随着网络时代的到来和信息技术的快速发展,信息安全越来越受到人们的关注,而获得信息的方式越来越趋向于图像和流媒体,使得图像加密成为人们研究的热点,本文研究了基于混沌理论的图像加密算法,实现了图像加密的算法设计,并分析了所提出加密算法的性能。具体的工作体现在以下几个方面：(1)提出了基于猫脸变换和分数傅里叶变换的图像加密改进算法,待加密图像乘以一个由logistic变换产生的随机相位,接着对该图像做分数傅里叶变换,再将变换后的图像做二维的猫脸变换以置乱图像像素,混沌映射的一些参数是本加密系统的关键密钥。仿真结果验证了该算法的可行性,通过密钥分析、统计分析和鲁棒性分析证明了加密方案的安全性和优越性。(2)提出了基于三维猫脸变换和离散四元数傅里叶变换的多图像加密技术。该方案用于四幅图像加密,四幅待加密图像分别作为四元数的四个分量,在对四元数矩阵做离散四元数傅里叶变换前,用logistic变换产生一个4×4的矩阵,该矩阵将四幅图像像素做混合置乱处理,处理后的图像做离散四元数傅里叶变换,再将变换后的图像用三维猫脸变换分别进行处理得到加密图像。仿真结果验证了方案的可行性,安全性能分析则表明了加密方案的优越性。