目标检测的算法有哪些？该如何入门？

最新推荐文章于 2025-05-14 14:31:38 发布
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#人工智能 #ai #深度学习 #目标检测 #目标跟踪

本文介绍了目标检测领域内的几种经典算法，包括R-CNN、Faster R-CNN、YOLO和SSD，并对比了它们各自的优缺点。同时，推荐了一个能够帮助用户快速筛选AI模型的平台CooVally。

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目标检测是计算机视觉领域中的一个重要研究方向，也是其他复杂视觉任务的基础。 作为图像理 解和计算机视觉的基石，目标检测是解决分割、场景理解、目标跟踪、图像描述和事件检测等更高层次 视觉任务的基础。

像上图中，这些框框便是我们需要检测出来的目标，每个框框上面会有个小数值，它是识别出来的一个百分比的得分，数值越接近1，准确率也就越高了。

那么目标检测中又包含多少种算法呢？本文主要介绍几个经典常见的。

1、R-CNN

R-CNN（Region with CNN Feature）2014年提出，在此之前都是传统的目标检测算法，人为定义特征进行检测，进入了瓶颈期，进步缓慢，但是R-CNN出来之后将目标检测领域的准确率至少提高了30%。

但是R-CNN也存在一些问题：

  • 测试速度慢；
  • 训练速度慢，过程极其繁琐；
  • 训练所需空间大。

2、Faster R-CNN

2014年R-CNN横空出世，首次将卷积神经网络带入目标检测领域。受SPPnet启发，rbg在15年发表Fast R-CNN，它的构思精巧，流程更为紧凑，大幅提高目标检测速度。

而Faster R-CNN将Fast R-CNN中独立的区域建议生成也改用CNN实现，可以看作是带有RPN分支的Fast R-CNN。

Faster R-CNN在“准”、“快”、“简”三个方面，都将目标检测水平提升到一个新高度。

然而，Faster R-CNN也不是完美的。存在的问题主要表现在两个方面：

一是“快”的问题。Faster R-CNN实现了亚秒级（0.2秒）的目标检测，较之前的方法相比，带来的速度提升已经相当可观。但是需求是不断提高的，亚秒级的检测速度在实时应用场合中又显得力不从心。

二是“简”的问题。与之前的方法相比，Faster R-CNN终于将区域建议生成从基于选择性搜索的方法改造为基于RPN的方法，即实现了区域建议生成的“CNN化”。然而正是由于RPN的存在，使得Faster R-CNN的结构变得相当复杂，两阶段的模式实现起来还是比较繁琐的，这一问题通俗的讲就是“结构繁”。

3、YOLO

YOLO（You Only Look Once） 是一种基于深度神经网络的对象识别和定位算法，其最大的特点是运行速度很快，可以用于实时系统。

YOLO存在的优点是：

  • 速度快，处理速度可以达到45fps，其快速版本（网络较小）甚至可以达到155fps；
  • 泛化能力强 ，可以广泛适用于其他测试集；
  • 背景预测错误率低，因为是整张图片放到网络里面进行预测。

YOLO存在的缺点是：

  • 精度低，小目标和邻近目标检测效果差，小对象检测效果不太好（尤其是一些聚集在一起的小对象），对边框的预测准确度不是很高，总体预测精度略低于Fast RCNN。
  • YOLO与Fast R-CNN相比有较大的定位误差，与基于region proposal的方法相比具有较低的召回率。但是，YOLO在定位识别背景时准确率更高，而 Fast-R-CNN 的假阳性很高。

4、SSD

发表于 ECCV-2016 的 SSD 算法是继 Faster RCNN 和 YOLO 之后又一个杰出的物体检测算法。与 Faster RCNN 和 YOLO 相比，它的识别速度和性能都得到了显著的提高。

优点：

  • 更过的feature map可以得到更好的效果
  • 使用图片边界标注框比不适用图片标注框效果更好

缺点：

  • 需要人工设置prior box的min_size,max_size和aspect_ratio值。网络中预选框的基础大小和形状需要手工设置。而网络中每一层feature使用的预选框的大小和形状不一样，导致调试过程非常依赖经验。
  • 虽然采用了特征金字塔思路，但对小目标的识别效果依然一般，可能因为ssd使用conv4_3低级feature取检测小目标，而低级特征卷积层数少，存在特征提取不充分问题。

