图像锐化原理与实现

锐化通常使用拉普拉斯算子或高通滤波器。以下代码基于 3×3 锐化核：

主要步骤：

1. 获取 DIB 头部信息（如宽度、高度、位深度）。
2. 复制 BITMAPINFOHEADER 并创建新 DIB 以存储处理后的图像。
3. 使用卷积操作进行锐化：
   • 使用 3×3 锐化核： [0−10−1S−10−10]\begin{bmatrix} 0 & -1 & 0 \\ -1 & S & -1 \\ 0 & -1 & 0 \end{bmatrix}​0−10​−1S−1​0−10​​ 其中，S = 4 + sharpen，sharpen 控制锐化强度（大于 8）。
4. 边界处理（简单处理边界像素）。
5. 解锁并返回新 DIB 句柄。

HANDLE WINAPI BIPImgSharpen(HANDLE hDib, long sharpen = 15) {
    if (!hDib || sharpen <= 8) return NULL;

    // 锁定 DIB 句柄，获取 BITMAPINFOHEADER
    BITMAPINFOHEADER* pBIH = (BITMAPINFOHEADER*)GlobalLock(hDib);
    if (!pBIH) return NULL;

    int width = pBIH->biWidth;
    int height = abs(pBIH->biHeight);
    int bitCount = pBIH->biBitCount;
    int bytesPerPixel = bitCount / 8;
    int rowSize = ((width * bitCount + 31) / 32) * 4;
    int imageSize = rowSize * height;

    // 申请新 DIB 内存
    HANDLE hNewDib = GlobalAlloc(GHND, sizeof(BITMAPINFOHEADER) + imageSize);
    if (!hNewDib) {
        GlobalUnlock(hDib);
        return NULL;
    }

    // 锁定新 DIB，获取 BITMAPINFOHEADER
    BITMAPINFOHEADER* pNewBIH = (BITMAPINFOHEADER*)GlobalLock(hNewDib);
    if (!pNewBIH) {
        GlobalFree(hNewDib);
        GlobalUnlock(hDib);
        return NULL;
    }

    // 复制头部信息
    *pNewBIH = *pBIH;

    BYTE* pSrcData = (BYTE*)(pBIH + 1);
    BYTE* pDstData = (BYTE*)(pNewBIH + 1);

    // 定义锐化核
    int kernel[3][3] = {
        {  0, -1,  0 },
        { -1,  4 + sharpen, -1 },
        {  0, -1,  0 }
    };

    // 遍历图像像素（忽略边界）
    for (int y = 1; y < height - 1; y++) {
        for (int x = 1; x < width - 1; x++) {
            for (int c = 0; c < bytesPerPixel; c++) {
                int sum = 0;
                
                // 计算卷积
                for (int ky = -1; ky <= 1; ky++) {
                    for (int kx = -1; kx <= 1; kx++) {
                        int pixelOffset = ((y + ky) * rowSize) + ((x + kx) * bytesPerPixel) + c;
                        sum += pSrcData[pixelOffset] * kernel[ky + 1][kx + 1];
                    }
                }

                // 限制值域 [0, 255]
                int pixelOffset = (y * rowSize) + (x * bytesPerPixel) + c;
                pDstData[pixelOffset] = min(255, max(0, sum));
            }
        }
    }

    // 处理边界（简单复制）
    memcpy(pDstData, pSrcData, rowSize);                      // 复制第一行
    memcpy(pDstData + (height - 1) * rowSize, pSrcData + (height - 1) * rowSize, rowSize); // 复制最后一行
    for (int y = 0; y < height; y++) {
        int rowOffset = y * rowSize;
        memcpy(pDstData + rowOffset, pSrcData + rowOffset, bytesPerPixel);               // 复制左侧像素
        memcpy(pDstData + rowOffset + (width - 1) * bytesPerPixel, 
               pSrcData + rowOffset + (width - 1) * bytesPerPixel, bytesPerPixel);      // 复制右侧像素
    }

    // 解锁 DIB
    GlobalUnlock(hDib);
    GlobalUnlock(hNewDib);

    return hNewDib;
}

　　

说明：

• 卷积计算：遍历图像像素，对每个像素应用 3x3 锐化核计算加权和。
• 边界处理：避免溢出，边界像素简单复制原值（可以改进为镜像填充）。
• 性能优化：
  • 可优化为多线程（如 OpenMP）。
  • 通过SIMD 指令（如 SSE/AVX）加速矩阵计算。

这样就实现了一个基本的 DIB 图像锐化函数！