1. 概述

图像金字塔是图像多尺度表达的一种，主要应用与图像分割，是一种以多分辨率来解释图像的有效但概念简单的结构。图像金字塔实际上是一张图片在不同尺度下的集合，即原图的上采样和下采样集合。金字塔的底部是高分辨率图像，而顶部是低分辨率图像。我们将一层一层的图像比喻成金字塔，层级越高，则图像越小，分辨率越低。

2. 为什么需要图像金子塔

对于一张图像，若观察距离增大（相当于图像尺寸变小），随着距离的增大，图像上的小目标无法清晰看到，而图像上的大目标在一定范围内还可以看到；
所以对大目标来说，图像缩小到一定程度不会影响其检测；
对于小目标来说，则需要放大图像来进行检测；
在进行目标检测时，不同尺寸的图像有利于检测不同大小的目标。

3. 生成图像金子塔的方式？

（1）下采样（缩小图像）：
高斯金字塔，用来下采样：
为获得第i+1层高斯金字塔图像，使用如下步骤：
Step1: 对图像i进行高斯内核卷积；
Step2: 将所有偶数行和列去除。
得到的图像即为i+1层的图像，显而易见，结果图像只有原始图像的四分之一。通过对图像i层的不停迭代以上步骤就可以得到整个金字塔。

（2）上采样（扩大图片）
拉普拉斯金字塔：
Step1: 将图像在每个方向扩大为原来的2倍，新增的行和列以0填充；
Step2: 使用先前同样的内核(乘以4)与放大后的图像卷积，获得“新增像素”的值.
它将图像在每个方向上扩大为原图像的2倍，新增的行和列均用0来填充，并使用与“向下取样”相同的卷积核乘以4，再与放大后的图像进行卷积运算，以获得“新增像素”的新值。