图像锐化（QT）

如果不使用OpenCV，我们可以直接使用Qt的`QImage`类对图像进行像素级操作来实现锐化。锐化算法的核心是通过卷积核（如拉普拉斯核）对图像进行处理，增强图像的边缘和细节。

以下是一个完整的Qt应用程序示例，展示如何使用Qt实现图像锐化。

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### 1. 实现思路
1. **读取图像**：使用`QImage`加载图像。
2. **锐化处理**：定义一个拉普拉斯卷积核，对图像的每个像素进行卷积操作。
3. **显示图像**：将处理后的图像显示在`QLabel`中。

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### 2. 代码实现

#### 项目文件（`.pro`）
确保在`.pro`文件中包含必要的Qt模块：
```pro
QT += core gui
greaterThan(QT_MAJOR_VERSION, 4): QT += widgets

CONFIG += c++11

SOURCES += main.cpp
```

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#### 主程序（`main.cpp`）
```cpp
#include <QApplication>
#include <QFileDialog>
#include <QLabel>
#include <QHBoxLayout>
#include <QPushButton>
#include <QWidget>
#include <QImage>
#include <QPainter>

class ImageSharpener : public QWidget {
Q_OBJECT

public:
ImageSharpener(QWidget *parent = nullptr) : QWidget(parent) {
// 创建界面
QPushButton *openButton = new QPushButton("Open Image", this);
QPushButton *sharpenButton = new QPushButton("Sharpen Image", this);
imageLabel = new QLabel(this);

QHBoxLayout *layout = new QHBoxLayout(this);
layout->addWidget(openButton);
layout->addWidget(sharpenButton);
layout->addWidget(imageLabel);

// 连接按钮信号
connect(openButton, &QPushButton::clicked, this, &ImageSharpener::openImage);
connect(sharpenButton, &QPushButton::clicked, this, &ImageSharpener::sharpenImage);
}

private slots:
void openImage() {
// 打开文件对话框选择图像
QString fileName = QFileDialog::getOpenFileName(this, "Open Image", "", "Images (*.png *.jpg *.bmp)");
if (fileName.isEmpty()) return;

// 加载图像
originalImage.load(fileName);
if (originalImage.isNull()) {
imageLabel->setText("Failed to load image!");
return;
}

// 显示原始图像
displayImage(originalImage);
}

void sharpenImage() {
if (originalImage.isNull()) {
imageLabel->setText("No image loaded!");
return;
}

// 将图像转换为32位格式（方便像素操作）
QImage image = originalImage.convertToFormat(QImage::Format_ARGB32);

// 定义拉普拉斯卷积核
int kernel[3][3] = {
{ 0, -1, 0},
{-1, 5, -1},
{ 0, -1, 0}
};

// 对图像进行锐化处理
QImage sharpenedImage = applyKernel(image, kernel);

// 显示锐化后的图像
displayImage(sharpenedImage);
}

private:
// 应用卷积核
QImage applyKernel(const QImage &image, const int kernel[3][3]) {
int width = image.width();
int height = image.height();
QImage result(image.size(), image.format());

for (int y = 1; y < height - 1; ++y) {
for (int x = 1; x < width - 1; ++x) {
int r = 0, g = 0, b = 0;

// 对每个像素应用卷积核
for (int ky = -1; ky <= 1; ++ky) {
for (int kx = -1; kx <= 1; ++kx) {
QRgb pixel = image.pixel(x + kx, y + ky);
int weight = kernel[ky + 1][kx + 1];
r += qRed(pixel) * weight;
g += qGreen(pixel) * weight;
b += qBlue(pixel) * weight;
}
}

// 限制像素值在0-255范围内
r = qBound(0, r, 255);
g = qBound(0, g, 255);
b = qBound(0, b, 255);

// 设置结果图像的像素值
result.setPixel(x, y, qRgb(r, g, b));
}
}

return result;
}

// 显示图像
void displayImage(const QImage &image) {
imageLabel->setPixmap(QPixmap::fromImage(image));
imageLabel->setScaledContents(true);
}

QImage originalImage;
QLabel *imageLabel;
};

int main(int argc, char *argv[]) {
QApplication app(argc, argv);

ImageSharpener window;
window.setWindowTitle("Image Sharpener");
window.resize(800, 600);
window.show();

return app.exec();
}

#include "main.moc"
```

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### 3. 代码说明
1. **界面设计**：
- 使用`QPushButton`选择图像和应用锐化。
- 使用`QLabel`显示图像。

2. **锐化算法**：
- 定义一个3x3的拉普拉斯卷积核：
```
{ 0, -1, 0},
{-1, 5, -1},
{ 0, -1, 0}
```
- 对图像的每个像素应用卷积核，计算新的像素值。