iOS操作系统具有良好的开发框架、方便的应用推广平台、统一的设备硬件、良好的兼容性、低维护成本等特点,在iPhone、iPad、Apple TV等苹果产品广泛应用。在iOS应用程序中,图像和图形处理应用所占比例不小。通过对现有图形图像处理软件的分析发现,虽然图形绘制和图像灰度处理等技术已经被广泛应用且算法比较成熟,但在网络安全日益得到广泛关注的今天,现有的图形和图像应用软件普遍缺乏加密功能,用户在终端设备上的隐私数据得不到保护。本文主要侧重于两个方面的研究和实现,一是研究现有图形绘制和图像灰度处理算法,利用iOS系统提供的Core Graphics框架,开发绘制百变图形和生成视觉错觉效果图的应用软件;二是弥补现有图形绘制和图像灰度处理软件普遍缺乏用户隐私保护的缺陷,重点研究图像的加密算法——构造一种基于环上一维离散两粒子量子游走的图像加密方案。研究中不仅对开发的应用软件进行模拟器测试和真机测试,实现了基于iOS系统的应用软件的完整开发过程。同时对基于量子游走的图像加密算法做了数值仿真测试,它所生成的密钥序列通过了多种随机性测试工具(如NIST,tTestU01),并且在非周期性、统计复杂度、信息熵、计算时间、密钥空间、递归性等方面优于大多数现有的伪随机数生成器。同时经与其它图像加密算法做对比,基于量子游走的图像加密算法在密钥空间、相关性、信息熵等指标方面优于大多数现有的图像加密方案。在未来的研究中要争取将基于量子游走的图像加密算法在软件上予以实现,进而在图像处理软件中增加图像加密功能,更好的保护用户图像安全和个人隐私。