许多数字图像涉及个人隐私、企业隐私或军事机密等信息,这些信息在传输过程中往往存在被窃取或篡改的风险。安全且高效的图像加密算法是保障数字图像安全传输的关键手段之一。本文提出了两种基于实值离散Gabor变换和比特置乱的混沌彩色图像加密算法。本文的主要研究工作如下:设计了一种基于实值离散Gabor变换和比特置乱的混沌彩色图像加密算法。通过实值离散Gabor变换将图像信息转换到变换域进行加密。以明文和初始密钥为输入,SHA-256算法生成三维混沌系统的初始值、控制参数、循环移位次数和Arnold变换的迭代次数。再利用Arnold变换对变换域图像执行比特置乱,其中Arnold变换的系数从三维混沌序列中选取。在对置乱矩阵执行Zigzag扫描后,利用三维混沌序列的索引矩阵和升序后的混沌序列,对扫描后的矩阵进行非线性置乱和循环移位扩散操作,获得密文图像。从密钥空间、相关性、直方图等方面对算法性能进行了评价。研究表明所提出的基于实值离散Gabor变换的彩色图像加密算法具有较高的安全性,可以抵抗常见攻击。结合实值离散Gabor变换和四元数离散傅里叶变换,设计了一种基于混合混沌映射的彩色图像加密算法。该算法先由三维Logistic映射的初始值和控制参数生成一个三维混沌序列,并利用该三维混沌序列和原始明文图像由SHA-256算法生成二维耦合混沌映射的初始值和控制参数。在对原始图像进行实值离散Gabor变换后,采用比特置乱的方式对图像进行第一轮加密。将置乱后的矩阵分别重构为四元数的各个虚部,实现对彩色图像三通道的统一加密并提高算法的加密效率。再采用三维混沌序列对四元数矩阵进行相位掩模,相位掩模后执行四元数离散傅里叶变换得到四元数矩阵的各个实部和虚部,并将各个实部和虚部比特重构为三个矩阵。利用二维耦合混沌序列和其索引矩阵对三个矩阵统一进行快速置乱操作和与明文相关联的扩散操作,得到密文图像。仿真结果表明基于实值离散Gabor变换和四元数离散傅里叶变换的彩色图像加密算法具有较高的安全性。