光学信息处理技术本身具有高速度、并行性、信息容量大的特点。同时，光波又具有振幅、相位、波长、偏振等多种属性，是多维信息的载体。因此，光学加密在信息安全传输领域意义重大。现有的图像加密方法存在效率低、安全性差、加密容量小等问题。为了实现多图像二次加密传输，提出了一种基于级联相位迭代与计算关联成像的多图像加密算法。该方法可以同时对多幅图像进行高效加密，计算简单，安全可靠，传输数据少。利用相关系数指标评估了该方法的加密效果，并通过仿真实验验证了该方法的有效性和安全性。

针对现有多图像加密算法只能同时加密多张同类型同大小的图像，适用范围不广、实用性差等问题，提出一种基于图像重组和比特置乱的多图像加密算法.该算法通过将任意数量、不同大小和不同类型的图像重新组合成新多灰度图，一次完成同时加密，极大提高了加密效率和适用范围.首先，依次提取所有待加密图像像素值重新组合出N张m×n新灰度图，并将其转化成m×n×8N二进制矩阵.然后，采用3D比特置乱方式，对高位页进行行列比特置乱，低位页进行整页比特置乱.最后，进行异或扩散操作，得到密文图像.高低位分开置乱提高了算法的抗噪声能力，最终密文信息熵达到7.999以上，很好地掩盖了明文的统计特性.构造一种新型Logistic与广义三阶Fibonacci级联的混沌系统产生随机序列，增加了初值和控制参数范围，扩大了密钥空间，使其达到8×10⁸⁴以上，极大地提高了抗穷举攻击能力.既提高了序列随机性，又同时保留了低维混沌系统的快速性.结合明文哈希值（SHA-256）产生密钥，明文像素值发生微小改变后密文像素值变化率达到0.996以上，极大地提高了的明文敏感性和算法抗选择明文攻击的能力.实验分析表明，提出的多图像加密算法安全性高、实用性强.

针对现有光学加密方法对加密系统要求高、受器件性能限制、加密效率低、解密图像易失真的局限性，提出一种基于光场成像原理和混沌系统的多图像加密方法.该方法利用混沌系统随机生成光场成像系统的个数与系统参数，并在计算机中构造出相应的多个光场成像系统；将多幅待加密图像拼接后置于光场成像系统中依次计算得到光场图像，通过提取光场图像的多幅子孔径图像并进行拼接，实现多幅图像的快速加密.解密过程为加密过程的逆过程.该方法将计算成像的方式引入加密过程，使加密不受硬件条件的限制，易于实现.实验结果表明，提出的算法密钥复杂度低，易于传输；对噪声有较好的鲁棒性，密钥空间大，密钥敏感度高，安全性好；加密效率高，解密图像无损失.在需要大量图像进行安全传输的领域具有广泛的应用前景.