在计算机网络快速发展的今天,图像、视频等多媒体传播已然成为信息传播的主流方式,为避免图像中的信息被恶意的篡改、复制、删除,图像加密成为解决该问题的首要解决方案。同时,为确保图像中“敏感”信息在开放空间中能够有效地传输,就需要收发双方对图像进行加密和解密处理,因此,图像加密算法逐渐成为国内外信息安全领域的研究热点之一,并被广泛关注。为了提高图像在传播过程中的安全性,本论文提出了一种基于2D-LSIM（2D Logistic-Sine Integrated Map）的图像加密算法,以及一种基于Chen超混沌系统和DNA编码的图像可视化加密算法,具体创新点及工作如下:（1）为了提高一维混沌映射的混沌性能,提出了一种基于Logistic映射和Sine映射的二维（2D）混沌系统2D-LSIM。该系统是将Logistic映射和Sine映射通过级联、并联和加法器的组合结构,然后将维度从一维（1D）扩展到2D来生成的混沌系统。混沌性能估计表明2D-LSIM比2D-SLMM、2D-LSAM、2D-LSCM具有更好的遍历性,更复杂的混沌行为和更宽的混沌间隔。（2）为了提高算法的加密性能,提出一种新的置乱-扩散加密算法,结合2D-LSIM得到基于2D-LSIM的图像加密算法（LSIM-IEA）。首先,由密钥生成2D-LSIM的初始状态,然后2D-LSIM生成的混沌矩阵用于进行LSIM-IEA置乱和LSIM-IEA扩散。LSIM-IEA置乱可以有效地改变像素位置,LSIM-IEA扩散可以完全改变图像像素值,并且将明文图像中的少量变化扩散到整个密文图像。（3）针对普通加密图像都是纹理、花纹的图案,因而容易被攻击者攻击的问题,提出了一种基于Chen超混沌系统和DNA编码的图像可视化加密算法。首先,采用显著性检测来提取明文图像中的重要信息,采用基于Chen超混沌系统和DNA编码的图像加密算法对重要信息进行预加密。其次,利用离散小波变换（DWT）对参考图像进行变换。最后,将预加密的图像与参考图像变换后的图像进行结合并进行离散小波逆变换,得到在视觉上有意义的密文图像。