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利用混沌拉伸和折叠的原理,提出了一种三维可逆混沌映射图像加密方法及其优化算法。该方法用一个三维数据矩阵描述灰度图像,用提出的算法将该三维数据矩阵映射为二维数据矩阵。然后,应用拉伸和折叠算法对此二维数据矩阵实现图像像素的置乱处理。最后将置乱后的二维数据矩阵还原为三维数据矩阵,得到加密图像。该加密方法是可逆的,亦可用于图像解密。推导了加密和解密算法完整的数学表达式。由于图像数据量大,利用推导的数学表达式实现图像加密和解密时计算量较大,加密时间长,因此,提出了一种优化算法。仿真结果表明,该加密方法同时实现了像素