本文提出了一种称为多参数分数傅立叶变换(MPFRFT)的新算子。利用这种多参数分数傅立叶变换算子成功的获得了一种新的图像加密方法——基于多参数分数傅立叶变换的图像加密方法。多参数分数傅立叶变换不仅是傅立叶变换的一种分数化形式,同时也是对Shih提出的四项加权的分数傅立叶变换的一种推广。新的算子不仅具有分数傅立叶变换的阶数参数,在其加权系数中还有四个自由参数。在不增加计算复杂度的情况下,基于多参数分数傅立叶变换的图像加密方法比基于其他分数傅立叶变换的图像加密方法具有有更多的参数。换言之,即使他人通过非法途径获得了作为密键的分数傅立叶变换的阶数参数,仍然不能获得正确的解密图像,同样,若他人通过非法手段获取了作为密键的自由参数的信息,也不能将加密以后的图像正确解密出来。除此之外,这种新的加密方法增加了图像信息的安全性,简化了图像加密的过程。最后,我们用数值仿真检验了这种图像加密算法的安全性和可靠性。