近年来图像加密技术的研究越来越引起人们的关注,并且己经在很多方面取得很大的进步,涌现出很多有效的图像加密技术。由于光学信息处理的并行性和快速性以及能够提供多种加密维数,运用光学方法对图像进行加密也成为人们研究的热点。在这些研究中,双随机相位加密技术因其较高的安全性能而得到国内外学者的广泛关注。本文首先对双随机相位加密技术进行了回顾,并对它的一些改进方案的特点作了详细介绍,并在此基础上,根据球面波相位因子的特点和相位掩模在加解密中作用,提出了一种利用球面波照射4f系统的单随机相位编码加密的新方法。加密时,利用球面波的相位因子替代第一块相位掩模对待加密图像的空间信息作扰乱。理论分析和模拟实验表明,该方法不仅能获得与双随机相位编码加密技术一样的效果,还能减少相位掩模数量,简化系统设置,增强该技术的实用性。其次,针对现有光学加密系统的对称性给系统安全性能所带来的隐患,在4f系统的基础上,不增加系统元件的情况下,提出了一种用球面波照射非对称准傅立叶变换系统进行光学图像加密的新方法。该方法是把相位板置于点光源的像平面,也就是系统的傅立叶变换平面上进行加密,由于点源照射的傅立叶变换系统的输入面和频谱面不象4f系统和分数傅立叶变换系统那样相对透镜是对称的,并且系统的参数可以变化,因此利用该系统加解密时,除了与4f系统具有相同加密效果外,还成功的克服了4f系统中相位掩模的纵向位置不能作为密匙的缺点,而且系统具有不对称性。这些特点大大增强系统的安全性能。最后,针对二值图像的特点,提出一种通过直接扰乱图像分布达到加密目的新方法,该方法不是用传统的相乘编码,而是把待加密二值图像与一块随机二值实振幅掩模通过光学图像相减技术来实现加密编码。理论分析和计算机模拟实验表明,该方法是完全可行的,并且最后获得的加密图像是实数,便于直接打印输出。