解决rotatedRectangleIntersection计算目标检测旋转框IOU不准确问题C++、opencv

问题

语言 ：C++   

OpenCV版本：3.4.0

    在目标检测中，后处理阶段会用到非极大值抑制来过滤目标框，而计算两个框的IOU（交并比）则是其关键的一环，先计算两个框相交的点，再求出这些点构成的多边形的面积就是这两个框相交的面积。

    cv::rotatedRectangleIntersection(cv::RotatedRect r1， cv::RotatedRect r1， vector vertices)用来计算两个旋转矩形框的相交多边形，返回的结果vertices是多边形的点坐标，最多返回8个点的坐标。

    再通过double cv::contourArea(InputArray contour, bool oriented=false)计算多边形面积，这样就得到了相交多边形的面积。

    但是实际应用中发现contourArea计算的面积不正确，通过排查发现是rotatedRectangleIntersection生成的点坐标不是顺时针或者逆时针的顺序（并不是所有情况下都是，而是某些小部分情况下），画张图来解释下，rotatedRectangleIntersection函数返回的点坐标顺序可能是125463，这样的顺序会导致contourArea函数计算的面积是错误的，当然这并不是contourArea函数的bug，因为这个函数计算时是按照点的顺序（方向）来计算轮廓的面积，所以需要重新对坐标顺序进行排列，使得坐标按照顺时针或者逆时针排序，从任意一点开始都可以，比如123456，234561，543216顺序都可以。

解决 

• 解决的方法比较简单，就是将所有点按照顺时针或逆时针排序即可，哪个点作为起始点都可以。
• 我的思路是先找到最左侧的点，然后计算该点与其他所有点的arc tan（反正切）值，然后再从大到小或从小到大排序就可以了，画个图更直观的解释下
• 
• 在x轴（虚线）上方的反正切值为正数且角度越大反正切值越大，在x轴（虚线）上方的反正切值为负数数且角度越大反正切值越小，这样就可以对坐标点排序了。

代码

#include 
#include 
#include 
#include 

typedef struct{
    float x;
    float y;
    float w;
    float h;
    float theta;
    float score;
    int label;
}detection;

// 第一步找到最左边的点
int find_leftmost_point(vector intersectingRegion)
{
    int index = 0;
    float tmp = intersectingRegion[0].x;
    for(int i=1; i sort_points(vector intersectingRegion)
{
    vector sort_intersectingRegion;
    int leftmost_index = find_leftmost_point(intersectingRegion);

    vector arctan;
    for(int i=0; i index;
    for(int i=0; i intersectingRegion;
    cv::rotatedRectangleIntersection(rect1, rect2, intersectingRegion);
    
    if (intersectingRegion.empty())
    {
        inter_area = 0;
    }
    else
    {
        vector sort_intersectingRegion = sort_points(intersectingRegion);
        inter_area = cv::contourArea(sort_intersectingRegion);
    }
    return inter_area / (area_r1 + area_r2 - inter_area + 0.00000001);
}