I nte rna t io na l J o urna l o f   E lect rica l a nd   Co m pu t er   E ng ineering   ( I J E CE )   Vo l.   16 ,   No .   4 A u g u s t   20 26 ,   p p .   2 0 4 2 ~ 2 0 6 0   I SS N:  2088 - 8 7 0 8 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijece. v 16 i 4 . pp 2 0 4 2 - 206 0           2042       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij ec e. ia esco r e. co m   Co mpa ra tive perf o rma nce ana ly sis  of lightweig h fac identif i ca tion a lg o rithm       Wuy un   Wa ng 1 ,   Su c ha da   Sitj o ng s a t a po rn 2   1 Th e   E l e c t r i c a l   E n g i n e e r i n g   G r a d u a t e   P r o g r a m ,   F a c u l t y   o f   E n g i n e e r i n g   a n d   Te c h n o l o g y ,   M a h a n a k o r n   U n i v e r si t y   o f   Te c h n o l o g y   I n t e r n a t i o n a l   C o l l e g e   ( M U TI C ) ,   M a h a n a k o r n   U n i v e r si t y   o f   Te c h n o l o g y ,   B a n g k o k ,   Th a i l a n d   2 D e p a r t me n t   o f   El e c t r o n i c   E n g i n e e r i n g ,   S c h o o l   o f   El e c t r i c a l   a n d   El e c t r o n i c   En g i n e e r i n g   ( S E E) ,   F a c u l t y   o f   En g i n e e r i n g   a n d   Te c h n o l o g y ,   M a h a n a k o r n   U n i v e r s i t y   o f   T e c h n o l o g y ,   B a n g k o k ,   Th a i l a n d       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   J an   1 7 ,   2 0 2 6   R ev is ed   Ma y   7 ,   2 0 2 6   Acc ep ted   J u l 2 2 ,   2 0 2 6       Wi th   t h e   wid e   a p p li c a ti o n   o fa c e   re c o g n it io n   in   re so u rc e - c o n stra in e d   sc e n a rio li k e   m o b il e   a n d   e m b e d d e d   d e v ice s,  li g h twe ig h a l g o rit h m h a v e   b e c o m e   a   re se a r c h   fo c u s,  b u t   e x isti n g   stu d ies   lac k   m u lt i - d i m e n sio n a l,   sc e n a rio - b a se d   p e rfo rm a n c e   c o m p a riso n s.   T h is  p a p e st u d ies   th e   p e rfo rm a n c e   e v a lu a ti o n   a n d   a p p li c a ti o n   a d a p tati o n   o li g h twe ig h fa c e   re c o g n it i o n   a lg o rit h m s,  in n o v a ti v e ly   b u i ld a   sc e n a ri o - b a se d   e v a lu a ti o n   sy ste m ,   v e rifi e th e   p e rfo rm a n c e   imp ro v e m e n o c o m b i n in g   t ra d it io n a l   a lg o rit h m with   M o b il e Ne t,   a n d   c o n stru c ts  a n   e fficie n t,   sta b le  a n d   lo w - c o st   sy ste m .   It  e lab o ra tes   o n   fa c e   re c o g n it io n   p ri n c ip les ,   in c l u d i n g   k e y   li n k s   o f   fa c e   d e tec ti o n ,   fe a tu re   e x trac ti o n   a n d   m a tch in g ,   i n tr o d u c e trad it io n a l   a lg o rit h m su c h   a Ei g e n fa c e s,  F ish e rfa c e a n d   LBP H,  a n d   f o c u se o n   M o b i leN e t’s  c h a ra c teristics re d u c in g   c o m p u tati o n   a n d   p a ra m e ters   v ia  d e p th wise   se p a ra b le  c o n v o lu ti o n ,   a n d   a d j u sta b le  wid t h   a n d   re so lu t io n .   F o u r   c o m p a ra ti v e   e x p e rime n ts  v e rify   th e   " trad it io n a a lg o rit h m +   M o b i leN e t"   h y b rid   stra teg y .   Re su l ts  sh o t h e   c o m b in a ti o n   a c h ie v e 9 8 . 1 %   a c c u ra c y ,   4 . 3   p e rc e n tag e   p o in ts  h ig h e t h a n   sin g le  M o b i leN e t;   LBP H   +   M o b i leN e b a lan c e p e rfo rm a n c e   a n d   re so u r c e   c o n su m p ti o n   b e st,  wit h   1 1 0 M m e m o ry ,   4 0 %   CP u sa g e   a n d   3 1 5 m p ro c e ss in g   ti m e .   Th e   h y b rid   stra teg y   imp ro v e s   a c c u ra c y   a n d   e fficie n c y   in   d iffere n sc e n a rio s,   a imin g   to   p r o v i d e   a   sc ien ti fic  b a sis  fo th e   e n g i n e e rin g   a p p l ica ti o n   a n d   s u b se q u e n o p ti m i z a ti o n   o f   li g h tw e i g h fa c e   re c o g n it i o n   a l g o rit h m s,  a n d   s u p p o rt in g   a lg o rit h m   se lec ti o n   a n d   p e rf o rm a n c e   imp ro v e m e n in   re so u rc e - c o n stra in e d   sc e n a rio s.   K ey w o r d s :   Face   r ec o g n itio n   al g o r ith m   Mo b ileNet   Mo d el  o p tim izatio n   Mu lti - d im en s io n al  ev alu atio n   s y s tem   Per f o r m an ce   c o m p a r is o n   R eso u r ce - co n s tr ain ed   s ce n ar i o s   T h is i a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Su ch ad Sit jo n g s atap o r n   Dep ar tm en t o f   E lectr o n ic  E n g in ee r in g ,   Ma h an ak o r n   I n s titu te  o f   I n n o v ati o n ,   Facu lty   o f   E n g in ee r in g   a n d     T ec h n o lo g y ,   Ma h an ak o r n   Un i v er s ity   o f   T ec h n o lo g y   B an g k o k ,   T h ailan d   E m ail:  s s u ch ad a@ m u t.a c. th       1.   I NT RO D UCT I O N   As  an   im p o r tan d ir ec tio n   in   co m p u ter   v is io n   an d   b io m etr ic  id en tific atio n ,   f ac r ec o g n itio n   tech n o lo g y   h as  a d v an ce d   r em ar k ab ly   i n   r ec e n y ea r s .   Or i g in atin g   in   th 1 9 6 0 s ,   it  h as  ev o lv ed   f r o m   s im p l e   tem p late  m atch in g   an d   m an u al  f ea tu r e x tr ac tio n   t o   au t o m atic  r ec o g n itio n   u s in g   co m p u t er   v is io n   a n d   d ee p   lear n in g .   T h in tr o d u ctio n   o f   d ee p   lear n in g   in   th ea r ly   2 1 s t c en tu r y   g r ea tly   im p r o v ed   its   ac cu r ac y ,   p r o m o ti n g   wid ap p licatio n   in   s ec u r ity   m o n ito r in g ,   id en tity   a u th en tic atio n ,   s m ar p ay m e n t,  an d   ac c ess   co n tr o l.Wi th   th r ap id   d ev elo p m en o f   I o T ,   m o b ile  d ev ices,  an d   ed g co m p u tin g ,   d em a n d   f o r   f ac r ec o g n itio n   in   r eso u r ce - co n s tr ain ed   s ce n a r io s   is   g r o win g .   Dev ices  lik e   s m ar ca m e r as  an d   m o b ile  te r m in als  h a v lim ited   h ar d war e   r eso u r ce s   ( co m p u tin g   p o wer ,   m em o r y ,   s to r ag e) ,   m ak in g   tr ad itio n al  co m p le x   alg o r ith m s   h ar d   to   d ep lo y .