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网络与信息安全技术已经成为现今互联网与通信领域一个重要的组成部分,随着网络带宽和多媒体技术的发展,用户开始大量地利用图像、视频等多媒体数据进行信息交流。现在,数字图像数据可以简洁明了地表述更多信息,在信息传播中有十分重要的作用,应用也越来越广泛。同时,考虑到很多图像数据的敏感性,图像数据的安全问题也成为人们关注的一个热点问题,对图像数据加密技术的研究和需求近年来迅猛发展。混沌因为其表现出良好的伪随机性、对系统参数与初始值的高度敏感性、遍历性等特性,表明混沌与密码学之间存在着紧密的关联性,使得混沌系统被广泛应用于图像加密技术中。组合混沌通过将多个不同的混沌系统以某种方式结合起来,使得系统更加复杂,对参数和初始值更加敏感,生成序列也具有良好的随机性能,将其应用于图像加密中取得了更好的加密效果,近年来,组合混沌理论研究成为混沌保密研究的新方向。本文在研究现有混沌图像加密理论的基础上,设计了三种基于组合混沌技术的图像加密算法,并通过理论分析和仿真,对算法的相关性能进行了研究分析。具体工作如下：1、设计了一种基于超混沌系统和组合混沌系统,采用Feistel结构的图像加密算法。该算法首先利用Kawakami高维混沌映射产生置乱序列,利用置乱序列对图像进行预处理加密；然后使用logistic映射产生随机值作为Hyperhenon映射的初始值,产生加密S盒序列,本算法中的S盒就是由Hyperhenon混沌映射生成的加密S盒序列构成。理论分析和仿真结果表明,本算法具有较大的密钥空间,加密性能良好。2、设计了一种基于高维混合混沌系统的图像加密算法。该算法首先将原始彩色图像分解为R,G,B三个灰度图像,利用Hyperhenon混沌映射生成分段线性混沌映射的初值,然后采用三组不同的加密参数代入分段线性混沌映射,生成三个不同的加密序列,分别对R,G,B三个灰度矩阵进行加密处理,其中的加密过程采用了扩展置乱与置换操作。最后将R,G,B三个图像的加密图像结合,得到相应的加密图像。理论分析和实验表明,本算法有效地提高了密钥空间及加密性能,且具有良好的加密效果。3、设计了一种采用一次一密结构的、基于高维混沌和组合系统的彩色加密算法。算法首先由Lorenz系统产生Hyperhenon映射的初值,然后由Hyperhenon映射产生密钥序列加密图像,系统的初值是由明文图像的Hash值产生,具有更好的安全性。本算法可以在有效提高信息熵的同时降低相邻像素之间的相关性,且在抗噪声等性能良好。