忆阻器是具有记忆功能的非线性元件,利用忆阻器能构造高复杂度和多稳态特性的混沌系统,从而产生更加复杂的动力学行为,相应的也提升混沌信号在图像加密以及保密通信领域中的应用价值。近年来,越来越多的隐藏混沌吸引子被发现,与一般的混沌系统相比,隐藏混沌振荡更具有隐蔽性,更适合于图像加密。因此设计基于忆阻的隐藏混沌系统是一个很有意义的研究课题。本文在对隐藏混沌系统、忆阻隐藏混沌系统和条件对称混沌系统的研究基础上,提出了一簇条件对称的隐藏混沌系统和一个忆阻隐藏混沌系统,研究了这两类隐藏混沌系统在图像加密中的应用,主要工作如下:首先,发现了隐藏混沌系统的吸引子条件对称化建模规律,揭示了系统中共存的吸引子。利用非线性函数的对称性获得新的极性平衡,构造出了条件对称的隐藏振荡混沌系统,通过仿真得到了系统的相轨、Lyapunov指数谱、分岔图等,对系统进行了动力学分析,验证了系统条件对称构建方法。利用模拟单元电路,构造了部分隐藏混沌系统的模拟电路,验证了系统的动力学行为。其次,构造了忆阻隐藏混沌系统,发现了其间歇混沌及超多稳定性。通过仿真系统的相轨、Lyapunov指数谱、分岔图等,对系统进行了详细的动力学分析。动力学分析发现该系统具有无穷多直线平衡点并呈现间歇混沌特性和超多稳态现象。利用模拟仿真软件PSpice对忆阻隐藏混沌系统以及忆阻元件进行了模拟仿真,得到了预期的实验结果。此外,利用合适的离散算法,对连续系统方程进行离散化转换,搭建了数字电路平台验证了系统的复杂混沌行为。最后,研究了隐藏混沌系统和忆阻隐藏混沌系统在图像加密中的应用。因隐藏混沌吸引子具有更大的隐蔽性和不可预期性,所以将上述两类隐藏混沌信号结合DNA编码与运算应用于图像加密中。分析了图像加密的安全性能,包括密钥空间、密钥灵敏度、加密前后图像的像素直方图、信息熵以及相邻像素相关性等,并针对加密的安全性,与相关文献提出的算法进行了比较。