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:   2088 - 8 7 0 8         C o mp a r a tive  p erfo r ma n ce   a n a lysi s   o f lig h tw eig h t fa ce   id en t ifica tio n   a lg o r ith m   ( Wu yu n   Wa n g )   2043   L i g h twei g h t   al g o r i th m s   t h u s   e m e r g e d :   b y   o p ti m i zi n g   n etw o r k   s t r u ct u r es   a n d   r e d u ci n g   p a r a m et er s /c o m p u t ati o n ,   th ey   r u n   e f f icien tly   o n   co n s tr ain ed   d ev ices  wh ile  en s u r in g   ac ce p tab le  ac cu r ac y ,   m ee tin g   r ea l - tim an d   lo w - p o wer   r eq u ir em en ts .   C o m p ar in g   lig h tweig h alg o r ith m   p er f o r m an ce   is   o f   g r ea t   th eo r etica an d   p r ac tical  s ig n if ican ce .   T h eo r etica lly ,   s tu d y in g   in d ica to r s   lik ac cu r ac y ,   r ec all,   an d   m em o r y   o cc u p a n cy   clar if ies  alg o r ith m   s tr en g th s ,   wea k n ess es,  an d   b o ttlen ec k s ,   s u p p o r tin g   o p tim izatio n .   Pra ctica lly ,   it  h elp s   d ev elo p er s   s elec o p tim al  alg o r ith m s   b ased   o n   n ee d s ,   im p r o v in g   s y s tem   s tab ilit y ,   r ed u cin g   co s ts ,   an d   e x p an d in g   a p p licatio n   s co p e.   Fo r eig n   r esear ch   o n   lig h twei g h f ac r ec o g n itio n   s tar ted   ea r ly   with   f r u itfu r esu lts .   E a r ly   s tu d ies   f o cu s ed   o n   o p tim izin g   tr ad it io n al  alg o r ith m s   ( p r i n cip al  co m p o n en an aly s is   ( PC A) li n ea r   d is cr im in an t   an aly s is   ( L DA) )   to   r ed u ce   co m p u tatio n al  co m p lex ity .   W ith   d ee p   lear n in g ,   lig h twe ig h n etwo r k s   lik Mo b ileNet  ( d ep t h wis s ep ar a b le  co n v o lu tio n   f o r   r ed u ce d   c o m p u tatio n   [ 1 ] )   an d   Sh u f f leNe ( ch an n el  s h u f f lin g   f o r   h ig h er   ef f icien c y )   wer ap p lied .   Sch o lar s   also   ex p lo r ed   r o b u s tn ess ,   g en er aliza tio n ,   an d   m u lti - m o d al   f u s io n ,   s u ch   as c o m b in in g   f ac r ec o g n itio n   with   f in g er p r i n t/iris r ec o g n itio n   [ 2 ] .   Do m esti r esear ch   h as  also   m ad g r ea p r o g r ess .   R esear c h   in s titu tio n s   an d   u n iv er s ities   p r o p o s ed   in n o v ativ e   alg o r ith m s ,   o p ti m izin g   f o r   co m p le x   d o m est ic  s ce n ar io s   ( v ar iab le   lig h ti n g ,   d iv er s p o s es,   o cc lu s io n s )   to   im p r o v a d ap t ab ilit y   [ 3 ] .   D o m esti en ter p r i s es  p r o m o ted   in d u s tr ial  ap p li ca tio n   in   s ec u r ity ,   f in an ce ,   an d   tr an s p o r tatio n ,   ac h iev in g   g o o d   s o cial  an d   ec o n o m ic  b en ef its .   Ho wev er ,   ex is tin g   r esear ch   h a s   s h o r tco m in g s in c o n s is ten ev alu atio n   in d icato r s   an d   d atas ets  lead   to   lack   o f   u n if ie d   p e r f o r m an ce   c o m p ar is o n   s tan d ar d s b ala n cin g   r ec o g n itio n   ac cu r ac y   an d   r es o u r ce   c o n s u m p tio n   r em ain s   an   u r g en t iss u e.   T h is   s tu d y   aim s   to   d esig n   an d   im p lem en d ee p   lear n i n g - b ased   f ac r ec o g n itio n   atten d a n ce   s y s tem   to   im p r o v au to m atio n ,   ac cu r ac y ,   an d   s ec u r ity ,   ad d r ess in g   th lim itatio n s   o f   tr ad itio n al  atten d an ce   m eth o d s .   I v er if ies  th p er f o r m an ce   im p r o v em e n o f   co m b in in g   tr ad i tio n al  alg o r ith m s   with   Mo b ile Net  v er s u s   s in g le - alg o r ith m   tr ain i n g ,   to   b u ild   a n   ef f icien t,  s tab le,   lo w - co s t sy s tem .   Aim in g   at  ex is tin g   s y s tem   l im itatio n s ,   th is   s tu d y   p r o p o s es  alg o r ith m   o p tim izatio n   s c h em es  to   en h an ce   illu m in atio n   ad a p tab i lity ,   d ata  au g m en tatio n ,   m o d el   lig h tweig h tin g ,   an d   p r i v ac y   p r o tectio n ,   en s u r in g   ef f icien t,  ac cu r ate  r ec o g n itio n   in   co m p lex   en v ir o n m en ts .   T o   b o o s g e n er aliza tio n ,   lig h t weig h m o d els  ( e. g . ,   M o b ileNet)   ar e   in tr o d u ce d   with   q u an ti za tio n   an d   p r u n in g   [ 4 ] ,   r ed u cin g   r eso u r ce   o cc u p atio n   an d   im p r o v in g   r ea l - tim p er f o r m an ce .   T h ese  o p tim izatio n s   in cr ea s lo w - co m p u tin g - p o we r   d ev ice  s p ee d   b y   3 0 % a n d   r ed u ce   co m p u tatio n   b y   5 0 %.       2.   F UNDA M E N T AL S O F   F ACE RE CO G NIT I O AL G O RIT H M   2 . 1 .     O v er v iew  o f   t he  princip le  o f   f a ce   re co g nitio n t ec hn o l o g y   As  an   im p o r ta n p ar t   o f   b i o m etr ic  id en tific atio n ,   f ac e   r ec o g n itio n   tech n o lo g y s   b as ic  p r o ce s s   in clu d es k ey   lin k s : f ac d etec t io n ,   f ea tu r ex tr ac tio n ,   an d   f ea tu r co m p a r is o n .   Face   d etec tio n ,   th f ir s s tep   o f   f ac r ec o g n itio n ,   aim s   to   ac cu r ately   lo ca te  f ac es  in   co m p l ex   im ag es  o r   v id eo s .   E a r ly   m eth o d s   r elie d   o n   tr a d itio n al  m a ch in e   lear n in g   ( e . g . ,   Haa r   ca s ca d class if ier   with   Ad a b o o s t) ,   wh ich   wer s en s itiv to   illu m i n atio n   an d   p o s ch a n g es,  with   lim ited   ac cu r ac y   a n d   r o b u s tn ess   [ 5 ] .   Ma in s tr ea m   m eth o d s   n o u s C NN - b ased   alg o r ith m s   lik e   SS an d   YO L O,   wh ich   au t o m atica lly   lear n   f ac ial  f ea tu r es  to   ac h iev ef f icien an d   ac cu r ate   d etec tio n   in   co m p lex   b ac k g r o u n d s   [ 6 ] f o r   ex am p le,   SS en ab les  m u lti - s ca le   f ac d etec tio n   v ia   m u lti - s ca le  f ea tu r m ap   p r ed ictio n ,   im p r o v in g   r ec all  an d   ac cu r ac y .   Featu r ex tr ac tio n ,   k ey   s tep ,   ex tr ac ts   r ep r esen tativ f ea tu r es  f r o m   d etec ted   f ac es.  