随着互联网和各种信息传递技术的广泛应用,信息在通信和存储中的安全性已成为当今的研究热点。光学图像加密技术是一种新型图像加密技术,在一些领域中表现出优越性,尤其在近年来受到研究者越来越多的关注。基于光学理论和方法的信息加密技术具有很多独特优势。光学信息处理具有高度并行处理信息的能力,而且光学信息处理系统本身可以整体互联,能够在加密的情况下,保证光学信息能够对大量数据进行高速并行处理。同时,基于光学的信息加密技术具有非常多的自由度可供选择,例如光的振幅、相位、偏振、波长、距离和角动量等都可以作为加密参数。而随着信息社会的高速发展,传统的光学单幅图像加密技术已经难以保证当今社会信息技术的发展,因此,深入研究和发展具有高安全性,又便于实际应用的多图像加密技术是一个有广阔发展前景的研究课题。本论文调研了目前光学多图像加密技术领域的发展状况,针对传统光学单图像存在加密系统加密容量有限,解密图像质量低和安全性不高的问题,提出了基于双随机相位加密结构的光学多图像加密新方法,突破了传统双随机相位加密系统加密容量有限这一瓶颈。同时,还提出一种矩阵PLU分解运算结合Gyrator变换的双通道非对称光学双图像加密新方法,极大地提高了图像加密的安全性,为光学图像加密技术的发展提供了新思路。本论文的工作主要包含以下三个方面:1.介绍了基于双随机相位加密结构的经典图像加密技术,着重分析了加密方法的安全性,并对相应的加密方法进行了仿真模拟。2.针对双随机相位加密方法容量有限这一瓶颈,提出了一种借助QR码和随机二进制明文,在双随机相位加密结构的基础上实现多图像加密的简单方法。阐述了其基本实现原理,并分析了该加密方法的密钥敏感度和抵抗攻击能力的安全性问题。3.结合矩阵PLU分解运算和Gyrator变换加密方法,实现了双通道非对称光学双图像加密。阐述了加密方法基本实现原理,并对密钥的灵敏度和系统抵抗攻击能力的安全性问题进行了着重分析。