MATLAB实现的Arnold变换图像加密系统：Lena图像置乱分析

资 源 简 介

本项目基于MATLAB开发，采用Arnold变换算法对标准Lena灰度图像进行像素位置置乱加密。通过可调节变换参数实现不同程度的图像置乱效果，生成视觉无序的加密图像。该项目完整实现了图像读取、Arnold变换处理和置乱分析功能。

详 情 说 明

基于Arnold变换的Lena图像置乱算法实现与分析

项目介绍

本项目聚焦于利用Arnold变换算法对经典的512×512像素Lena灰度测试图像进行加密置乱处理。Arnold变换是一种经典的图像置乱技术，通过改变图像像素的空间位置关系，将原始有序图像转换为视觉上无序的加密图像，以达到信息隐藏或加密的目的。本实现不仅完成了基本的置乱功能，还支持对置乱过程和效果进行可视化对比与量化分析。

功能特性

• 核心置乱算法：实现了标准的二维Arnold变换，支持自定义变换参数（a, b）与迭代次数（n）。
• 可视化展示：清晰展示原始Lena图像与置乱后的加密图像，便于直观对比置乱效果。
• 迭代效果分析：支持生成不同迭代次数下的置乱效果对比图，直观展示Arnold变换的周期性特性。
• 过程参数输出：提供变换矩阵、像素位置映射关系等关键过程参数，帮助深入理解算法机理。
• 量化分析报告：对图像置乱程度进行量化评估，为效果分析提供数据支持。

使用方法

1. 确保系统满足运行要求（见下文）。
2. 运行主程序文件。程序将自动加载内置的Lena灰度图像。
3. 根据提示或直接修改代码中的参数（迭代次数n，通常a=1, b=1），调整置乱强度。
4. 程序执行后，将显示原始图像、置乱图像以及不同迭代次数的对比效果图。
5. 在命令行窗口或生成的文件中查看置乱过程的参数指标与量化分析报告。

系统要求

• 软件环境：MATLAB R2016a 或更高版本。
• 必要工具包：Image Processing Toolbox（图像处理工具箱）。

文件说明

主程序文件集成了项目的全部核心功能，包括读取标准Lena测试图像数据、根据用户设定的参数执行Arnold变换计算以实现像素位置的置乱、将原始图像与置乱结果进行可视化展示、生成不同迭代次数的效果对比图，并计算输出与置乱过程相关的变换参数及置乱程度的量化分析指标。