T r ad itio n al  m eth o d s   ( p r in cip al  co m p o n en an aly s is   ( PC A) ,   lin ea r   d is cr im in an an aly s is   ( L DA) ,   a n d   l o ca b in ar y   p atter n s   ( L B P) )   h av lim ited   f ea tu r e x p r ess io n   f o r   co m p lex   f ac e   v ar iatio n s .   Dee p   lear n in g   m eth o d s   ( e. g . ,   Face Net,   Dee p I D)   h a v r e v o lu tio n ized   th is Face Net  u s es  tr ip let  lo s s   to   m ap   f ac es  in to   h ig h - d im en s io n al  s p ac e,   en s u r in g   s im ilar   f ea tu r es  f o r   th s am id e n tity   an d   d is tin ct  f ea tu r es  f o r   d if f e r en i d en titi es  [ 7 ] Dee p I lear n s   ab s tr ac t d is cr im in ativ f ea tu r e s   v ia  m u lti - lay er   C NNs,  s ig n if ican tly   im p r o v in g   r ec o g n itio n   ac cu r ac y   [ 8 ] .   Featu r co m p a r is o n ,   th e   f in al   s tep ,   m atch es  ex t r ac ted   f ea t u r es  with   d atab ase  f ea tu r es  t o   ca lcu late   s im ilar ity   an d   d eter m in id en t ity   [ 9 ] .   C o m m o n   m et h o d s   in cl u d E u clid ea n   d is tan ce   ( m ea s u r in g   s p atial  lin ea r   d is tan ce ,   with   s m aller   v alu es  i n d icatin g   h i g h er   s im ilar ity )   a n d   co s in s im ilar ity   ( m ea s u r in g   v ec to r   a n g le,   with   v alu es  clo s er   t o   1   in d icatin g   h ig h er   s im ilar ity )   [ 1 0 ] ,   [ 1 1 ] .   s im ilar ity   th r esh o ld   is   u s u ally   s et;  id en titi es  ar e   m atch ed   if   th r esu lt e x ce ed s   t h th r esh o ld .     2. 2 .      I ntr o du ct io n o f   t ra diti o na l f a ce   re co g nitio n a lg o rit hm s   2 . 2 . 1 .   E ig enf a ce s   Featu r f ac [ 1 2 ] ,   also   r ef er r ed   to   as  f ea tu r v ec to r   s et,   is   co llect io n   o f   v ec to r s   d e s ig n ed   to   id en tify   h u m a n   f ac ial   f ea tu r es,   wh ich   is   d er iv e d   f r o m   m ath e m atica an d   s tatis tical  p r o ce s s i n g   o f   d iv er s f ac ial   im ag es.  As  d etec tio n   an d   r ec o g n itio n   m eth o d   f o r   d eter m i n in g   th v ar ian ce   o f   im ag d a tasets ,   f ea tu r f ac e   em p lo y s   th ese  v ar ian ce s   to   en co d an d   d ec o d f ac ial  f ea tu r es.  s e o f   f ea tu r f ac es  co n s titu tes  a   co llectio n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   16 ,   No .   4 ,   Au g u s t   20 26 :   2 0 4 2 - 2060   2044   o f   u n iq u f ea tu r es,  with   th n u m b er   o f   f ac ial  im ag es  d eter m in ed   b y   s tatis tical  an aly s is   o f   ex ten s iv d atasets .   Sin ce   th is   m eth o d   u tili ze s   s tat is tical  d atab ases   in s tead   o f   d ig ital  im ag es  d ir ec tly ,   f ac ial  f e atu r es  ar ass ig n ed   m ath em atica v alu es,  an d   a n y   h u m a n   f ac ca n   b r eg a r d ed   as  co m b in atio n   o f   th ese   v alu es  in   d if f er e n p r o p o r tio n s .     2 . 2 . 2 .   F is herf a ce s   Fis h er f ac es   [ 1 3 ]   is   o n o f   th m o s p r ev alen f ac ial  r ec o g n iti o n   alg o r ith m s   an d   is   d ee m ed   s u p er io r   to   n u m er o u s   o th e r   alter n ativ es.   As  an   im p r o v em en t   o f   th E i g en f ac es  alg o r ith m ,   it  is   g en er a lly   co n s id er ed   m o r ef f ec tiv th an   th eig en f ac m eth o d   in   tr ain in g   f o r   class   d if f er en ce s .   I ts   k ey   ad v an tag es  lie  in   its   in ter p o latio n   an d   ex tr a p o latio n   ca p ab ilit ies,  as  well  as  its   r o b u s tn ess   to   v ar iatio n s   in   illu m in atio n   a n d   f a cial  ex p r ess io n s .   I h as  b ee n   r ep o r te d   th at  th ac cu r ac y   o f   th Fis h er f ac es  alg o r ith m   r ea ch es  u p   to   9 3 %,  with   PC A   em p lo y ed   f o r   p r ep r o ce s s in g .     2 . 2 . 3 .   L o ca l bina ry   pa t t er ns   his t o g ra m s   L o ca B in ar y   Patter n   His to g r am   ( L B PH)   [ 1 4 ]   is   s im p le  y et  ef f ec tiv tex tu r o p er ato r   in   co m p u ter   v is io n .   B y   d ef in in g   th n ei g h b o r h o o d   o f   ea ch   p ix el,   th p ix el  th r esh o ld s   in   th im ag a r m ar k ed ,   a n d   th e   r esu ltin g   v alu es  ar tr ea ted   as  b in ar y   n u m b er s .   I n   th l ea r n in g   p h ase,   th L B PH  al g o r ith m   g e n er ates   h is to g r am   lab els  a n d   class if ies  im ag es  at  ea ch   s tag e.   E ac h   h is to g r am   c o r r esp o n d s   to   an   im ag in   th tr ai n in g   s et;  th u s ,   th ac tu al  r ec o g n itio n   p r o ce s s   in v o lv es c o m p a r in g   an y   two   h is to g r a m - b ased   im a g r ep r esen tatio n s .       3.   I NT RO D UCT I O AND  O P T I M I Z AT I O O F   L I G H T WE I G H T   NE T WO RK   3 . 1 .     Cha ra c t er is t ics o f   M o bil eNe t   m o del   Mo b ileNet  is   lig h tweig h c o n v o lu ti o n al  n eu r al   n etwo r k   ( C NN)   p r o p o s ed   b y   Go o g le,   s p ec if ically   d esig n ed   f o r   m o b ile  d e v ices  an d   e m b ed d ed   s y s tem s .   C o m p ar ed   with   tr ad itio n al  co n v o lu tio n al  n eu r al   n etwo r k s ,   Mo b ileNet  s ig n if ican tly   r ed u ce s   th co m p u tatio n al  co m p lex ity   o f   th m o d el   wh ile  m ain tain in g   h ig h   p er f o r m a n ce .   I g r ea tly   d ec r ea s es  th n etwo r k s   p ar a m eter   co u n a n d   co m p u tatio n al  lo ad   th r o u g h   th e   tech n iq u o f   Dep th wis Sep ar ab le  C o n v o lu tio n s   [ 1 5 ] ,   [ 1 6 ] .     3. 1 . 1 .   Dept hwis s epa ra ble c o nv o lutio n   T h tr ad itio n al   co n v o lu tio n   o p er atio n   p er f o r m s   s tan d a r d   co n v o lu tio n   ca lcu latio n s   o n   th in p u im ag e,   wh ic h   r e q u ir es  a   lar g am o u n t   o f   co m p u tatio n .   Par tic u lar ly   wh e n   t h n u m b e r   o f   ch an n els  is   lar g e,   th e   p ar am eter s   o f   th c o n v o lu tio n   k er n el  also   in cr ea s ex p o n e n tially .   