本发明提出一种基于新型三维矢量分解的彩色图像加密方法。该加密方法将彩色图像进行混沌中的置乱和扩散操作，随后作为保真分数哈特莱变换的输入，得到实数输出，将得到的彩色图像进行三维矢量分解，得到密文和私钥。其中的三维矢量分解将一个三维矢量在任意平面上分解为任意大小的两个三维矢量。该三维矢量分解具有实现彩色图像整体加密的特点，该特点使得整个加密方法降低了彩色图像每个通道单独加密中单通道攻击的风险，避免了彩色图像每个通道顺序加密的最后通道易攻击的弱点。该加密方法的输出为实数，方便存储和传输，并且密钥空间大，密钥敏感性高，对各种攻击具有很强的鲁棒性。数值仿真证明了该方法的安全性和有效性。