随着网络和通信技术的发展,图像信息安全受到越来越多的重视,大量的图像加密和数字水印方案相继被提出。由于光学信息处理速度快、并行性高的特点,使得在图像加密方法中运用光学方法成为新的研究热点。在众多研究中,基于分数傅里叶变换的光学方法以其较高的安全性和较大的密钥空间受到国内外学者的广泛关注。　　本文研究了基于分数傅里叶变换的彩色图像加密算法及数字水印技术,主要的研究工作可概括为以下几个方面:　　一、完成了基于分数傅里叶变换的三通道彩色图像加密算法。该算法先将待加密的彩色图像分解为三个通道分量,然后分别对三个分量采取同样的加密方法,得到三个灰度密文信息,最后将其叠加为最终的彩色密文图像。实验结果证明该算法具有良好的加解密效果以及较高的安全性。　　二、提出了基于分数傅里叶变换的单通道彩色图像加密算法。该算法采取两层加密方案,第一层加密先将彩色图像的通道分量组合成一幅灰色图像,然后采用Logistic混沌映射进行置乱。将得到的灰度图像重新分解为三个通道分量并生成相应的POF函数,再通过第二层加密得到最终的灰度密文图像,该图像不但具有类似静态白噪声的特点,而且具备一定的伪装效果。实验结果证明了该算法良好的有效性和鲁棒性。　　三、完成了基于分数傅里叶变换的彩色图像数字水印算法。该算法是在单通道彩色图像加密算法的基础上实现的,首先使用加密算法将彩色水印图像加密成为灰度密文图像,然后将其嵌入到经过分数傅里叶变换处理的宿主图像的三个颜色分量中,从而得到伪装后的宿主信息。仿真实验结果证明该算法具有良好的水印嵌入和提取效果,并对各种攻击有一定的抵抗性,具有良好的安全性和鲁棒性。