图像加密技术是在传统加密理论基础上发展而来的，是确保图像数据在传输过程中具有保密性的一种加密方式。其目的在于把待加密图像按照一定的算法规则转换成一幅面目全非的图像，使偷窃者无法获得图像的真实信息。图像加密技术在多媒体通信技术中发挥着重要的作用，并得到了众多学者的青睐。越来越多的加密方案相继被研究出来，在实际应用中也得到了很好的效果。目前混沌系统与加密技术相结合是现如今最热门的一个课题，虽然有大量的加密算法面世，但是这些加密算法并不成熟，仍然需要进一步的研究。本文采用像素位置置乱变换和像素值替代变换相结合的加密思想，设计出一种基于混沌的数字图像加密算法。算法在置乱变换的设计中结合了小波变换理论，引入了整数域上的逆仿射变换，研究出一种置乱频率系数矩阵的方法。在像素灰度值替换的设计中引入了二维logistic混沌映射，采用了两种替换思想。算法中采用一维混沌映射和二维logistic混沌映射相结合的方法，生成多组混沌序列，像素置乱变换与灰度值替换都由这些混沌序列所控制。多混沌序列产生的密钥空间大于单一的混沌序列所产生的密钥空间，因此本文研究的算法加密强度很高。通过破解实验和性能分析，结果表明该算法安全性很好，能够抵抗一定的恶意攻击，在密文图像缺损的条件下也能很好的还原出原始信息，因此加密效果很好。