基于Arnold变换的二值图像置乱与恢复系统
项目介绍
本项目实现了一种基于Arnold变换的二值图像加密技术,通过像素位置的重排实现图像的视觉混乱效果。系统核心包含正向置乱与逆向恢复双模式,能够自动计算变换周期并支持用户自定义迭代次数。该项目不仅验证了Arnold变换的可逆性和周期性特征,还为图像信息安全提供了基础技术支持。
功能特性
- 双向变换支持:完整实现Arnold正变换(置乱)与逆变换(恢复)算法
- 智能周期检测:自动识别特定图像尺寸下的Arnold变换周期,确保可恢复性
- 灵活参数配置:支持用户指定迭代次数,兼容自动周期模式和手动模式
- 可视化展示:提供变换过程的动态可视化效果(可选功能)
- 完整性验证:输出周期检测报告,验证变换有效性及恢复准确性
使用方法
- 准备输入:载入单通道二值图像(逻辑矩阵或灰度二值图)
- 参数设置:
- 选择变换模式(置乱/还原)
- 指定迭代次数(可选,默认使用自动周期)
- 执行变换:运行系统生成置乱或还原后的图像
- 结果获取:
- 输出处理后的二值图像矩阵
- 查看周期检测报告(实际周期值与验证结果)
- 观察变换动态过程(可选可视化)
系统要求
- MATLAB R2018a或更高版本
- 图像处理工具箱(Image Processing Toolbox)
- 支持标准二值图像格式(BMP、PNG、JPG等)
文件说明
主程序文件集成了系统的核心功能模块,包括图像载入与预处理、Arnold变换正逆算法实现、变换周期自动计算、用户参数交互界面、结果可视化显示以及变换有效性验证等完整流程。该文件作为系统入口,协调各功能模块协作运行。