路的特点以及缺陷,并构建一种共轴光路的结构模型。二是针对现有方法不能有效地校正投影误差的问题,提出一种基于仿射变换的投影校正方法,该方法无需获得摄像机与投影仪内部参数,通过设计的特征图像获取投影误差,建立两者的映射关系,并使用仿射变换进行偏差校正,继而实现准确的原位投影。实验表明,本文的原位投影方法在误差允许范围之内,在不同水平面上均取得了精确的投影结果。（3）设计并实现一套静脉显像投影系统。该系统从硬件和软件两方面进行分析与实现,将静脉信息原位投影到人体静脉采集部位,从而增强静脉血管显示。同时设计了颜色切换、静脉血管的反色显示、亮度选择、尺寸切换、休眠模式这些辅助功能。系统的实验结果验证了本文提出的方法在静脉投影设备上实际应用的可行性。