随着物联网技术、通信技术和云计算技术的飞速发展,智能交通、智能家居和环境监测等应用场景逐渐走向成熟化,在这些应用场景中,数字图像作为主要的信息载体,扮演十分重要的角色。这些新型技术的应用极大的便利了人们的生活,但也带来了诸多问题。物联网中的无线传感器节点受物理因素的制约,通常计算能力和续航能力都较弱,且无线通信方式极易遭受信息窃取,因此,在新型应用场景中确保图像安全高效地传输具有重要意义。本文针对高效传输图像的需求,将压缩感知技术与P张量积理论相结合,提出了P张量压缩感知新模型。针对安全传输图像的需求,将DNA编码运算与混沌系统相结合,提出了高效图像加密算法。最后,本文将所提出的P张量压缩感知新模型与基于DNA编码运算和混沌系统的高效图像加密算法相结合应用于无线传感器网络中。本文围绕如何安全高效地传输图像展开了深入研究,主要的研究成果与创新点如下:(1)提出了P张量压缩感知新模型。在P张量压缩感知的基础上,引入了辅助矩阵,采用线性组合的方式将二者结合起来。所提新模型打破了矩阵乘法维数匹配的限制,减少了资源消耗,也进一步提高了安全性。同时使用并行重构恢复算法,降低了图像重构时间。通过理论和实验分析了该模型的重构误差、恢复效果和安全性。(2)提出基于DNA编码运算和混沌系统的高效图像加密算法。将超混沌系统和DNA编码运算相结合,提高了图像加密的强度。采用图像分块加密的方式,降低了加密和解密的时间。通过实验证明了算法的高效性和高安全性。(3)提出将P张量压缩感知新模型和基于DNA编码运算的图像加密算法相结合应用于无线传感器网络中的图像传输。P张量压缩感知打破了矩阵乘法维数匹配限制,减少了资源使用量,降低了传输过程时间的消耗;基于DNA编码运算的图像加密算法增强了图像传输的安全性;通过量化操作,很好的将上述两个过程相结合。通过实验分析,表明该方案具有资源高效利用、低时间消耗和高安全性的特点。