随着计算机技术、多媒体和网络技术的发展，各种各样的数字设备在人们日常生活和工作中得到了广泛的应用。但由于不同类型数字设备之间的呈色机理及色域不同等原因，彩色图像在不同数字设备之间传递或颜色复现时经常出现颜色失真现象。这明显影响了相关行业的发展，而色彩管理系统被公认为是解决这一问题的有效方案。本文主要针对ICC色彩管理系统中的若干关键技术进行了全面深入的研究，依托彩色喷墨打印机为数字输出设备的典型代表，对设备色表呈色适性表征、色彩特性化标定、色域边界描述和色彩匹配，分别提出了相应的模型方法和模型算法。最后通过系列主客观评价指标对研究成果进行了有效分析。本文在色彩管理和阶调补偿的基础上，探讨了色表与数字输出设备之间的匹配适性，通过呈色适性分析，设计出了基于EpsonStylusPro7910数字输出设备的优化色表模型，通过实验对比分析，验证了该色表模型用于表征该设备呈色适性的有效性和准确性。通过分析当前用于标定设备色彩特性的方法及模型的优缺点，本文提出了基于饱和度优先的BP网络正向转换和分区反向转换模型，通过实验和其它模型进行比较，研究结果表明，基于共同的训练样本特征点下，本文所提出的正向模型和分区反向模型均取得了较高的设备色彩特性化精度。在对设备色域边界描述算法进行概括总结的基础上，本文提出了基于空间区域分割的四面体网格剖分设备色域边界描述算法模型，依据色表颜色特征点，探讨了各色表下的最佳分区，对算法模型与色表匹配用于表征设备呈色性能作了深入分析。同时在对改进凸壳算法与色表匹配描述设备色域分析的基础上，依托新色表，对两种描述算法的精度进行对比，研究结果表明：新色表与两色域描述算法模型匹配下的设备色域再现效果均优于其它色表；本文提出的设备色域边界描述新算法模型获得了优于其它相关算法的设备色域边界描述准确性和再现精度。鉴于色域映射算法在色彩管理系统中的重要性，本文在对映射算法进行概括总结的基础上，提出了基于特征点的临近替代映射算法。通过基于排序法的视觉主观评价和客观分析，对该映射算法与色域边界描述算法的匹配性做了对比研究。结果表明，本文提出的映射算法与设备色域边界描述新算法匹配，整体要明显优于与改进凸壳算法的匹配，进一步证明了本文算法的有效性和可行性。