本文深入探讨图像金字塔,聚焦于图像的上下取样方法,通过pyrUp()与pyrDown()函数实现。图像金字塔由不同分辨率的图像组成,用于图像分析和处理。在金字塔结构中,图像逐层递减分辨率,直到达到预设终止条件。此过程包括向下采样和向上采样两大部分。向下采样主要通过高斯金字塔实现,其原理是使用高斯核卷积对图像进行平滑处理,并删除图像中的偶数行和列,以减少图像尺寸。高斯核卷积赋予中心像素更高的权重,实现加权平均,从而降低图像分辨率。以3×3、5×5的高斯核为例,中心位置权重最高,其余像素权重递减。执行多次向下采样操作可生成完整的金字塔结构。OpenCV中pyrDown()函数即用于实现这一过程,例如生成的图像尺寸仅为原始图像的四分之一。向上采样则是通过在图像每个方向上增加像素值来扩大图像,通常在像素间填充0值,并利用与向下采样相同的卷积核进行运算。以此方法,如图6-15所示,原始图像45、123、89、149之间新增像素值为0的行和列。在OpenCV中,pyrUp()函数提供向上采样的功能,将原始图像扩大四倍。多次向上采样将图像尺寸逐渐增大,但清晰度会有所降低。例如,图6-17所示的多次向上采样操作,每次输出图像为上次的四倍。通过掌握图像金字塔的上下取样技巧,可以实现图像的高效处理与分析,对图像处理领域具有重要意义。本篇文章旨在提供基础性的指导,如有不足之处,欢迎指正。感谢在华为云的遇见,期待与大家共同进步。