随着深度学习的快速发展，目标检测也得到了越来越多地应用，也有越来越多的算法被应用到建模中。

但是算法种类太多，也就面临着一个问题，该如何选择哪个算法进行建模？毕竟炼丹师称号不是白来的，谁也不想浪费过多时间在无用的模型筛选上。

文章最后推荐一款快速筛选可能AI模型的平台：CooVally。

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参考文章：

经典的目标检测算法汇总 - 知乎

目标检测那点儿事——人人都在用的Faster R-CNN，其实没那么简单 - 知乎

https://www.cnblogs.com/cropmodel/p/13398667.html

https://blog.youkuaiyun.com/weixin_45

目标检测算法
数字人生
06-29 2836
同时，随着计算能力的提升和算法的优化，未来的目标检测算法将更加高效、准确和鲁棒。目标检测算法的性能通常通过**准确率**（Precision）、**召回率**（Recall）和**平均精度**（mAP, mean Average Precision）等指标进行评估，另外还需要考虑检测速度，尤其是在实时应用中的表现。2. 单阶段检测算法（如YOLO、SSD、RetinaNet等），这类算法通常通过对整个图像进行密集的神经网络计算，直接输出每个检测框的类别和位置信息，因此具有较快的检测速度和较低的计算复杂度。
计算机视觉目标检测算法对比：R-CNN、YOLO与SSD全面解析
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计算机视觉目标检测算法对比：R-CNN、YOLO与SSD全面解析，人工智能、AI、计算机视觉领域中，目标检测是一项至关重要的任务，其旨在识别图像或视频中感兴趣的目标物体，并确定它们的位置。从安防监控中的人员检测，到自动驾驶中的行人、车辆识别，目标检测技术都有着广泛的应用。在众多目标检测算法中，R-CNN、YOLO 和 SSD 具有代表性，它们各自有着独特的设计理念和技术路线，在不同场景下展现出不同的性能表现。本文将深入剖析这三种算法，通过原理阐述、性能对比以及代码示例，帮助读者全面理解它们的特点与差异。
目标检测总结：R-CNN、Fast R-CNN、Faster R-CNN、YOLO、SSD
白菜的博客
02-18 1万+
转自：七月在线实验室。
详解3种常用的目标检测算法
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yyyyyybw的博客
05-14 1269
监督学习训练的前馈网络可视为表示学习的一种形式。依此来看传统的算法如Blob分析和模板匹配都是手工设计其特征表示，而神经网络则是通过算法自动学习目标的合适特征表示，相比手工特征设计来说其更高效快捷，也无需太多的专业的特征设计知识，因此其能够识别不同场景中形状、大小、纹理等不一的目标，随着数据集的增大，检测的精度也会进一步提高。【视频教程】【全198集】这才是科研人该学的计算机视觉教程！一口气学完Python、OpenCV、深度学习、PyTorch框架、卷积神经网络、目标检测、图像分割，通俗易懂！
常见经典目标检测算法！R-CNN、YOLO、计算机视觉、自动驾驶、AI芯片
Java_college的博客
04-23 4136
目标检测是计算机视觉领域的一个重要任务，它要求算法能够准确识别图像中的物体，并为其提供边界框（Bounding Box）以及类别标签。与图像分类任务不同，目标检测不仅要识别图像中的类别，还要定位物体的位置。因此，目标检测任务通常比图像分类更具挑战性。
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异构算力老群群（在读985计算机博士生）的技术博客
04-19 3121
介绍四种常见的经典目标检测算法：R-CNN、Fast R-CNN、Faster R-CNN和YOLO。我们将为每种算法提供详细的代码示例，以便读者更好地理解其实现原理。
经典的目标检测算法有哪些？
软件行业技术文化交流。
04-24 3778
请检查PIP的路径是否加入到path(本说明仅限windows平台）这些算法各有优势，选择哪种算法通常取决于具体应用场景中对速度和精度的要求。pip : 无法将“pip”项识别为 cmdlet。换国内的源速度杠杠的,分分钟搞定！但是总是很糟心的timeout。
YOLO算法：关于目标检测算法的基本介绍（小白入门必读）
突然好想你
09-25 1926
目标检测算法是一种计算机视觉算法，用于在图像或视频中识别和定位特定的目标物体。本节课就给大家重点介绍下基于深度学习的目标检测算法！
3D目标检测入门：PointPillars算法原理与实现
AI天才研究院
04-14 2035
3D目标检测是自动驾驶、机器人导航和增强现实等领域的核心技术。与2D目标检测相比，3D检测能够提供物体的空间位置、尺寸和朝向等更丰富的信息。本文旨在深入浅出地介绍PointPillars这一高效的3D目标检测算法，帮助读者理解其原理并掌握实现方法。本文首先介绍3D目标检测的背景和PointPillars的概况，然后深入解析算法原理和架构。接着通过数学建模和代码实现展示具体细节，最后讨论应用场景和未来发展方向。点云(Point Cloud)：一组三维空间中的点，通常由激光雷达(LiDAR)采集。
YOLO目标检测算法入门基础教程.md
08-04
YOLO，即You Only Look Once，是一种实时目标检测系统。它能够快速准确地识别图像中的多个对象。与传统的目标检测方法相比，YOLO将目标检测任务视为单一的回归问题，从而实现快速的检测速度。
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大数据
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导读：计算机视觉（Computer Vision，CV）是一门教计算机如何“看”世界的学科。计算机视觉包含多个分支，其中图像分类、目标检测、图像分割、目标跟踪等是计算机视觉领域最重要的研究...
