用python实现灰度图像加密算法

灰度图像加密算法可以使用图像加密技术，将灰度图像转化为加密图像，从而实现图像信息的保密性。下面是一个基于AES加密算法的简单实现：

from Crypto.Cipher import AES
from Crypto.Util.Padding import pad, unpad
import cv2
import numpy as np

# 加密算法
def encrypt(img, key):
    # 加载图像
    img = cv2.imread(img, cv2.IMREAD_GRAYSCALE)

    # 将图像转化为字节流
    img_bytes = img.tobytes()

    # 初始化加密器
    cipher = AES.new(key.encode(), AES.MODE_ECB)

    # 加密字节流
    encrypted_bytes = cipher.encrypt(pad(img_bytes, AES.block_size))

    # 将加密字节流转化为图像
    encrypted_img = np.frombuffer(encrypted_bytes, dtype=np.uint8).reshape(img.shape)

    return encrypted_img

# 解密算法
def decrypt(img, key):
    # 加载图像
    img = cv2.imread(img, cv2.IMREAD_GRAYSCALE)

    # 将图像转化为字节流
    img_bytes = img.tobytes()

    # 初始化解密器
    cipher = AES.new(key.encode(), AES.MODE_ECB)

    # 解密字节流
    decrypted_bytes = unpad(cipher.decrypt(img_bytes), AES.block_size)

    # 将解密字节流转化为图像
    decrypted_img = np.frombuffer(decrypted_bytes, dtype=np.uint8).reshape(img.shape)

    return decrypted_img

# 测试
key = '1234567890123456'
img_path = 'lena.png'

# 加密
encrypted_img = encrypt(img_path, key)
cv2.imwrite('encrypted.png', encrypted_img)

# 解密
decrypted_img = decrypt('encrypted.png', key)
cv2.imwrite('decrypted.png', decrypted_img)

在上面的代码中，我们使用了Python中的`Crypto.Cipher`库来实现AES加密算法，使用`cv2`库来处理灰度图像。在加密和解密算法中，我们都将图像转化为字节流，并使用AES加密器和解密器进行加密和解密。最后，我们将加密和解密后的结果保存为图像。需要注意的是，由于AES加密算法要求输入数据的长度必须是16的倍数，因此我们需要使用`Crypto.Util.Padding`库中的`pad`和`unpad`函数来进行数据填充和去填充。