本论文对半色调印刷品原稿原色油墨光谱预测技术的研究,是实现印刷品原稿光谱复制技术的关键一环。在印刷品原稿光谱复制中,其前提要确定原稿所用油墨数目及油墨成份,若不知原稿所用油墨情况,要得到与该印刷品图像色彩再现效果一致的复制品时,实现印刷品原稿原色油墨的光谱预测技术就尤为重要。而在半色调印刷品原稿原色油墨的光谱预测技术研究中,光谱预测算法的种类还不多也不成熟,且已经存在的光谱预测算法均存在诸多弊端,不能准确预测还原其油墨光谱曲线,故应用于印刷品原稿原色油墨光谱预测的算法还有待研究。本课题针对上述问题,首先,建立了一个适用于印刷品原色油墨光谱预测的减色线性经验空间模型及其空间转换模型,并创新性的利用优化影响空间线性程度n值的方法确定最佳线性空间,并在新构建的空间中用主成分分析法PCA进行原色油墨数目预测时,所得到的代表性基向量数目恰好等于实际使用的原色油墨数目;其次,在非负矩阵分解算法的基础上结合半色调印刷品原稿的呈色原理和光学特性,创新性的探索出一种适合原色油墨光谱预测的算法ISPNMF,并研究了一种对黑色油墨光谱预测结果的优化算法,ISPNMF算法克服了基本非负矩阵分解有多重最优解和局部极小值的缺陷,实现了预测算法唯一的全局最优解,黑色油墨预测光谱的优化算法克服了彩色油墨对光线混合吸收给黑色油墨预测带来的干扰,实现了优化结果逼近于实际黑色油墨的光谱曲线;最后,创新性的设计了基于MATLAB/GUI的能预测印刷品原稿原色油墨数目及光谱的用户界面,并能自动从油墨光谱数据库中匹配最佳油墨组合的。本文的研究为半色调印刷品光谱颜色复制技术的实现打好坚实的基础,不仅有利于实现同色同谱的高保真印刷,也对其他色料的光谱预测提供理论参考和技术指导。