目标检测(Object Detection)算法合集
08-27
本文总结了近几年来的目标检测算法paper的pdf文档和在github上的代码地址
目标检测方法综述
adsfdaskgjddd的博客
11-07 2507
千里之行,始于足下 只为记录一下自己的目标检测方面的笔记，纸质容易丢；同时，也是自己的第一篇博客，鬼知道应该怎么去写！努力吧，少年！！！ 目标检测方法综述笔记 在过去的20年时间里，人们普遍认为，目标检测的发展大致经历了两个历史时期，分别是2014年以前的传统的目标检测时期和2014年以后的基于深度学习的目标检测时期。 1 传统目标检测 早期的目标检测大多是基于手工构建的。由于当时缺乏有效的图像表示，人们别无选择，只能设计复杂的特征表示，以及各种加速技术来用尽有限的计算资源。传统目标类别检测则通过使用 Ad
目标检测的方法
qq_20660115的博客
10-23 757
目标检测任务可分为两个关键的子任务：目标分类和目标定位。目标分类负责判断所选区域是否有感兴趣类别的物体出现，输出一系列带分数的标签，表明感兴趣的物体在所选区域出现的可能性。目标定位负责确定所选区域感兴趣类别物体的位置和范围，通常存储在称为。目标检测大致分为两个方向：基于传统的目标检测算法和基于深度学习的目标检测算法。目标检测算法可以在一个阶段内直接产生物体的类别概率和位置坐标值，相比于。目标检测算法不需要产生候选阶段，将目标框的定位问题转化为回归（（更快区域卷积神经网络）等，此类算法以准确率高为特点。
目标检测及分类方法总结（RFCN/SSD/RCNN/FastRCNN/FasterRCNN/SPPNet/DPM/OverFeat/YOLO）
qq_35196207的博客
05-15 2098
转载自：默一鸣目标检测文章这里搜集了一些关于物体检测的方法分析和介绍，看好哪个可以去详细研究一下，基本都有论文或代码的链接。这里是简述各种方法，下面有详细叙述方法选择：========DPM=========使用传统的slider window的方法 计算量非常大========OverFeat====改进了Alex-net，并用图像缩放和滑窗方法在test数据集上测试网络；提出了一种图像定位的方...
（一）目标检测概述
diaoer7075的博客
05-20 1617
这里简单记录和概述学习目标检测算法的心得，尽可能的详细一些，但限于写博客的一些语法和格式不是很好，所以请阅读者见谅！ 概述：1、什么是目标检测 　　　2、目标检测任务描述 　　　　　2.1、目标检测算法分类(接下来我会更新常见的目标检测算法原理) 　　　　　 2.2、目标检测的常见指标 　　　　　 2.3、目标定位的简单实现 1、什么是目标检测 目标检测定义 识别图片中有...
目标检测算法入门
03-27
### 目标检测算法基础知识 目标检测是一种计算机视觉任务，旨在定位并识别图像中的对象及其类别。该领域经历了从传统方法到基于深度学习的方法的演进过程。 #### 1. 传统目标检测方法 传统的目标检测方法通常依赖于手工设计的特征和机器学习模型。例如，滑动窗口技术被广泛应用于早期的目标检测中[^2]。这种方法的核心思想是通过不同尺寸和比例的窗口在整张图片上滑动，并对每个窗口内的区域进行分类。然而，由于需要处理大量的候选框，这种方法计算成本较高，效率较低。 为了提高效率，一些改进方法引入了启发式策略来减少候选区域的数量。例如，Selective Search 方法用于生成高质量的候选区域 (Region Proposals)，从而减少了后续分类阶段的工作量。 #### 2. 基于深度学习的目标检测方法 随着深度学习的发展，目标检测进入了新的时代。现代目标检测算法主要分为两类：两阶段检测器和单阶段检测器。 - **两阶段检测器**: 这种类型的算法首先生成一组候选区域，然后对这些区域进行分类和边界框调整。典型的代表包括 R-CNN 系列（Fast R-CNN, Faster R-CNN）。Faster R-CNN 使用 Region Proposal Network (RPN) 来替代 Selective Search，进一步提升了性能和速度[^3]。 - **单阶段检测器**: 单阶段检测器直接在整个输入图像上预测对象的位置和类别，无需显式的候选区域生成步骤。YOLO 和 SSD 是这一类方法的经典例子。其中 YOLO 将目标检测视为单一的回归问题，直接从图像像素映射到边界框坐标和类别概率。 #### 3. 特征提取与多任务学习 无论是哪种架构，目标检测的关键在于如何有效地提取图像特征以及如何高效地完成多个子任务（如分类和位置回归）。Word Tree 的概念提供了一种解决方案，它可以将不同粒度的标签组织起来，使模型能够在同一框架下同时处理分类和检测任务[^4]。 #### 4. 应用场景 目标检测技术已被广泛应用到许多实际场景中，包括但不限于自动驾驶、人脸识别、安防监控等领域。这些应用得益于近年来算法精度和运行速度的双重提升。 ```python import torch from torchvision.models.detection import fasterrcnn_resnet50_fpn def load_model(): model = fasterrcnn_resnet50_fpn(pretrained=True) model.eval() return model model = load_model() # Example usage of the loaded model on an image tensor `input_image` with torch.no_grad(): predictions = model(input_image) print(predictions) ``` 上述代码展示了加载预训练 Faster R-CNN 模型的过程，并演示了如何对其进行推理操作。 ---
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