Rotated_IoU 项目使用教程

Rotated_IoU 项目使用教程

Rotated_IoU Differentiable IoU of rotated bounding boxes using Pytorch 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/ro/Rotated_IoU

1. 项目目录结构及介绍

Rotated_IoU/
├── cuda_op/
│   ├── ...
│   └── setup.py
├── image/
│   └── ...
├── demo.py
├── LICENSE
├── README.md
├── requirements.txt
├── test_box_intersection_2d.py
├── test_corner_cases.py
└── utiles.py

目录结构说明

  • cuda_op/: 包含CUDA扩展的源代码和编译脚本 setup.py
  • image/: 可能包含项目相关的图像文件。
  • demo.py: 项目的启动文件,用于演示和验证项目的功能。
  • LICENSE: 项目的开源许可证文件。
  • README.md: 项目的介绍和使用说明。
  • requirements.txt: 项目依赖的Python包列表。
  • test_box_intersection_2d.py: 用于测试旋转矩形交集功能的测试文件。
  • test_corner_cases.py: 用于测试边界情况的测试文件。
  • utiles.py: 包含项目中使用的工具函数。

2. 项目的启动文件介绍

demo.py

demo.py 是项目的启动文件,主要用于演示和验证项目的功能。该文件的主要功能包括:

  • 数据生成: 生成用于训练的旋转矩形数据。
  • 模型训练: 使用生成的数据训练一个模型,该模型预测旋转矩形的参数(如中心点坐标、宽、高和角度)。
  • 交集计算: 使用CUDA扩展计算旋转矩形的交集面积。
  • 损失计算: 计算GIoU或DIoU损失,并进行反向传播。

使用方法

python demo.py

运行上述命令后,程序会生成数据并开始训练模型。训练过程中会输出每轮的训练损失和平均IoU值。

3. 项目的配置文件介绍

requirements.txt

requirements.txt 文件列出了项目运行所需的Python包及其版本。以下是文件内容示例:

cudatoolkit==10.2
pytorch==1.5
numpy
matplotlib
argparse

安装依赖

在项目根目录下运行以下命令安装依赖:

pip install -r requirements.txt

setup.py

setup.py 文件位于 cuda_op/ 目录下,用于编译CUDA扩展。编译CUDA扩展的步骤如下:

cd cuda_op
python setup.py install

编译完成后,即可在项目中使用CUDA扩展进行旋转矩形交集的计算。

总结

本教程介绍了 Rotated_IoU 项目的目录结构、启动文件和配置文件。通过本教程,您可以了解如何启动项目、安装依赖以及编译CUDA扩展。希望本教程能帮助您顺利使用该项目。

Rotated_IoU Differentiable IoU of rotated bounding boxes using Pytorch 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/ro/Rotated_IoU

创作声明:本文部分内容由AI辅助生成(AIGC),仅供参考

### 旋转矩形 IOU 的计算方法 对于旋转矩形的交并比(Intersection over Union, IoU),其核心在于如何精确地求解两个旋转矩形之间的相交面积以及它们各自的总面积。以下是详细的实现方式: #### 几何基础 旋转矩形通常由中心坐标 `(cx, cy)`、宽度 `w`、高度 `h` 和旋转角度 `θ` 定义[^1]。为了计算两者的 IoU,需先将其转换为多边形表示形式。 #### 转换到多边形 通过给定参数可以将旋转矩形转化为四个顶点组成的多边形。假设矩形 A 和 B 已经被定义为四边形,则可以通过以下步骤完成 IoU 计算: 1. **获取顶点集合** 使用矩阵变换公式得到矩形的四个角点位置: ```cpp std::vector<cv::Point2f> getVertices(float cx, float cy, float w, float h, float angle) { cv::Mat rot_mat = (cv::Mat_<float>(2, 2) << cos(angle), sin(angle), -sin(angle), cos(angle)); std::vector<cv::Point2f> vertices; float half_w = w / 2.f; float half_h = h / 2.f; // 四个角点相对于中心的位置向量 std::vector<cv::Point2f> offsets = { {-half_w, -half_h}, {half_w, -half_h}, {half_w, half_h}, {-half_w, half_h} }; for(auto &offset : offsets){ cv::Point2f rotated_point = offset * rot_mat + cv::Point2f(cx, cy); vertices.push_back(rotated_point); } return vertices; } ``` 2. **求取重叠区域** 利用几何库或者自定义函数来寻找两个多边形的交集部分。OpenCV 提供了一个简单的方法用于此目的——`cv::rotatedRectangleIntersection()` 可以用来检测两个旋转矩形是否有交集,并返回交集形状的信息。 3. **计算面积** 对于任意凸多边形 P,可通过鞋带公式(Shoelace Formula)快速获得其面积 S(P),即: \[ S(P)=\frac{1}{2}\left|\sum_{i=0}^{n-1}(x_iy_{i+1}-y_ix_{i+1})+\text{(last term)}\right| \] 4. **最终 IoU 值** 将上述所得数据代入标准 IoU 方程即可得出结果: \[ \mathrm{IoU}=\frac{\operatorname{Area}_{\cap}}{\operatorname{Area}_A+\operatorname{Area}_B-\operatorname{Area}_{\cap}} \] ```cpp double computeIOU(std::vector<cv::Point2f>& poly_a, std::vector<cv::Point2f>& poly_b){ double area_a = contourArea(poly_a); double area_b = contourArea(poly_b); // Find intersection polygon using OpenCV or other libraries. std::vector<std::vector<cv::Point>> inter_polygons; findIntersectingPolygon(poly_a, poly_b, inter_polygons); double intersect_area = 0.; for(auto& p : inter_polygons){ intersect_area += abs(contourArea(p)); // Use absolute value to ensure positive areas. } return intersect_area / (area_a + area_b - intersect_area); } ``` 以上代码片段展示了基本逻辑框架,实际应用时可能还需要考虑边界条件处理等问题。
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