本发明公开了一种基于多元融合决策的人脸表情识别方法，包括如下步骤：采用基于轻量级注意力机制的人脸检测算法对输入人脸图像进行定位预处理；在预处理定位的基础上，进行人脸特征提取，在提取过程中以特有权重配比及学习机制，对特征提取进行优化；以提取的特征信息为基础，辅以多元融合作用，输出分类决策依据；在特征信息和多元融合分类的基础上，进行待测对象的表情分类。本发明通过以随机森林决策树为基础的多种对人脸表情识别起影响作用的因子相互融合和共同决策以达到更优表情识别效果为目的，解决了人脸预定位准确性提升问题，解决了特征提取按照实际特征及其多元成因之间关联的精准性问题，提升了多元融合基础之上的表情分类准确度。