设原图像高度为 \(f_H\)，宽度为 \(f_W\)。

1. 水平镜像变换

设原始图像的任意点 \(P_0(x_0, y_0)\)，沿水平（\(x\) 方向）镜像后到新的位置 \(P(x,y)\)，水平镜像不改变 \(y\) 坐标。其变换式为

\[\left\{ \begin{array}{**lr**} x = f_W - x_0 \\ y = y_0 \end{array} \right. \]

矩阵表达式为：

\[\left[\begin{array}{**lr**} x\\ y \\ 1 \end{array}\right] =\left[\begin{array}{**lr**} -1 & 0 & f_W\\ 0 & 1 & 0\\ 0 & 0 & 1 \end{array}\right] \left[\begin{array}{**lr**} x_0\\ y_0 \\ 1 \end{array}\right] \]

2. 垂直镜像变换

设原始图像的任意点 \(P_0(x_0, y_0)\)，沿垂直（\(y\) 方向）镜像后到新的位置 \(P(x,y)\)，垂直镜像不改变 \(x\) 坐标。其变换式为

\[\left\{ \begin{array}{**lr**} x = x_0 \\ y = f_H - y_0 \end{array} \right. \]

矩阵表达式为：

\[\left[\begin{array}{**lr**} x\\ y \\ 1 \end{array}\right] =\left[\begin{array}{**lr**} 1 & 0 & 0\\ 0 & -1 & f_H\\ 0 & 0 & 1 \end{array}\right] \left[\begin{array}{**lr**} x_0\\ y_0 \\ 1 \end{array}\right] \]

3. 对角镜像变换

设原始图像的任意点 \(P_0(x_0, y_0)\)，沿对角镜像后到新的位置 \(P(x,y)\)。其变换式为

\[\left\{ \begin{array}{**lr**} x = f_W - x_0 \\ y = f_H - y_0 \end{array} \right. \]

矩阵表达式为：

\[\left[\begin{array}{**lr**} x\\ y \\ 1 \end{array}\right] =\left[\begin{array}{**lr**} -1 & 0 & f_W\\ 0 & -1 & f_H\\ 0 & 0 & 1 \end{array}\right] \left[\begin{array}{**lr**} x_0\\ y_0 \\ 1 \end{array}\right] \]

4. 实战

import cv2 as cv
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

img = cv.imread('pic/rabbit500x333.jpg')

# 镜像1
mirrorM = np.array([
    [-1, 0, 333],
    [0,  1, 0]
], dtype=np.float32)

img_mirr = cv.warpAffine(img, mirrorM, dsize=img.shape[:2][::-1])
show(img_mirr)

# 镜像2
img_mirh = cv.flip(img, 1)
img_mirv = cv.flip(img, 0)
img_mirb = cv.flip(img, -1)
show(np.hstack([img, img_mirh, img_mirv, img_mirb]))

5. 效果

说明：

  1. 未经许可，谢绝转载。
  2. 本教程为《数字图像处理Python OpenCV实战》的配套代码相关内容。
    免费视频教程为0-6章（标题号≤6），可在此处点击观看。
    所有课件及源代码可在此处下载：
    链接：https://pan.baidu.com/s/198PySe_vebO3e06idHSQ6g
    提取码：11o4
    有问题可在QQ群（1079300899）指出，进群答案：数字图像处理。