除了 MTCNN 和 YOLO 系列,人脸检测领域还有许多经典且常用的算法,涵盖传统方法和深度学习方法,尤其以深度学习驱动的算法为主流,以下是最具代表性的几类:
一、单阶段深度学习算法(实时性强,适合工程落地)
1. RetinaFace
核心特点:目前工业界广泛使用的高精度算法,基于单阶段检测框架,支持多尺度人脸检测(从极小人脸到超大人脸),同时能输出人脸 5 个关键点(眼睛、鼻子、嘴巴),对遮挡、模糊、姿态变化的鲁棒性极强。
优势:在 WIDER Face 等权威数据集上精度领先,且通过轻量化优化(如使用 MobileNet 作为骨干网络)可兼顾速度,适合需要高精度 + 实时性的场景(如安防、人脸支付)。
适用场景:复杂环境下的人脸抓拍、活体检测前置步骤。
2. FaceBoxes
核心特点:基于 SSD 改进的轻量级人脸检测算法,专为实时性优化,通过 “稀疏 anchors” 和 “快速特征金字塔” 设计,大幅降低计算量。
优势:速度极快(在 CPU 上可轻松跑 30fps+),对硬件要求低,适合移动端、嵌入式设备(如监控摄像头、手机前置摄像头)。
局限:精度略低于 RetinaFace,对极小或严重遮挡的人脸检测能力较弱。
3. BlazeFace
核心特点:Google 推出的轻量级模型,专为移动和边缘设备设计,基于 “Fire Module”(类似 MobileNet 的深度可分离卷积),计算量极低。
优势:速度惊人(移动端可轻松达 60fps),是 MediaPipe 人脸检测的默认模型,适合实时交互场景(如视频通话美颜、AR 特效)。
特点:针对人脸比例优化了 anchor 设计,对正面、半侧面人脸检测效果好。
4. S3FD(Single Shot Scale-invariant Face Detector)
核心特点:专门解决人脸检测中的 “尺度不一致” 问题(小人脸易漏检),通过 “尺度均衡特征金字塔” 和 “反感受野 anchors” 提升小尺度人脸检测精度。
优势:在 WIDER Face 的 “Hard” 子集(包含大量小人脸)上表现优异,适合人群密集场景(如演唱会、地铁站)。
二、双阶段 / 基于区域提议的算法(精度高,适合复杂场景)
1. SSH(Single Stage Headless)
核心特点:基于 Faster R-CNN 改进,但去除了 “头部网络”(减少冗余计算),通过 “多尺度上下文模块” 增强特征表达,专门针对复杂背景下的人脸检测。
优势:精度高,对模糊、遮挡、极端姿态(如低头、侧脸)的人脸鲁棒性强,适合安防监控(远距离、低光照场景)。
2. FPN+RPN(Feature Pyramid Network + Region Proposal Network)
核心特点:并非专门的人脸检测算法,但被广泛用于人脸检测任务中。通过 FPN 构建多尺度特征图,结合 RPN 生成高质量人脸候选框,再用分类器筛选。
优势:灵活性高,可结合不同骨干网络(如 ResNet、VGG),精度可调(通过调整特征图尺度和候选框数量),适合对精度要求极高的场景(如身份认证)。
三、传统计算机视觉算法(早期经典,现在少用但有历史意义)
1. Haar 特征 + Adaboost
核心特点:最早实现实时人脸检测的算法(2001 年由 Viola 和 Jones 提出),通过 Haar-like 特征描述人脸纹理(如眼睛区域比脸颊暗),结合 Adaboost 集成学习训练分类器。
优势:计算量小,可在早期 CPU 上实时运行,曾广泛用于数码相机、早期视频监控。
局限:精度低,对光照、姿态变化敏感,无法处理遮挡,目前仅用于简单场景或教学演示。
2. HOG+SVM
核心特点:通过 HOG(方向梯度直方图)描述人脸的边缘和纹理特征,再用 SVM 分类器区分人脸与非人脸。
优势:比 Haar 算法对光照更鲁棒,曾用于早期人脸检测库(如 dlib 的基础版本)。
局限:速度慢(HOG 特征计算耗时),对小人脸检测效果差,已被深度学习算法替代。
总结与适用场景
追求实时性 + 轻量化:优先选 BlazeFace(移动端)、FaceBoxes(嵌入式);
追求高精度 + 复杂场景:选 RetinaFace(兼顾速度)、SSH(极端场景)、S3FD(小人脸密集场景);
历史经典 / 简单场景:Haar+Adaboost(仅用于教学或极低算力设备)。
这些算法各有侧重,实际应用中需根据硬件算力、场景复杂度(光照、遮挡、人脸尺度)和精度需求选择。
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