影像濾鏡實作：模糊、銳化、浮雕效果 (C++ Builder)

通用濾鏡函數 S_Filter

此函數實作三種經典 3×3 卷積核影像處理效果：模糊、銳化、浮雕。採用鄰域像素加權運算，支援自訂除數 (Div) 與效果選擇 (xg)。

函數原型

void S_Filter(Graphics::TBitmap *Source, Graphics::TBitmap *NewPic, int Div, int xg);
// xg: 0=模糊, 1=銳化, 其他=浮雕

完整原始碼

void S_Filter(Graphics::TBitmap *Source, Graphics::TBitmap *NewPic, int Div, int xg) {
    // 0:模糊 1:銳化 3:浮雕
    int flt[9];
    switch (xg) {
        case 0: {  // 模糊核
            flt[0]=5; flt[1]=5; flt[2]=5;
            flt[3]=5; flt[4]=60; flt[5]=5;
            flt[6]=5; flt[7]=5; flt[8]=5;
        }; break;
        case 1: {  // 銳化核
            flt[0]=0; flt[1]=-5; flt[2]=0;
            flt[3]=-5; flt[4]=30; flt[5]=-5;
            flt[6]=0; flt[7]=-5; flt[8]=0;
        }; break;
        default: { // 浮雕核
            flt[0]=-15; flt[1]=-15; flt[2]=0;
            flt[3]=-15; flt[4]=15; flt[5]=15;
            flt[6]=0; flt[7]=15; flt[8]=0;
        };
    }

    int XX[3];
    BYTE *ptr, *ptru, *ptrd, *ptr1;
    NewPic->Assign(Source);  // 複製來源影像

    for (int y = 1; y < NewPic->Height - 1; y++) {
        ptr  = (BYTE *)NewPic->ScanLine[y];       // 目標掃描列
        ptr1 = (BYTE *)Source->ScanLine[y];       // 來源當前列
        ptru = (BYTE *)Source->ScanLine[y - 1];   // 來源上一列
        ptrd = (BYTE *)Source->ScanLine[y + 1];   // 來源下一列

        for (int x = 3; x < (Source->Width - 1) * 3; x += 3) {
            XX[0] = XX[1] = XX[2] = 0;

            // 當前列卷積運算 (flt[3]~flt[5] 對應索引 3,4,5)
            for (int i = -1; i <= 1; i++)
                for (int j = 0; j < 3; j++)
                    XX[j] += ptr1[x + 3 * i + j] * flt[4 + i];

            // 上一列卷積運算 (flt[0]~flt[2] 對應索引 0,1,2)
            for (int i = -1; i <= 1; i++)
                for (int j = 0; j < 3; j++)
                    XX[j] += ptru[x + 3 * i + j] * flt[1 + i];

            // 下一列卷積運算 (flt[6]~flt[8] 對應索引 6,7,8)
            for (int i = -1; i <= 1; i++)
                for (int j = 0; j < 3; j++)
                    XX[j] += ptrd[x + 3 * i + j] * flt[7 + i];

            // 歸一化、飽和處理、寫入目標
            for (int i = 0; i < 3; i++) {
                XX[i] = XX[i] / Div;
                XX[i] = max(XX[i], 0);
                XX[i] = min(XX[i], 255);
                ptr[x + i] = (BYTE)XX[i];
            }
        }
    }
}

演算法解析

• 卷積核對應：flt 陣列按行優先儲存 3×3 核，索引 0~8 對應 (-1,-1) 到 (1,1) 相對位置。
• 三通道獨立處理：XX[3] 分別累積 R、G、B 三通道加權和。
• 邊界處理：迴圈範圍 y=1..Height-2、x=3..(Width-2)*3，忽略影像邊緣 1 像素，避免越界。
• 歸一化與飽和：累積值除以 Div，再限制在 0~255 範圍。
• 效果參數建議：模糊 Div=100，銳化 Div=10，浮雕 Div=1（視核數值調整）。

呼叫範例

// 模糊效果
S_Filter(SourceBitmap, DestBitmap, 100, 0);

// 銳化效果
S_Filter(SourceBitmap, DestBitmap, 10, 1);

// 浮雕效果
S_Filter(SourceBitmap, DestBitmap, 1, 2);