随着信息技术在当今飞快传播,人们通过线上的方式获取图像相关信息也越来越便利。但与此同时也给一些想通过盗取他人隐私图像数据来获取利益的不法分子带来了可乘之机,并且人们对于数据安全、保护等意识也在加强,由此可得知开展图像加密技术的研究尤其重要,以致于数字图像的加密以及添加水印的技术也得到了一定的发展。针对现有的图像加密领域低维混沌系统以及单一混沌系统的不足与缺陷、以及图像传输安全问题,首先将Chebyshev Map与Logistic Map进行组合,构造了新型三维组合混沌系统（3D Logistic-Chebyshev Chaotic Systems）。从混沌轨道图、混沌序列值分布图、分岔图、Lyapunov等方面详细的探讨了所构造的混沌系统的特征,结果表明新型三维组合混沌系统复杂性和遍历性以及随机性等方面呈现出很好的结果,并由此证实了该混沌系统为后续图像加密算法的提出打下了基础。提出了基于新型三维组合混沌系统并且结合多次置乱、双向扩散、循环移位等加密操作的图像加密算法。通过构造与明文相关联的混沌系统初值,将消除暂态性后运用于图像加密过程中。实验模拟与安全性分析结果显示:该图像加密算法安全性较高、复杂度高、密钥空间较大,在抗差分攻击、信息熵等方面更加接近理论值。其中NPCR、UACI、信息熵的值分别为99.7711%,33.9754%,7.9972。更加明显的证明了加密效果较好,提供了图像传输的安全。针对目前彩色明文图像加密方案较为单一以及明文图像加密方案存在安全性较低等问题,在新型三维组合混沌系统的基础上,提出了一种通过SHA-256产生与明文关联的新型组合混沌系统初值,再融合zigzag变换、Arnold操作以及循环移位来进行置乱图像,同时分别结合双向异或扩散、动态DNA编码和动态DNA运算以及动态DNA解码等来进行扩散操作的彩色图像加密方案。通过实验仿真以及密钥空间、信息熵、抗明文差分攻击、直方图等安全性分析检验,进一步表明了该方案具有一定的安全性,可以抵抗恶意攻击。