【摘要】随着信息技术的不断发展，确保信息安全已成为重要问题，而图像作为被广泛使用的多媒体工具，时常面临着泄露的风险，针对该问题提出一种基于三维超混沌映射的图像加密算法。该算法首先构造一个离散三维超混沌系统，此系统相较于传统的混沌系统拥有更好的混沌特性，所生成的序列具有更强的随机性。然后在此序列的基础上对图片进行置乱和扩散：在置乱阶段，通过混沌序列对原始图片的像素点进行索引排序，实现像素置乱；在扩散阶段，使用处理后的混沌序列对置乱图像的像素值进行分层异或，实现像素扩散。软件仿真和性能分析表明，该算法具有较高的安全性和较强的抗干扰能力，最后通过FPGA硬件平台完成图像加密。整个算法包括软件仿真和硬件实现两个部分，能够有效提升学生将理论和实践相结合的能力，增强学生对非线性理论的理解。