光栅防伪技术以半色调图像加网与莫尔条纹原理为基础,运用相位调制法实现潜像的嵌入,利用光栅折射性能实现潜像的提取。本文以相位调制光栅防伪技术为研究依据,结合半色调图像结构特点,设计信息隐藏、潜像提取、质量优化、光栅设计的相关实验方案,研究内容主要包括以下方面:探究母版加网角度与潜像防伪的相关性,以获得潜像嵌入时的最适用网版角度,提高防伪质量。针对单通道母版和双通道拼接母版角度对潜像隐藏性与提取显著性的影响进行实验设计、分析与评价。单母版变角度潜像实验中,C通道作为防伪母版,其加网角度依次设计为0°、15°、45°、75°,将防伪信息嵌至不同网角母版中,设计对应光栅提取各角度母版中的潜像,并进行防伪特性评价。双母版变角度拼接潜像实验中,C和M组合成双通道,分别形成六种角度组合母版,将纵分且完全对称的“蝴蝶”形潜像两侧分别嵌入组合母版的左右两边,对防伪特性进行评价。实验结果表明,母版网角会对潜像防伪质量产生影响,45°单母版网角下的防伪效果最佳;双母版网角组合为0o+45o时,综合防伪特性好。探索相位调制法对网点属性的作用规律,揭示潜像对图像呈色质量产生影响的机理。解析相位调制法中最小位置变换和中心位置变换模型,研究不同路径相位调制对潜像网点的作用规律,并量化得到网点中心距与网点面积率的变化量,并以此解析网点空间分布对网点显色效果的影响。实验结果表明,最小位置和中心位置模型下的图像色彩再现质量分别为0.9113和0.8629,相位调制法改变了网点空间分布状态,网点排列方式与网点密度的变化影响了图像呈色效应。针对最小位置调制潜像存在上、下边界网点抖动明显以致图像色彩不能真实再现的问题,从微观角度分析潜像上、下边界网点的空间属性,并经过理论推导计算出边界网点的调制位置及网点百分比调整系数从而对传统相位调制法进行改进,并采用主客观相结合的方法进行实验比较与分析评价。实验结果表明,采用改进方法得到的图像CISI评价数据提升10%左右,且FSIMc评价数据高达99%,这说明改进方法能明显提高图像的呈色效果,有利于颜色真实再现。针对线状光栅仅适用于调幅图像的属性,研究以调频图像为载体的相位调制潜像防伪技术,以扩大该技术的适用范围。采用相位调制法将潜像隐藏在误差扩散加网图像上,将图像互信息值作为隐藏效果的评价指标;基于光栅提取潜像原理,设计一种专属于该潜像的不规则光栅,进行提取实验;基于不规则光栅设计理念,探究其在调幅图像上的适用范围。实验结果表明,不规则光栅能够清晰提取调频图像中的潜像,同时适用于调幅图像的不同阶调。本文的创新点主要体现在以相位调制潜像法为研究基础,提高潜像防伪效果与图像呈色性能,并扩大相位调制潜像防伪的适用范围,是光栅防伪技术领域的新拓展。