目标检测系列1—目标检测评价指标IOU

什么是IOU

神经网络的应用还有许多，目标检测就是其中之一，目标检测中有一个很重要的概念便是IOU。

IOU是一种评价目标检测器的一种指标。

下图是一个示例：图中绿色框为实际框（好像不是很绿……），红色框为预测框，当我们需要判断两个框之间的关系时，需要用什么指标呢？此时便需要用到IOU。

计算IOU的公式为：

可以看到IOU是一个比值，即交并比。
在分子部分，值为预测框和实际框之间的重叠区域；
在分母部分，值为预测框和实际框所占有的总区域。

IOU的特点

与分类任务不同，我们的预测框的坐标需要去匹配实际框的坐标，而坐标的完全匹配是不现实的。因此，我们需要定义一个评估指标，奖励那些与匹配框匹配较好的预测框。

全部实现

画出两个矩形框，并计算他们的IOU。
效果如下：

import cv2
import numpy as np
def CountIOU(RecA, RecB):
    xA = max(RecA[0], RecB[0])
    yA = max(RecA[1], RecB[1])
    xB = min(RecA[2], RecB[2])
    yB = min(RecA[3], RecB[3])
    # 计算交集部分面积
    interArea = max(0, xB - xA + 1) * max(0, yB - yA + 1)
    # 计算预测值和真实值的面积
    RecA_Area = (RecA[2] - RecA[0] + 1) * (RecA[3] - RecA[1] + 1)
    RecB_Area = (RecB[2] - RecB[0] + 1) * (RecB[3] - RecB[1] + 1)
    # 计算IOU
    iou = interArea / float(RecA_Area + RecB_Area - interArea)
    
    return iou

img = np.zeros((512,512,3), np.uint8)   
img.fill(255)

RecA = [50,50,300,300]
RecB = [60,60,320,320]

cv2.rectangle(img, (RecA[0],RecA[1]), (RecA[2],RecA[3]), (0, 255, 0), 5)
cv2.rectangle(img, (RecB[0],RecB[1]), (RecB[2],RecB[3]), (255, 0, 0), 5)

IOU = CountIOU(RecA,RecB)
font = cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX

cv2.putText(img,"IOU = %.2f"%IOU,(130, 190),font,0.8,(0,0,0),2)

cv2.imshow("image",img)
cv2.waitKey()
cv2.destroyAllWindows()