Python实现Arnold置乱

可将一张图片加密，保护图片的安全性，而Arnold置乱是一种基于非线性动力学的置乱算法。

以下是Python实现Arnold置乱的代码：

import numpy as np
import cv2

def arnold_encrypt(img, key):
    H, W = img.shape[:2]
    N = H if H > W else W
    N += 1
    arr_x = np.zeros((N, N), dtype=np.int32)
    arr_y = np.zeros((N, N), dtype=np.int32)
    arr_x[0, :], arr_y[:, 0] = np.arange(N), np.arange(N)
    for i in range(N - 1):
        arr_x[i + 1, :] = (arr_x[i, :] + arr_y[i, :]) % N
        arr_y[:, i + 1] = (arr_x[:, i] + arr_y[:, i]) % N
    arr_x, arr_y = arr_x[1:, :-1], arr_y[1:, :-1]
    arr_x, arr_y = arr_x.flatten(), arr_y.flatten()
    img = img[..., ::-1]
    for k in range(key):
        img = img[arr_y, arr_x, :]
        img = np.rot90(img, k=-1, axes=(0, 1))
    img = img[..., ::-1]
    return img

def arnold_decrypt(img, key):
    return arnold_encrypt(img, -key)

if __name__ == '__main__':
    img = cv2.imread('test.png')
    img_encrypt = arnold_encrypt(img, key=10)
    img_decrypt = arnold_decrypt(img_encrypt, key=10)
    cv2.imshow('Original', img)
    cv2.imshow('Encrypted', img_encrypt)
    cv2.imshow('Decrypted', img_decrypt)
    cv2.waitKey(0)
    cv2.destroyAllWindows()

其中，img为需要加密的图片，key为密钥，可根据需要设置。对图片进行加密和解密的函数分别为Arnold_encrypt和Arnold_decrypt。