本申请公开了一种目标检测模型的训练方法、目标检测方法及相关装置。目标检测模型的训练方法包括：获取样本图像，样本图像具有真实标签框；对样本图像进行不同尺度的特征提取，获得样本图像的特征图集，特征图集中包含至少两个特征图，且不同特征图的尺度不同；对于每个尺度的特征图，利用与其相邻层级的特征图进行特征融合，得到样本图像的多个目标特征图；在多个目标特征图上设置样本检测框，并根据真实标签框从样本检测框中确定出候选框；利用候选框对目标检测模型进行训练，得到训练后的目标检测模型。上述方案，能够为目标检测任务中的分类分支和回归分支提供更具有判别性的特征，对总体的目标检测任务选择了合适的优化方向。