互联网和信息技术的迅猛发展，使得多媒体成为重要的交互方式，而数字图像的普遍使用，使得图像数据的安全性问题逐渐凸显，尤其在以互联网为主要交流平台的现代社会，一些敏感和私密信息如果被盗取和流散，可能会对个人权益、企业利益、社会安定和国家权益等方面产生无法估量的后果。如何有效保障图像信息的安全，已成为学术界和社会关注的热点话题。因此，对数字图像安全问题的研究就有重大的理论价值和现实意义。医学图像作为特殊的私密性较强的数字图像，具有高精度、高分辨率、大数据量和相邻像素相关性强等特点，在网络中传输和访问的安全性隐患成为制约远程医疗和远程监护系统发展的重点问题。因此有必要研究和降低医学影像信息的安全性隐患，最直接有效的方法就是对医学图像进行加密。　　混沌系统具有对初始状态值异常敏感性、轨迹不可预测性、内随机性等特点符合密码学的要求，已被用于图像加密中，同时由蔡少棠教授所提出的第四种电器元件---忆阻器，使得混沌理论的研究领域得到极大扩展，因此，将混沌理论引入图像安全范畴成为现代密码学重点研究对象之一。本文提出了两种基于忆阻超混沌系统的医学图像加密算法，主要工作内容如下：　　1)设计了一种由忆阻器和蔡氏混沌所构造出的四阶忆阻超混沌系统，并提出了基于该超混沌系统的医学图像加密算法，利用忆阻超混沌系统所具有的复杂逻辑拓扑结构，表现出更为复杂的非线性动力学行为，轨迹更加难以预测，密钥空间更大，迭代次数更少等特点，结合明文相关性，在加密过程中，使用分块置乱和扩散策略对明文进行处理，以增强加密算法的安全性，得到密文图像，最后，进行算法的仿真实验和安全性分析。　　2)提出一种基于五阶忆阻超混沌系统和Latin Square的医学图像加密算法。结合HASH函数产生唯一的明文消息摘要，变换后作为超混沌系统的扰动因子，利用大素数构造出256阶正交Latin Square，在加密过程中，使用超混沌系统所产生的混沌序列对明文进行扩散，使用正交Latin Square置乱经过扩散的明文，得到加密后图像，最后，进行加密算法的仿真实验，并分析其安全性。　　3）使用MATLAB、JAVA、Tomcat等编程环境对本文所提出的两种加密算法进行可视化混合编程实现，使本文的两种图像加密算法能够独立运行，高度封装内部加密过程。编译后可直接集成在医学影像存档及通信系统PACS(Picture Archiving&Communication System)、医院信息化系统HIS(Hospital Information System)、电子处方病历EMR(Electronic Medical Record)等系统中，提高系统的安全性。