混沌对参数初值的敏感性以及它蕴含的内在随机性使其能够满足密码学要求，非常适用于图像加密领域。随着攻击破译技术的发展，亟需研究出特性更好的混沌用于图像加密。但是，新型混沌系统的研究极其困难。如何通过简单的方法，在现有混沌系统的基础上改善其特性，以产生随机特性更好的混沌序列用于图像加密？针对这一问题，本文提出了一元多项式变换混沌图像加密方法。通过对混沌系统的输出变量进行一元多项式变换达到了增加混沌复杂度的目的。文中对一元多项式变换前后的混沌进行了相空间轨迹、功率谱和李雅普诺夫指数等方面的对比研究，结合Matlab仿真实验，用比较和实验推理方法确定了一元多项式变换的最佳形式，并采用了多种指标衡量混沌图像的加密效果，验证了一元多项式变换的可行性和有效性。最后利用可编程逻辑器件开发平台，设计实现了该图像加密系统的各个硬件模块。