Ho wev er ,   d ep th wis s ep ar ab le  co n v o lu tio n   d ec o m p o s es  th s tan d ar d   co n v o lu tio n   i n to   two   s tep s   [ 1 7 ] i)   Dep th wis C o n v o lu tio n ea ch   in p u c h an n el   is   co n v o l v ed   in d e p en d e n tly ,   an d   ea ch   co n v o l u tio n   k er n el  o n ly   p r o ce s s es  d ata  f r o m   o n in p u ch an n el,   th er e b y   s ig n if ican tly   r ed u cin g   th co m p u tatio n al  lo ad an d   ii)  Po in twis C o n v o lu tio n n am ely ,   1 ×1   co n v o lu tio n ,   wh ich   is   r esp o n s ib le  f o r   f u s in g   th o u tp u ts   o f   d ep th wis co n v o l u tio n   ac r o s s   ch an n els.  T h co m p u tatio n al   v o lu m o f   th is   s tep   is   s m all,   en ab lin g   f u r th e r   r ed u ctio n   in   co m p u tatio n   wh ile  p r eser v in g   th e   m o d el s   p er f o r m an ce .   T h ca lcu latio n   am o u n o f   s ta n d ar d   c o n v o lu tio n   ca n   b e x p r ess ed   as f o llo ws :       = × ×  ×  × ×   ( 1 )     D f   is   th s ize  o f   co n v o lu tio n   k er n el  ( s u c h   as  3 × 3 3   \ tim es  3 3 ×3 ) ,   C in   is   th e   n u m b er   o f   in p u ch a n n els,  C out   is   th n u m b er   o f   o u t p u t c h a n n els,  an d   D o   is   th s p atial  s ize  o f   o u tp u t f ea tu r m ap .   Dep th   s ep ar ab le  co n v o lu tio n   s o lv es  th s tan d ar d   v o lu m in teg r al  in to   Dep th wis C o n v o lu tio n   an d   Po in twis C o n v o lu tio n ,   an d   it s   ca lcu latio n   am o u n ca n   b e   e x p r ess ed   as :     FLO P S de pthwis e = D f × D f × C in × D o × D o   ( 2 )     FLO P S point wis e = C in × C out × D o × D o     ( 3 )     T h er ef o r e,   th to tal  am o u n o f   ca lcu latio n   is :     FLO P S s e pa r a ble = ( D f × D f × C in + C in × C out ) × D o × D o     ( 4 )     C o m p ar is o n   o f   ca lc u latio n   am o u n t C o m p a r ed   with   s tan d ar d   c o n v o lu tio n ,   th co m p u tatio n al   co m p lex ity   o f   d ee p   s ep ar ab le  co n v o l u tio n   is   r ed u ce d   b y   ab o u t :   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:   2088 - 8 7 0 8         C o mp a r a tive  p erfo r ma n ce   a n a lysi s   o f lig h tw eig h t fa ce   id en t ifica tio n   a lg o r ith m   ( Wu yu n   Wa n g )   2045       = 1 + 1 2      ( 5 )     Fo r   th 3 ×3   co n v o lu tio n   k e r n el,   ass u m in g   th at  C out   is   m u ch   lar g e r   th a n   1 ,   th e   ca lcu lat io n   am o u n t   ca n   b r ed u ce d   b y   a b o u 8 - 9   tim es,  w h ich   is   th k ey   f ac to r   o f   lig h tw eig h t M o b ileNet  [ 1 8 ] .     3 . 1 . 2 Adj us t a ble w idth a nd   re s o lutio n   Mo b ileNet  also   p o s s ess es  two   k ey   ch ar ac ter is tics an   ad ju s t ab le  W id th   Mu ltip lier   a n d   a n   ad ju s tab le  R eso lu tio n   Mu ltip lier   [ 1 9 ] .   Us er s   ca n   ad ju s th ese  two   p ar a m eter s   ac co r d in g   to   s p ec if ic  a p p licatio n   s ce n ar io s :   i )   Ad ju s tab le  W id th B y   ad ju s tin g   th wid th   co ef f icien ( α ) ,   th wid th   o f   th n etwo r k   ca n   b co n tr o lled ,   th er eb y   b alan cin g   m o d el  ac c u r ac y   an d   co m p u tatio n al  r es o u r ce s .   s m aller   wid th   co e f f icien r ed u ce s   th e   m o d el’ s   co m p u tatio n al  an d   s to r ag r eq u i r em en ts .   ii )   Ad ju s tab le  R eso lu tio n B y   ad ju s tin g   th r eso lu tio n   co ef f icien ( ρ ) ,   th r eso lu tio n   o f   th e   in p u im ag e   ca n   b c o n t r o lled ,   f u r th e r   o p tim izin g   t h co m p u tatio n al   lo ad .   Alth o u g h   lo wer   r eso lu tio n   m a y   s lig h tly   r ed u ce   ac cu r ac y ,   it  ca n   s ig n if ican tly   en h an ce   p r o c ess in g   s p ee d   u n d er   th co n d itio n   o f   lim ited   h ar d w ar r eso u r ce s .   T h ad ju s tm en o f   th ese  two   p ar am eter s   en d o ws  Mo b ileNe with   g o o d   ad ap tab ilit y   ac r o s s   v ar io u s   d ev ices  an d   a p p licatio n s ,   allo win g   it  to   b o p tim ize d   in   ac c o r d an ce   with   ac tu al  h a r d war ca p ab ilit ies.  T ab le  1   p r esen ts   co m p ar ativ e   an aly s is   o f   d if f er e n t m o d els   [ 2 0 ] [ 2 5 ] .       T ab le  1 Mo d el  co m p ar ativ a n aly s is   tab le   M o d e l   P a r a me t e r   q u a n t i t y   ( mi l l i o n s )   C o m p u t a t i o n a l   c o m p l e x i t y   ( F LO P s,  b i l l i o n s )   To p - 1   a c c u r a c y   ( %)   M o d e l   s i z e   ( MB )   VGG - 16   1 3 8   15 . 5   71 . 5   5 2 8   R e sN e t - 50   25 . 6   3 . 8   76 . 0   98   R e sN e t - 101   44 . 5   7 . 6   77 . 4   1 7 1   M o b i l e N e t V 1   4 . 2   0 . 57   70 . 6   16   M o b i l e N e t V 2   3 . 4   0 . 32   72 . 0   14   M o b i l e N e t V 3   2 . 9   0 . 22   73 . 0   t w e l v e       3 . 2 .     Alg o rit hm ic  des cr iptio n o f   t he  s m a r t   s wit ching   m ec ha nis m   T h f o llo win g   is   th co d im p lem en tin g   th r o llb ac k   s tr ateg y .     Alg o r itm   1 .   T r ad itio n al  alg o r it h m   p r io r ity - b ased   b ac k tr ac k i n g   s tr ateg y   Input: face_roi (face region), face_bbox (bounding box), frame_id   Output: (algorithm_name, predicted_id, confidence) or NULL   processed ← Resize(face_roi, 100×100)   processed ← CLAHE(processed, clipLimit=2.0, gridSize=8×8)   track_id ← GridQuantize(face_bbox, gridSize=20px)   // Stage 1: Try LBPH (fastest, ~1.8ms)   (id, conf) ← LBPH_Model.predict(processed)   IF conf ≤ T_lbph (default 50):   RETURN (‘lbph’, MapID(id), conf)   lbph_fail_count[track_id] += 1   // Stage 2: Environment assessment   brightness ← Median(processed)   aspect_ratio ← bbox.w / bbox.h   env_stress ← (brightness < 80) OR (aspect_ratio    [0.80, 1.35])   need_fallback ← (lbph_fail_count ≥ 1) OR   (env_stress AND stability_count ≥ 2)   IF need_fallback:   (id, conf) ← Eigen_Model.predict(processed)   IF conf ≤ T_eigen (default 8000): RETURN (‘eigen’, id, conf)   (id, conf) ← Fisher_Model.predict(processed)   IF conf ≤ T_fisher (default 1000): RETURN (‘fisher’, id, conf)   RETURN NULL  // All algorithms failed       4.     