随着网络技术的迅速发展,信息系统得到广泛应用,更多的信息通过网络传播。数字图像作为信息重要媒体之一,具有数据量大、像素之间有很强的相关性等特点,使得传统的加密算法如DES、AES和RSA等著名加密算法并不适合数字图像加密实时性的要求,因而研究和设计新的图像信息加密算法成为一个热点,近年来,基于混沌系统的数字图像加密引起广泛的关注。混沌动力系统具有初始敏感性、伪随机性以及遍历性等特性,这与密码学的结构有紧密的联系,使得混沌动力系统广泛应用到信息的加密和隐藏。本文主要工作如下:(1)在二维Arnold变换推广到三维形式基础上,利用Arnold变换的轨道混沌遍历性,使图像像素位置与混沌轨道相近点相应的轨迹序号对应,来进行位置的变换,达到图像像素位置置乱的目的。进行空间置乱之后,运用耦合映向格子(CML)映射的混沌性质生成混沌系列,经过按位异或运算实现灰度值的扩散。仿真实验结果表明该算法密钥空间大、置乱度大,加密效果好。(2)通过引入参数从而改进面包师变换,并证明了其混沌特性。基于改进的面包师变换,提出一种新的图像置乱方法,同时结合基于小波变换的图像线性融合方法设计图像加密方案。仿真实验结果表明,与基于离散的面包师变换的图像置乱算法比较,该加密算法安全性能好。