图像信息生动、直观,相比于文字媒体,包含了更多的信息量。信息技术的发展,多种显示设备的更新换代,更使之成为人类描述客观世界的有效手段之一。但正由于图像的这种特点,使其成为信息安全中较为薄弱的环节。图像相邻像素点数据具有强相关性,且直方图数据难于隐藏,使得传统加密方式对图像加密束手无策。而即使是新出现的公钥密码技术,也由于图像数据本身的数据量大,公钥密码体系本身处理数据速度慢等特点,在处理图像加密问题时,依旧存在许多的问题。　　本文的主要工作包括以下几个部分:　　1.本文首先阐述了数字图像加密研究的价值和意义,并且简要的介绍了已有的图像加密方法,接着对密码学理论、图像压缩理论以及混沌理论作了较为详细的介绍,针对现有的基于混沌的图像加密算法的初值问题进行了讨论,分析其缺点和不足,并提出了一种新的密钥生成方法。这种新的密钥不仅敏感于图像的信息,同时不会透露任何原图像的内容。具体的方法是对图像进行色彩空间变换之后,对数据进行离散余弦变换,从变换后的矩阵中取出DC值与AC值两个序列。通过对这两个序列进行操作生成密钥,该密钥与给定密钥相作用得到混沌初值。　　2.提出了一种基于YUV空间的彩色图像加密算法。本算法使用了一种新的混沌映射-激光诱导DNA混沌模型。具体方法是:首先,利用提出的新的密钥计算方法求出混沌的初值;然后,利用激光诱导DNA混沌映射求出置乱序列,对YUV三个维的分量进行置乱;最后,由混沌映射生成一个混沌模板矩阵,并将其与置乱后的矩阵进行异或操作,得到加密图像。　　3.提出了一种基于HSV空间的彩色图像加密算法。本算法将DNA分形表示法中的混沌游戏概念引入到彩色图像加密中。根据混沌游戏表示法的定义以及彩色图像加密的特殊性,对原表示法进行改进,提出了一种新的图像加密方法。具体方法是:首先,提出了在HSV空间下的修正密钥的生成方法,将生成的修正密钥与给定初值进行操作并扩增得到密钥序列;然后,利用改进的混沌游戏表示法求出混沌游戏序列,对其进行一定操作得到置乱序列,对HSV三个维的分量进行置乱;最后,由混沌游戏序列生成一个混沌模板矩阵,并将其与置乱后的矩阵进行异或操作,得到加密图像。　　本文对上述提到的方法都进行了模拟仿真和性能分析。模拟仿真结果和性能分析结果表明我们提出的新的密钥生成算法可以较有效地提高加密算法的抗差分攻击能力,同时证明提出的加密算法具有密钥敏感性强,抵御统计攻击能力强等优点。