MATLAB实现的Arnold变换图像置乱与还原系统

资 源 简 介

本项目基于MATLAB实现了经典Arnold变换算法，支持对图像进行正向置乱与逆向还原操作。用户可通过自定义迭代次数灵活控制加密强度，有效破坏图像空间分布，适用于图像加密及信息隐藏研究。

详 情 说 明

基于Arnold变换的图像置乱与还原系统

项目介绍

本项目实现了一个基于经典Arnold变换（又称猫脸变换）的图像置乱与还原系统。该系统通过对图像像素位置进行矩阵变换操作，实现图像的空间分布打乱，达到视觉加密效果。系统支持正向置乱和逆向还原两种操作模式，用户可通过调整迭代次数精确控制置乱强度，并提供完整的处理结果展示与质量评估。

功能特性

• 双向变换支持：完整实现Arnold变换的正向置乱与逆向还原算法
• 参数可配置：支持自定义迭代次数，精确控制置乱/还原程度
• 多格式兼容：支持JPEG、PNG、BMP等常见图像格式的彩色/灰度图像处理
• 区域选择性处理：可指定图像的特定区域进行变换操作
• 可视化展示：提供原始图像与处理结果的并排对比显示
• 质量评估：内置像素相关性系数等定量评价指标，客观评估置乱效果
• 元数据记录：自动保存变换参数、处理时间等操作信息

使用方法

1. 准备输入图像：选择待处理的图像文件（支持彩色/灰度图像）
2. 设置变换参数：

- 选择操作模式：置乱或还原 - 指定迭代次数（正整数） - 可选设置变换区域坐标范围

1. 执行变换操作：系统将根据参数进行Arnold变换计算
2. 查看处理结果：

- 获取置乱/还原后的输出图像 - 查看效果对比图和质量评估报告 - 保存处理结果及元数据信息

系统要求

• 操作系统：Windows/Linux/macOS
• 软件环境：MATLAB R2018b或更高版本
• 硬件要求：至少4GB内存，支持基本图像处理运算

文件说明

主程序文件实现了系统的核心处理逻辑，包括图像读取与格式验证、变换参数配置界面、Arnold变换矩阵运算引擎、像素坐标映射算法、置乱程度控制机制、逆向还原计算模块、多区域处理支持功能、结果图像生成与保存、可视化对比展示生成以及质量评估指标计算等完整功能流程。