1.传统的目标检测算法(手工,虽然准确,但是效率十分低)
SIFT(尺度不变特征变换):放大镜找芝麻
- 比喻:老爷爷卖烧饼,用放大镜数芝麻粒(提取尺度不变特征),每个烧饼都要手动量尺寸。
- 优点:对旋转 / 缩放不敏感(芝麻怎么转都认得),像老字号的秘方。
- 缺点:慢到离谱(1 个烧饼查 10 分钟),复杂场景歇菜(芝麻沾了葱花就懵)。
- 适用:古董鉴定(特定物体识别),类似景区手工糍粑,情怀>效率。
HOG(方向梯度直方图):量角器切鸡块
- 比喻:炸鸡店老板用 protractor 量鸡腿角度(统计梯度方向),按「大腿 45°、小腿 90°」分类。
- 优点:擅长直立物体(人、交通标志),像军训教官看军姿。
- 缺点:死脑筋(必须摆标准姿势,蹲下来的人认不出),内存爆炸(存 100 个角度表)。
- 适用:安检机(固定角度物体),类似食堂阿姨打饭,姿势标准就快。
DPM(可变形组件模型):七巧板拼汉堡
- 比喻:把汉堡拆成「面包 + 肉饼 + 菜叶」3 块(组件),允许肉饼歪 15°,菜叶翘 20°。
- 优点:能抓变形物体(胖子瘦子都认作人),像乐高拼人。
- 缺点:组件要手工标(雇 10 个大学生标汉堡层),复杂场景散架(汉堡加薯条就乱套)。
- 适用:车型识别(轮子 + 车身结构固定),类似拼图玩具,规则清晰才玩得转。
总结:传统算法 = 老厨师的「手感经验」,依赖手工特征,复杂场景秒跪,适合「烧饼摊」这种简单场景。
2.基于深度学习的目标检测算法
二阶算法(Two Stage):大酒店的「先点单后上菜」(检测准确性高,但是速度慢)
🥢 RCNN(2013):服务员手抄 2000 道菜
- 操作:客人坐下先报 2000 个可能的菜(候选框),每道菜单独送厨房炒(提取特征)。
- 优点:首次用 CNN,像餐厅引进电磁炉,比老灶快。
- 缺点:2000 道菜炒 2000 次(重复计算),服务员跑断腿(GPU 算力浪费)。
- 梗:「宫保鸡丁好了!哦,是 3 号桌的?重新炒!」(特征不共享)
🍚 SPPNet(2014):可变蒸笼救场
- 突破:发明「万能蒸笼」(空间金字塔池化),不管菜盘大小(图片尺寸)都能蒸。
- 痛点:还是要手抄 2000 道菜,只是蒸笼省了点时间(候选框外理)。
- 类比:终于能用高压锅,但服务员还是手写订单(没解决候选框生成效率)。
🍳 Fast R-CNN(2015):厨房流水线雏形
- 升级:所有菜先蒸一大锅(全图共享特征),再按订单分菜(ROI 池化),分类 + 分量一次搞定。
- 槽点:订单还是服务员满场抄(依赖外部选择性搜索),高峰期漏单(候选框质量差)。
- 对比:从「单灶小炒」到「中央厨房」,但前台还是人工智障。
🤖 Faster R-CNN(2016):AI 前台 + 机器人传菜
- 革命:门口摄像头自动抓 100 个高频订单(RPN 生成候选框),全流程端到端(看桌→下单→上菜)。
- 碾压点:服务员下岗,机器人 2 秒出餐(速度 ×10),漏单率降 90%(候选框精准)。
- 类比:美团外卖系统:自动识别热门订单 + 后厨同步制作,翻台率暴涨。
🍱 RFCN(2016):更聪明的分菜机
- 优化:把「宫保鸡丁」的辣椒、鸡肉、花生分开算(位置敏感分数图),切菜更细粒度。
- 适合:密集场景(食堂打饭窗口),比如识别重叠的餐盘。
- 缺点:分菜机太复杂,小餐厅买不起(计算成本高)。
总结:二阶算法 = 大酒店的「预约制」,先精准定位需求(候选框)再精细服务,精度高但慢,适合「法餐」这种追求品质的场景。
🍔 一阶算法(One Stage):快餐店的「自助扫码秒出餐」(2015 至今)(检测准确性没有那么高,但是速度块)
🍟 YOLO 系列(2015-):麦当劳流水线
- 操作:客人扫码直接出餐(直接预测位置 + 类别),1 张图只算一次(全图卷积)。
- 优点:快到离谱(实时 30 帧),像汉堡机自动压肉饼。
- 缺点:偶尔压错(小物体漏检,比如薯条里的盐粒),密集场景翻车(10 个汉堡叠一起分不清)。
- 梗:「YOLOv1 把狗认成羊?管他呢,先出餐!」(速度优先)
🍢 SSD(2016):便利店热餐柜
- 平衡:在 YOLO 基础上加「多层货架」(多尺度特征图),小物体(关东煮丸子)也能抓。
- 场景:超市监控(识别货架上的各种小包装),比 YOLO 稳,但没 RetinaNet 细。
- 类比:711 的加热柜,包子饺子一起热,比麦当劳多温层。
🍰 RetinaNet(2017):网红餐厅的爆款逻辑
- 痛点:解决「100 个盘子 99 个空盘」的类别不平衡(比如背景多、物体少)。
- 创新:给冷门菜(少样本物体)加「网红滤镜」(Focal Loss),不让宫保鸡丁淹没在米饭里。
- 适用:医疗影像(病灶少但关键),像医院的精密检测,漏一个结节就出事。
总结:一阶算法 = 快餐店「自助化」,牺牲部分精度换速度,适合「小吃街」这种需要秒级响应的场景。
🍴 吃货终极对比表
算法类型 | 代表算法 | 核心比喻 | 适合场景 | 人类对应职业 |
---|---|---|---|---|
传统 | SIFT/HOG | 老巷烧饼摊(手工特征) | 古董 / 安检(简单场景) | 老匠人 |
二阶 | Faster R-CNN | 米其林餐厅(预约制) | 航拍 / 医疗(高精度) | 星级主厨 + AI 管家 |
一阶 | YOLOv5 | 麦当劳(自助秒出) | 监控 / 自动驾驶(实时) | 流水线工人 + 机器人 |
平衡 | RetinaNet | 网红餐厅(爆款逻辑) | 少样本 / 密集场景 | 餐饮运营专家 |