投影显示技术作为主流显示技术的一员,特别在大屏幕高质量的显示中具有显著地位,在我们的工作学习生活中遍布着它的身影,广泛的应用在电影院、教室、会议室、演讲台等相关大屏幕显示领域。同时,投影显示在未来虚拟显示、沉浸式投影显示的发展下具有无限广阔的潜力。但投影显示的幕布需求影响着其应用空间,特别是在移动科技日益发达的今日,因而研究投影显示摆脱白色幕布标配能够使其具有更加广阔的发展空间。为此,本文主要研究投影显示在对彩色纹理表面下色彩失真的校正问题,探讨了投影仪-相机坐标标定方案,对纹理投影表面研究其色彩特征化问题,完成了对纹理表面的投影色彩校正问题在不同环境下研究补偿方案。主要研究内容如下:首先针对投影仪-相机系统探讨并研究整体系统的标定与优化问题。对相机标定点的提取改进了棋盘格,并设计相应改进的Susan角点棋盘格角点检测算法、亚像素提取算法和角点排序算法,改善了提取角点的正确性、提高了其鲁棒性。采用张正友相机标定法完成相机-投影仪的初步标定并结合人工蜂群算法完成对标定参数优化,实验验证有效改良了联合系统的标定精度,降低了相机-投影坐标间的转换误差。其次针对投影表面色彩的特征化问题,研究了数字设备色彩特征化通用方法,考虑色彩空间扭曲提出了薄板样条插值的特征化方法和考虑通道耦合的多输出多输出支持向量回归特征化方法。并对上述方法在有无环境干扰光影响下对白色幕布及单彩色投影表面分别设计开展了色彩特征化实验。最后针对彩色纹理表面的投影色彩综合补偿校正问题,分析了投影显示色彩偏差失真的来源。针对投影表面光谱反射率不一致问题,提出结合聚类算法的估计反射率相似域和投影表面色彩特征化建立色彩基础补偿,并实验对比分析了Kmean和Optics聚类方法在估计反射率相似域及基础补偿的色彩误差和实际投影显示效果。对基础补偿产生了超色域剪切和亮度缺失问题提出全局与局部的亮度补偿算法,有效去除残影并提升显示亮度以提供更舒适视觉感受。对算法的单线程串行执行速度过慢问题,研究程序加速与并行化方法,有效提升了算法速度。