目标检测中的IOU

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已于 2023-08-05 15:57:31 修改 · 1.9k 阅读

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#目标检测 #人工智能 #计算机视觉

于 2023-08-05 15:54:42 首次发布

IOU是衡量目标检测中预测框与真实框重叠程度的指标，具有尺度不变性。它用于评估模型预测准确性，也可用于正负样本区分、损失函数优化和NMS筛选。本文介绍了IOU的概念、应用场景，并提供了代码示例。

IOU

什么是IOU？
IOU应用场景
写代码调试

什么是IOU？

简单来说IOU就是用来度量目标检测中预测框与真实框的重叠程度。在图像分类中，有一个明确的指标准确率来衡量模型分类模型的好坏。其公式为：
在这里插入图片描述
这个公式显然不适合在在目标检测中使用。我们知道目标检测中都是用一个矩形框住被检测物体，又因为检测物体尺度不同，预测框与真实框或大或小。所以度量标准必然是具有尺度不变性的，那么大神们就引入了一个概念IOU（交并比），用预测框(A)和真实框(B)的交集除上二者的并集，其公式为：
在这里插入图片描述

显而易见，IOU的值越高也说明A框与B框重合程度越高，代表模型预测越准确。反之，IOU越低模型性能越差。

IOU应用场景

除了作为目标检测的评价指标，IOU还有其他应用场景：

1.在anchor-based方法的目标检测中，根据IOU的值来区分正样本和负样本。
2.可以直接作为边界框回归的loss函数进行优化。
3.在NMS（非极大值抑制）对预测框筛选。

参考：目标检测中的IoU、GIoU、DIoU与CIoU

写代码调试

说了这么多，关键还得写代码调试看看
python代码

example1

import numpy as np

def IoU(box1, box2):
    b1_x1, b1_y1, b1_x2, b1_y2 = box1
    b2_x1, b2_y1, b2_x2, b2_y2 = box2
    
    xx1 = np.maximum(b1_x1, b2_x1)
    yy1 = np.maximum(b1_y1, b2_y1)
    xx2 = np.minimum(b1_x2, b2_x2)
    yy2 = np.minimum(b1_y2, b2_y2)
    
    w = np.maximum(0.0, yy2 - yy1)
    h = np.maximum(0.0, xx2 - xx1)
 
    inter = w * h
    IoU = inter/((b1_x2-b1_x1)*(b1_y2-b1_y1) + (b2_x2-b2_x1)*(b2_y2-b2_y1) - inter)
    print("IoU: ", IoU)
 
 
if __name__ == "__main__":
    box1