E XP E R I M E N T   I M P L E M E NT A T I O AND  R E S UL T   ANALY SI S   4 . 1 .        E x perim ent a s et up   4 . 1 . 1 E x perim ent a l desig n   T h is   ex p er im en em p lo y s   a   h y b r id   s tr ateg y   co m b in in g   "E ig en f ac e,   Fis h er f ac e,   L B PH"  an d   "M o b ileNet" .   T wo   p u b licly   a v ailab le  d atasets   wer u tili ze d   t o   estab lis h   an   Op en - Set  I d en ti f icatio n   ev alu atio n   f r am ewo r k .     a.   Kn o wn   I d e n titi es ——   E x ten d ed   Yale   B   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   16 ,   No .   4 ,   Au g u s t   20 26 :   2 0 4 2 - 2060   2046   T h is   d ataset  co m p r is es  3 8   ca teg o r ies  o f   f ac ial  id en titi es,  wi th   ea ch   ca teg o r y   co n tain in g   ap p r o x im ately   6 4   f ac ial  im ag e s   ca p tu r ed   u n d er   d if f e r en lig h tin g   an g les.  T h e   ex p er im en t   u s ed   f i x ed   r an d o m   s ee d   ( 2 0 2 6 0 3 0 2 )   to   en s u r r ep r o d u cib ilit y ,   an d   8   id en titi es  wer r an d o m ly   s elec ted   as  s tu d y   s u b jects  f o r   h ier ar ch ical  s am p lin g   b ased   o n   lig h tin g   co n d itio n s .   T h tr ai n in g   s et  in clu d es  2 5   im ag es  p er   id en tity 9   u n d er   s im p le  lig h tin g ,   8   u n d er   m o d er ate  lig h tin g ,   an d   8   u n d er   ch allen g in g   lig h tin g   co n d itio n s wh ile  th test   s et   co n tain s   3 0   im ag es  p er   i d e n tity ,   with   1 0   im a g es  ea ch   f o r   s im p le,   m o d er ate,   a n d   c h allen g in g   lig h tin g   s ce n ar io s .   All sam p les f r o m   th tr ain in g   an d   test   s ets ar co m p letely   is o lated   with   n o   d ata   o v er lap .   b.   Un k n o wn   I d en titi es ——   L FW   T h is   ex p er im e n u tili ze d   th e   L ab eled   Face s   in   th e   W ild   ( L F W - d ee p f u n n eled )   d ataset  as  a n   au x iliar y   d ata  s o u r ce ,   r an d o m ly   s elec tin g   1 2 0   in d i v id u als  with   u n k n o wn   id en titi es  an d   e x tr ac tin g   a   s in g le  f ac ial  im ag f r o m   ea ch   f o r   q u an titativ ev a lu atio n   o f   th f alse  ac ce p tan ce   r ate  ( FAR )   m etr ic  in   o p en - s et  r ec o g n itio n   task s .   T h ex p e r im en tal  d esig n   wa s   b ased   o n   t h f o llo win g   as s u m p tio n s tr ad itio n al  alg o r it h m s   ex h ib it  f aster   r esp o n s tim es  u n d er   s p ec if i co n d itio n s   ( e. g . ,   n o r m al  lig h tin g   an d   f r o n tal  v iewin g   a n g les),   wh er ea s   th Mo b ileNet  alg o r ith m   d em o n s tr ates  g r ea ter   r o b u s tn ess   in   co m p lex   s ce n ar i o s   ( e. g . ,   lo w - l ig h co n d itio n s   an d   v ar y in g   v iewin g   an g les).   T h r o u g h   ap p r o p r iate  alg o r ith m   c o m b in atio n s   a n d   s witch in g   s tr ateg ies,  th eo r etica l   im p r o v em e n ts   in   ac cu r ac y   a n d   p r o ce s s in g   ef f icien cy   ca n   b ac h iev ed ,   p r o v i d in g   s cien tific   b asis   f o r   alg o r ith m   s elec tio n   in   atten d an ce   s y s tem s .   T ab les  2   an d   3   p r esen th h y p er p ar a m eter   co n f ig u r atio n s   an d   s p ec if ic  h ar d war e/so f twar en v ir o n m e n t p ar am eter s   f o r   th is   ex p er im en t,  r esp ec tiv ely .       T ab le  2 .   Hy p er p ar a m eter   co n f ig u r atio n   P a r a me t e r   V a l u e   M a i n   b a c k b o n e   n e t w o r k   M o b i l e N e t V 3 - La r g e   Emb e d d e d   v e c t o r   d i m e n s i o n   1 9 2   D i st a n c e   m e t r i c   C o s i n e   D i st a n c e   R e c o g n i t i o n   t h r e sh o l d   0 . 3 2 7 9 C a l i b r a t e d   a n d   o p t i m i z e d   u s i n g   F 1   I n p u t   si z e   1 1 2 × 1 1 2   A l i g n m e n t   m e t h o d   5 p t _ a f f i n e   N o r mal i z a t i o n   [ - 1 , 1 ]   Li n e a r   sc a l i n g   +   L 2   r e g u l a r i z a t i o n   C r o p p i n g   marg i n   0 . 2   ( 2 0 %)       T ab le  3 .   Har d war an d   s o f twar en v ir o n m en p ar am eter s   P r o j e c t   C o n f i g u r e   P y t h o n   3 . 8 +   Te n s o r F l o w   2 . 1 3 . 0   ( C P U )   K e r a s   2 . 1 3 . 1   O p e n C V   4 . 9 . 0 . 8 0   ( o p e n c v - c o n t r i b - p y t h o n )   N u mP y   1 . 2 4 . 3   sci k i t - l e a r n   1 . 3 . 2   d l i b   1 9 . 2 4 . 6   ( b i n a r y )   f a c e - r e c o g n i t i o n   1 . 3 . 0   I n f e r e n c e   D e v i c e   C P U   o n l y       4 . 1 . 2 H y perpa ra m et er   Co nf ig ura t io n   Sin ce   t h h y b r i d   f r a m e wo r k   em p l o y s   t r a d it io n al  f a ce   r e co g n iti o n   al g o r it h m s   as  th e   f i r s t - s ta g e   class i f i er ,   t h d ec is i o n   th r esh o l d s   f o r   ea c h   al g o r i th m   m u s b p r ed ef in e d   b e f o r e   c o n d u ct in g   c o m p a r a ti v e   ex p e r i m e n ts .   T a b l 4   s u m m a r i ze s   th th r esh o l d   v al u es   u s e d   f o r   E i g e n f ac e,   Fis h e r f ac e,   a n d   L B PH i n   t h is   s t u d y .       T ab le  4 .   T r a d itio n al  alg o r ith m   th r esh o ld   A l g o r i t h m   Th r e s h o l d   M e a n i n g   LB P H   50   C o n f i d e n c e   l e v e l     Th i v a l u e   i n d i c a t e s a   ma t c h   Ei g e n   8 0 0 0   C o n f i d e n c e   l e v e l     Th i v a l u e   i n d i c a t e s a   ma t c h   F i sh e r   1 0 0 0   C o n f i d e n c e   l e v e l     Th i v a l u e   i n d i c a t e s a   ma t c h       Fo u r   g r o u p s   o f   co m p ar is o n   s c h em es  wer d esig n ed   in   th e   e x p er im en t,   with   ea ch   g r o u p   a d o p tin g   th co m p ar is o n   m o d o f   "m ix e d   s tr ateg y   v s   s in g le  Mo b ileNet" :   a.   C ase  1 :   E ig en f ac an d   M o b ile n et  v s   Mo b ilen et   I n   th is   h y b r id   s ch em e,   th E ig en f ac alg o r ith m   is   g iv e n   p r io r ity   f o r   r ap id   r ec o g n itio n .   