la solución que te da Anarko es correcta, incluso se puede hacer mas facil si se va a mostrar SOLO UNA IMAGEN. Cada vez que se carga la pagina se genera el aleatorio y se muestra la misma.
Código PHP:
$imagen=rand(1,20);
echo "<img src='/imagenes/Cabecera".$imagen.".gif' alt='imagen $imagen' />"
Si por el contrario todas las imagenes se mostraran en la pantalla entonces si le haces un random a todo el arreglo y asi se garantiza que saldran todas.