数字图像信息的安全和保密问题伴随着计算机网络和信息技术的快速发展，越来越受到人们的重视。因此，图像加密技术成为一个热点的研究课题。混沌系统具有对初始条件极其敏感、随机性等特性，将混沌系统用于图像加密已经成为一个重要的加密方法。但是利用混沌加密有一个缺点，它是在空间域上进行的变换，当加密图像丢失部分信息时，解密图像也等价的丢失那部分信息，所以鲁棒性不好。分数傅里叶变换作为一种新的加密工具，它是在变换域上进行图像加密，当加密图像在传输中丢失部分信息，解密图像仍含有原始图像的大部分信息，鲁棒性很好，受到了广大研究人员的关注。因此，研究基于混沌和分数傅里叶变换的双重加密技术有着重要的现实意义。本文首先介绍了混沌的基本理论和分数傅里叶变换的理论，重点阐述了多参数分数傅里叶变换。其次，本文提出了一种基于三维的超混沌系统和多参数分数傅里叶变换结合的一种新的图像加密方法，该加密算法的密钥不仅有混沌参数和初始值，还有阶数参数和向量参数，大大增加了密钥的空间。最后，我们用数字仿真从密钥空间、对密钥的敏感性、灰度直方图、相邻像素点间的相关性、鲁棒性这些方面对算法的安全性能进行了分析。得到新的加密方法不仅很好的利用了混沌对密钥极强的敏感性，而且也很好的使用了基于分数傅里叶变换加密算法的很好的鲁棒性。我们新的加密方法不但没有增加计算的复杂度，具有很强的抵御穷举攻击、统计攻击的能力，密钥空间大和很好的鲁棒性,该加密方法的安全性很好。