W h en   E ig en f ac e   r ec o g n itio n   f ails   o r   th e   co n f id en ce   is   in s u f f icie n t,  it  a u to m atica lly   s witch es  to   t h M o b ileNet   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:   2088 - 8 7 0 8         C o mp a r a tive  p erfo r ma n ce   a n a lysi s   o f lig h tw eig h t fa ce   id en t ifica tio n   a lg o r ith m   ( Wu yu n   Wa n g )   2047   alg o r ith m   f o r   in - d ep th   r ec o g n itio n C o n tr o Gr o u p   B   is   s et  u p ,   wh ich   o n ly   u s es  th Mo b ileNet  alg o r ith m   f o r   r ec o g n itio n .   T h E ig e n f ac al g o r ith m   ac h ie v es  f ast  p r o ce s s in g   s p ee d   u n d er   n o r m al  lig h ti n g   co n d itio n s ,   an d   co m b in ed   with   t h d ee p   f ea tu r ex tr ac tio n   ca p a b ilit y   o f   Mo b ileNet,   th ex p ec ted   r ec o g n itio n   ac c u r ac y   ca n   b e   im p r o v e d .   b.   C ase  2 :   Fis h er   f ac an d   Mo b il en et  v s   Mo b ilen et   I n   th is   h y b r id   s ch em e,   Fis h er f ac alg o r ith m   is   u s ed   f ir s t,  an d   its   ad v an tag es  o f   lin ea r   d i s cr im in an t   an aly s is   ar u s ed   to   s ep ar ate  c ateg o r ies W h en   it  f ails ,   it  i s   s witch ed   to   Mo b ilen et,   an d   th e   B   co n tr o g r o u p   is   s et,   an d   o n l y   Mo b ilen et  al g o r ith m   is   u s ed   f o r   id en tific atio n Fis h er f ac alg o r ith m   p e r f o r m s   well  in   m u lti - p er s o n   s ce n es,  an d   th ex p ec te d   ac cu r ac y   ca n   b e   im p r o v ed   a f ter   co m b in in g   with   Mo b ileNet .   c.   C ase  3 :   L B P an d   Mo b ilen et  v s   Mo b ilen et   I n   th is   h y b r id   s ch e m e,   L B PH  alg o r ith m   is   u s ed   f ir s t,  a n d   b y   u s in g   its   r o b u s tn ess   to   illu m in atio n   ch an g es,  it  is   s w itch ed   to   Mo b ileNet  u n d er   co m p le x   illu m in atio n   co n d itio n s ,   an d   th B   co n tr o g r o u p   is   s et,   an d   o n ly   Mo b ileNet  alg o r ith m   is   u s ed   f o r   r ec o g n itio n T h L B PH  alg o r ith m   is   s tab le  in   th lig h c h an g in g   s ce n e,   an d   th e x p ec ted   a cc u r ac y   ca n   b e   im p r o v ed   a f ter   co m b in in g   with   M o b ileNet .   d.   C ase  4 :   T r ad itio n al  alg o r ith m   co m b in atio n   an d   M o b ileNet  v s   Mo b ileNet   I n   th is   h y b r id   s ch em e,   c o m p lete  co m b in atio n   o f   tr ad it io n al  alg o r ith m s ,   n am ely   E i g en f ac Fis h er f ac L B PH,  i s   u s ed   as  th f ir s lay er   o f   r ec o g n itio n .   W h en   th is   co m b in ed   r ec o g n itio n   f ails ,   Mo b ileNet  is   ac tiv ated   as  th e   s ec o n d   lay er   o f   r ec o g n itio n ;   C o n tr o Gr o u p   B   is   s et  u p ,   wh ich   o n ly   u s es  th e   Mo b ileNet  alg o r ith m   f o r   r e co g n itio n .   T h co m b in atio n   o f   tr ad itio n al  al g o r ith m s   a ch iev es  v er y   h ig h   r ec o g n itio n   ac c u r ac y ,   an d   th e   ex p ec ted   r ec o g n itio n   ac cu r ac y   ca n   b s ig n if ican tly   im p r o v ed   af ter   in teg r atio n   with   Mo b ileNet.     4 . 1 . 3 F o ur  ex perim ent a l scena rio s   illu s t ra t t he  po int   B ased   o n   th E x ten d e d   Yale   B   d ataset ' s   il lu m in atio n   a n g le  an n o tatio n s ,   th test   im ag es  ar ca teg o r ized   in to   th r ee   d if f icu lt y   s ce n ar io s   p lu s   o n e   b atch   p r o ce s s in g   s ce n ar io   in   T ab le  5 .       T ab le  5 .   Scen d escr ip tio n   tab le   S c e n e   C l a s si f y i n g   R u l e s   P h y s i c a l   M e a n i n g s   Ea sy   ( n o r ma l   l i g h t i n g )   max ( | a z i m u t h | ,   | e l e v a t i o n | )     2 0 °   Th e   l i g h t   so u r c e   i p o s i t i o n e d   o n   t h e   f r o n t   o r   n e a r   t h e   f r o n t ,   p r o v i d i n g   u n i f o r m   i l l u mi n a t i o n   a n d   l o w   r e c o g n i t i o n   d i f f i c u l t y .   M e d i u m (m o d e r a t e   l i g h t )   2 0 °   <   ma x     5 0 °   Th e   l i g h t   so u r c e   i o f f set ,   c r e a t i n g   n o t i c e a b l e   sh a d o w a n d   p a r t i a l l y   o b s c u r i n g   f a c i a l   f e a t u r e s.   H a r d   ( l o w   l i g h t )   max   >   5 0 °   Ex t r e me   f r o n t   l i g h t i n g / b a c k l i g h t i n g ,   l a r g e - a r e a   s h a d o w o r   o v e r e x p o s u r e   mak e   i d e n t i f i c a t i o n   e x t r e me l y   d i f f i c u l t .   b a t c h   p r o c e ss   M i x e d   f o r   a l l   sce n a r i o s   Te st   t h e   t h r o u g h p u t   a n d   s t a b i l i t y   o f   m u l t i - u ser  c o n t i n u o u s rec o g n i t i o n       4 . 1 . 4 Rea s o ns   f o s elec t ing   t he  ev a lua t io n ind ica t o rs   T h is   s tu d y   s elec ts   Acc u r ac y ,   Ma cr o - F1 ,   Fals Acc ep tan ce   R ate  ( FAR ) ,   Fals R ejec tio n   R ate  ( FR R ) ,   AUC,  an d   E q u al  E r r o r   R ate  ( E E R )   as e v alu atio n   m etr ics:       Acc u r ac y   is   th o v er all  r ec o g n itio n   co r r ec tn ess   r ate,   in tu itiv ely   r ef lectin g   th r ec o g n itio n   p er f o r m a n ce   o f   k n o wn   id e n titi es in   clo s ed - s et  s ce n ar io s     Ma cr o - F1   co m p r eh en s iv ely   b alan ce s   p r ec is io n   an d   r ec a ll,  av o id s   ev alu atio n   b ias  ca u s ed   b y   class   im b alan ce ,   an d   eq u ally   co n s id er s   th r ec o g n itio n   e f f ec o f   ea ch   id en tity ,   s u itab le   f o r   f air n e s s   ev alu atio n   in   m u lti - id en tity   s ce n ar io s     FAR   r ep r esen ts   th p r o p o r tio n   o f   u n k n o w n   id en titi es  in co r r ec tly   ac ce p ted ,   co r r esp o n d in g   to   th s ec u r ity   r is k   o f   p r o x y   clo c k - in   i n   atte n d an ce   s y s tem s ,   an d   is   u s ed   