图像置乱技术作为图像加密的重要技术之一,一直广受研究者们的关注,其中基于位置空间的置乱技术是本文侧重的研究对象。位置空间的置乱技术主要通过打乱像素矩阵各像素点的坐标来达到加密图像的目的,单独用于加密图像能够取得不错的加密效果;然而由于很多置乱方法并没有改变图像像素矩阵的像素值分布特征,安全性上来说略显不足,但操作方便,因此也常常与其它图像加密方法配合使用以取得更好的安全性。此外,分形图像压缩作为前几年比较热门的图像压缩方法,虽然理论上能够取得十分良好的压缩效果,但在实际应用中具有不小的局限性,将分形压缩算法与加密结合,使其具有更大的应用可能,也是本文的工作之一。具体的工作内容如下:首先,提出了Frobenius标准形图像加密算法,通过分析了分形压缩算法编码过程产生的分形码的参数特征,验证了只需加密分形码中的亮度调整系数同样可以达到加密整个图像的目的。实验结果表明,该算法的直观加密效果良好,加密图像的相邻像素相关性较低且同时对图像进行了加密和压缩,扩展了分形压缩算法的应用空间。其次,针对图像置乱算法中的Arnold变换加密图像相关系数不理想的问题,提出了优化措施,先利用Frobenius标准形算法对像素矩阵进行预处理,再对预处理后的矩阵进行Arnold变换。从仿真实验的结果来看,该算法与原Arnold变换相比显著降低了其相关系数。同时算法所需时间的计算结果表明该算法仅仅牺牲了很少的计算时间就取得了良好的加密效果。此外,该算法还具有较强的抗干扰性,且一定程度上隐藏了像素值的分布特征。最后,针对骑士巡游算法置乱图像时间复杂度高的问题提出改进措施。先对一般的四方定理图像分块方法进行扩展,并基于此对图像进行分块预处理,随后利用改进算法进行图像加密。实验结果表明,该算法取得了良好加密效果的同时优化了骑士巡游算法的高时间复杂度的问题,时间复杂度降低到O（n）以下。