由于全息水印具有“仿制难、可机读、价格低、高环保”的特性,所以可以被应用于防伪技术的研究。研究印品全息水印防伪信息采集与识别技术对完善基于全息水印防伪系统具有关键性作用。本研究分析了采集过程导致水印提取像质量劣化的主要原因,提出了抗旋转畸变和抗梯形畸变的印品图像全息水印防伪方案,并针对扫描和拍照两种采集方式进行了深入研究,并对水印提取信息进行了识别前预处理。最终经过抗旋转、抗梯形畸变和识别前预处理后的水印提取像的质量较好能满足识别需求。本文主要研究工作如下:首先,本文结合全息水印、胶版印刷工艺和承印物材料表面特点,设计了CMYK-RGB-GRAY模式的水印提取方法,解决了水印信息在单通道嵌入和提取过程中被转移的问题。此外,利用峰值信噪比(PSNR)和LAB色差测定对宿主图像和嵌入水印后的防伪图像进行了印品表征分析,结果表明:印品表面性能良好,原始水印的不可见性和防伪图像的色差都达到了应用标准。其次,本文根据基于全息水印的包装防伪系统设计了印品水印信息的采集和识别流程,并分析了扫描仪和数码相机图像采集原理,提出了Radon旋转校正和从梯形畸变微变形区域提取水印的方法。利用Normalized correlation coefficient(NC)对仿真和印刷实验提取的防伪图像进行了测评,结果表明:原始水印信息量越大,从同一大小的防伪图像中提取到的水印像的质量就越差;GRAY模式印品全息水印防伪图像相比CMYK模式的印品全息水印防伪图像,提取的水印质量要好;不同旋转角度对校正后的防伪图像的水印提取像质量影响较小,旋转校正后的防伪图像所提取的水印像在经过识别前预处理后都能满足识别要求;梯形畸变微变形区域中能提取质量更好的水印提取像。最后,针对二值数字类水印和灰度图像类水印设计了一套“色阶微调-信息增强-滤波去噪-提取像二值化”的识别前预处理方案,并通过设计防伪书封这一印刷防伪的例子验证了所有方案的可行性。