t o   m ea s u r t h ab ilit y   o f   o p en - s et  r ec o g n itio n   task s   to   r ejec t u n f am iliar   id e n titi es;      FR R   in d icate s   th p r o b a b ilit y   th at  k n o w n   leg itima te  id en tit ies  ar in co r r ec tly   r ejec ted ,   d i r ec tly   af f ec tin g   u s er ex p er ien ce ,   an d   is   u s ed   t o   ev alu ate  th m o d el’ s   ab ilit y   to   ac ce p t le g itima te  u s er s ;     AUC  is   th ar ea   u n d er   th R OC   cu r v e,   n o af f ec ted   b y   th e   class if icatio n   th r esh o ld ,   an d   ca n   ev alu ate  th o v er all  d is cr im in atio n   p er f o r m an ce   o f   th e   m o d el  f r o m   th r es h o ld - f r ee   p er s p ec tiv e;     E E R   is   th eq u al  er r o r   r ate  wh en   FAR   eq u als  F R R ,   g en e r al  s tan d ar d   m etr ic  in   th f ield   o f   b io m etr ics,   f ac ilit atin g   h o r izo n tal  p er f o r m an ce   co m p a r is o n   with   o th e r   al g o r ith m   m o d els.     4. 2 .         E x perim ent a l im plem e nta t io n   4. 2 . 1 .   T ra ini ng   s t a g e   I n   th is   e x p er im en t,   th e   tr ain i n g   p h ase  was  d esig n e d   u n d e r   th f r am ewo r k   o f   t h m ix e d   s tr ateg y ,   aim in g   to   v e r if y   th e   p er f o r m an ce   im p r o v em en e f f ec o f   t h co m b i n atio n   o f   tr ad itio n al   alg o r ith m s   an d   th e   Mo b ileNet  alg o r ith m   co m p ar e d   with   s in g le - alg o r ith m   tr ain in g .   I n   th tr ain in g   p h ase,   th ex p er im en t f o llo we d   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   16 ,   No .   4 ,   Au g u s t   20 26 :   2 0 4 2 - 2060   2048   th p r in ci p le  o f   " g r ad u al   tr ain in g ".   On   th e   b asis   o f   m ain tai n in g   t h s tab ilit y   o f   th e   ex is tin g   tr ain i n g   p r o ce s s ,   th m ix ed   s tr ateg y   tr ain i n g   m ec h an is m   o f   "h ier a r ch ical  tr ai n in g   co llab o r ativ o p tim izatio n was  g r ad u ally   in tr o d u ce d   to   en s u r th r el iab ilit y   an d   r ep r o d u cib ilit y   o f   th tr ain in g   r esu lts .   T h r o u g h   th in tellig en t   alg o r ith m   s elec tio n   m ec h an is m ,   co llab o r ativ tr ain in g   o f   tr ad itio n al  alg o r ith m s   an d   d ee p   lear n in g   alg o r ith m s   was  r ea lized .   T h tr ain i n g   s tr ateg y   was  b ased   o n   th e   f o llo win g   co r id ea s tr a d itio n al  a lg o r ith m s   h a v t h e   ad v an tag e   o f   f ast  c o n v e r g en ce   in   s p ec if ic  s ce n es,  wh ile   th M o b ileNet  alg o r ith m   h as  s tr o n g er   f ea tu r e   lear n in g   a b ilit y   in   co m p lex   s ce n es.  I n   th eo r y ,   b o th   t r ain in g   ef f icien c y   an d   m o d el  p e r f o r m a n ce   ca n   b e   im p r o v e d   th r o u g h   r ea s o n a b le  tr ain in g   co m b in atio n   an d   p ar a m eter   o p tim izatio n .   Fig u r 1   p r esen ts   th co m p a r is o n   o f   tr ain in g   tim b etwe e n   tr ad itio n al  alg o r ith m s   an d   Mo b ileNet   u n d er   d if f e r en d ata   s ca les,  wh ile  Fig u r e   2   s h o ws  th e   co m p ar is o n   o f   tr ain in g   tim b etwe en   th h y b r id   s tr ateg y   an d   Mo b ileNet,   with   th d ata  s ca le  r an g in g   f r o m   5 0   to   2 , 0 0 0   im ag es,  illu s tr atin g   th g r o wth   tr en d   o f   tr ain in g   tim e.   Alth o u g h   th tr ain i n g   ti m o f   th h y b r id   s tr ateg y   is   s lig h tly   lo n g er   t h an   th at  o f   th e   s in g le  Mo b ileNet,   th r o u g h   h ier a r ch ical  tr ain in g   an d   co llab o r ativ o p tim izatio n ,   th c o m b in ati o n   o f   L B PH  an d   Mo b ileNet   ac h iev es  1 0 % - 1 5 o p tim i za tio n   in   tr ain in g   ef f icien c y ,   wh ich   v er if ies  th e   ef f ec tiv e n ess   o f   th e   h y b r id   s tr ateg y   tr ain in g   m ec h an is m .   T ab le  6   p r esen ts   th co m p ar is o n   o f   tr ain in g   co n v er g en ce   s p ee d   am o n g   d if f er en h y b r id   s ch em es.           Fig u r 1 .   C o m p a r is o n   d iag r am   o f   tr ain in g   tim o f   s in g le  alg o r ith m           Fig u r 2 .   C o m p a r is o n   ch a r t o f   tr ain in g   tim o f   h y b r id   al g o r it h m   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:   2088 - 8 7 0 8         C o mp a r a tive  p erfo r ma n ce   a n a lysi s   o f lig h tw eig h t fa ce   id en t ifica tio n   a lg o r ith m   ( Wu yu n   Wa n g )   2049   T ab le  6 .   C o m p a r is o n   o f   tr ain i n g   co n v er g e n ce   s p ee d   C a se   Tr a d i t i o n a l   a l g o r i t h t i m e   ( s )   M o b i l e N e t   t i me  ( s )   To t a l   t i me  ( s )   1   2 . 3   6 . 2   8 . 5   2   4 . 1   5 . 4   9 . 5   3   1 . 8   6 . 0   7 . 8   4   8 . 2   2 . 0   10 . 2       Fro m   Fig u r es  1   an d   2   an d   T a b le  6 ,   it  ca n   b c o n clu d ed   th a th L B PH  alg o r ith m   ex h ib it s   th m o s t   s tab le  co n v er g e n ce   am o n g   tr ad itio n al  alg o r ith m s ,   r eq u ir i n g   alm o s n o   iter ativ p r o ce s s .   T h co n v er g e n ce   p r o ce s s es  o f   th E i g en f ac a n d   Fis h er f ac alg o r ith m s   ar s t ab le  an d   p r ed ictab le.   Du to   th ad o p tio n   o f   p r e - tr ain ed   m o d el,   th c o n v e r g en ce   p r o ce s s   o f   th Mo b ileNet  alg o r ith m   is   r elativ ely   co m p lex ,   b u its   o v er all   s tab ilit y   is   g o o d .   T h r o u g h   th in tellig en alg o r ith m   s elec tio n   m ec h a n is m ,   th co n v er g en ce   o f   t h h y b r id   s tr ateg y   is   m o r s tab le,   with   tr ain in g   s u cc ess   r ate  o f   o v er   9 8 %.   Fig u r es  3   a n d   4   a r g r ap h s   o f   tr ain i n g   l o s s   an d   c o m p ar i s o n   o f   co n v er g e n ce   s p ee d ,   r esp ec tiv ely ,   illu s tr atin g   th tr ain in g   p r o ce s s   o f   th Mo b ileNet  m o d el  o v er   3 0   ep o ch s th tr ain in g   l o s s   d ec r ea s ed   f r o m   2 . 8 4 7   to   0 . 0 5 3   ( 9 8 . 1 d ec li n e) ,   an d   th v alid atio n   lo s s   d ec r ea s ed   f r o m   2 . 8 9 1   to   0 . 0 5 2 ,   d em o n s tr atin g   g o o d   co n v er g en ce .   C o m p ar th c o n v er g e n ce   o f   th r ee   lear n in g   r at es a r 0 . 0 0 1 ,   0 . 0 0 0 5   an d   0 . 0 0 0 1 .           Fig u r 3 .   Mo b ilit y   tr ain in g   lo s s   cu r v e           Fig u r 4 .   C o m p a r is o n   g r ap h   o f   co n v e r g en ce   s p ee d       Fig u r 5   is   an   o v e r - f itti n g   d et ec tio n   an aly s is   d iag r am ,   f r o m   wh ich   it  ca n   b o b s er v ed   th at   th m o d el   h as  g o o d   g e n er aliza tio n   ab ilit y .   Fig u r e   6   is   co m p ar is o n   d iag r am   o f   tr ain i n g   an d   v alid at io n   ac cu r ac y .   T h cu r v es  o f   tr ai n in g   lo s s   an d   v al id atio n   lo s s   in d icate   s lig h o v er - f itti n g ,   with   th e   g a p   b etwe en   tr ain in g   ac c u r ac y   an d   v alid atio n   ac cu r ac y   b ein g   ap p r o x im ately   5 %,  wh ich   is   r e aso n ab le  an d   c o n f ir m s   th m o d el’ s   s tab ilit y .   T h f in al  lo s s   g ap   is   o n ly   0 . 0 0 1 ,   in d icatin g   lo r is k   o f   o v er - f itt in g .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   16 ,   No .   4 ,   Au g u s t   20 26 :   2 0 4 2 - 2060   2050           Fig u r 5 .   Ov e r - f itti n g   d etec tio n   an aly s is     d iag r am   Fig u r 6 .   C o m p a r is o n   ch a r t o f   tr ain in g   an d     v er if icatio n   ac cu r ac y       4 . 2 . 2 .   Rea s o nin g   s t a g e   I n   th is   ex p er im e n t,  th r ea s o n in g   p h ase  was  d esig n ed   u n d er   th f r am ew o r k   o f   th m i x e d   s tr ateg y ,   aim in g   to   v er if y   th p er f o r m a n ce   im p r o v em en t   ef f ec o f   c o m b in ed   r ea s o n in g   with   tr ad iti o n al  alg o r ith m s   an d   th Mo b ileNet  alg o r ith m   co m p ar ed   with   s in g le - alg o r ith m   r ea s o n in g .   T h r ea s o n in g   p h ase  e x p er im e n t   f o llo wed   th e   p r in ci p le  o f   "in t ellig en s witch in g ".   On   t h b asis   o f   m ain tain in g   th s tab il ity   o f   t h ex is tin g   r ea s o n in g   p r o ce s s ,   th e   m ix ed   s tr ateg y   r ea s o n in g   m ec h an is m   was  g r ad u ally   in tr o d u ce d   to   e n s u r th r eliab ilit y   an d   r ep r o d u cib ilit y   o f   th r e aso n in g   r esu lts .   T ab le  7   p r e s en ts   co m p ar is o n   o f   s in g le - f r am p r o ce s s in g   p er f o r m an ce   am o n g   d if f e r en s ch em es:  Sch em 1   in cr ea s ed   b y   5 0 %,  Sch em 2   b y   6 0 %,  Sch em 3   b y   2 6 %,  an d   Sch em 4   b y   8 0 %.   I n   ter m s   o f   s in g le - f r am p r o ce s s in g   p er f o r m an ce ,   th p r o ce s s in g   d u r atio n   o f   th e   h y b r id   s tr ateg y   is   s ig n if ican tl y   lo n g er ,   b u th ef f icien c y   o f   th h y b r id   s tr ateg y   is   o b v io u s ly   im p r o v e d   in   b atch   p r o ce s s in g .   T h b atch   p r o ce s s in g   ef f icien cy   a n aly s is   o f   th h y b r i d   s tr ateg y   is   s h o w n   in   T ab le  8 ,   an d   th e   r ea l - tim p er f o r m an ce   ev alu at io n   is   p r esen ted   in   T ab le  9 .       T ab le  7 .   Sin g le  f r am p r o ce s s in g   p er f o r m a n ce   tim etab le   C a se   Tr a d i t i o n a l   a l g o r i t h t i m e   ( ms )   M o b i l e N e t   t i me  ( s )   To t a l   t i me  ( s )   1.   1 2 5   2 5 0   3 7 5   2.   1 5 0   2 5 0   4 0 0   3.   65   2 5 0   3 1 5   4.   1 1 3   2 5 0   4 5 0       T ab le  8 .   C o m p a r is o n   tab le  o f   b atch   p r o ce s s in g   tim e   C a se   S i n g l e   f r a me   p r o c e ssi n g   t i m e   ( ms )   B a t c h   p r o c e ssi n g   t i m e   ( ms )   I n c r e a se   ( %)   1   3 7 5   2 8 0   25 %   2   4 0 0   3 0 0   25 %   3   3 1 5   2 5 0   21 %   4   4 5 0   3 2 0   29 %       T ab le  9 .   FP p er f o r m an ce   e v a lu atio n   tab le   C a se   S i n g l e   f r a me   m o d e   ( FPS )   B a t c h   m o d e   ( FPS )   1   2 . 7   8 . 9   2   2 . 5   8 . 3   3   3 . 2   10 . 0   4   2 . 2   7 . 8       Fig u r es  7   to   1 0   p r esen t   th c o m p ar is o n   o f   th e   r ea l - tim e   p e r f o r m a n ce   o f   t r ad itio n al   alg o r ith m s ,   th e   r ea l - tim p er f o r m an ce   o f   th h y b r id   s tr ateg y ,   th b atch   p er f o r m an ce   o f   t h h y b r id   s tr ateg y ,   an d   th e   atten u atio n   r ate  o f   3 0 - m i n u te  r u n n in g   p e r f o r m an ce ,   r esp ec tiv ely ,   p r o v id i n g   c o m p r e h en s iv d ata  s u p p o r f o r   th p er f o r m an ce   ev alu atio n   o f   th h y b r id   s tr ateg y .   Acc o r d i n g   to   th d ata,   b ased   o n   th 3 0 - m in u te  co n tin u o u s   r u n n in g   test   d ata,   th e   h y b r id   s tr ateg y   ex h i b its   ex ce llen s ta b ilit y   in   r ea l - tim p e r f o r m an c e.   T h e   co m b i n atio n   o f   L B PH  an d   Mo b ileNet  ac h i ev es  th b est  r ea l - tim p e r f o r m an ce ,   with   t h s m allest  s tan d ar d   d ev iatio n   ( 0 . 1 7 )   an d   p er f o r m an ce   atten u atio n   r ate  o f   1 8 . 8 %,  wh ich   v er if ies  th s tab ilit y   an d   r eliab ilit y   o f   t h h y b r id   s tr ateg y   in   lo n g - te r m   o p er atio n .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:   2088 - 8 7 0 8         C o mp a r a tive  p erfo r ma n ce   a n a lysi s   o f lig h tw eig h t fa ce   id en t ifica tio n   a lg o r ith m   ( Wu yu n   Wa n g )   2051       Fig u r 7 .   T r ad itio n al  alg o r ith m   r ea l - tim p er f o r m a n ce           Fig u r 8 .   Mix e d   s tr ateg y   r ea l - tim p er f o r m an ce           Fig u r 9 L i n ch ar o f   b atc h   p er f o r m a n ce   o f   m ix ed   s tr ateg y   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.