【目标检测】非极大值抑制(Non-Maximum Suppression, NMS)步骤与实现

步骤

  1. 置信度排序:首先根据预测框的置信度(即预测框包含目标物体的概率)对所有预测框进行降序排序。
  2. 选择最佳预测框:选择置信度最高的预测框作为参考框。
  3. 计算IoU:计算其他所有预测框与参考框的交并比(Intersection over Union, IoU)。
  4. 抑制:删除IoU高于某个阈值的所有预测框,因为这些框与参考框重叠太多,可能是重复预测。
  5. 迭代:从剩余的预测框中选择置信度最高的作为新的参考框,重复步骤3和4,直到所有预测框都被处理。

代码实现

导入必要的库

python 复制代码
import numpy as np

定义计算IoU的函数

python 复制代码
def iou(boxA, boxB):
    # 计算两个边界框的交集坐标
    xA = max(boxA[0], boxB[0])
    yA = max(boxA[1], boxB[1])
    xB = min(boxA[2], boxB[2])
    yB = min(boxA[3], boxB[3])
    
    # 计算交集面积
    interArea = max(0, xB - xA) * max(0, yB - yA)
    
    # 计算每个边界框的面积
    boxAArea = (boxA[2] - boxA[0]) * (boxA[3] - boxA[1])
    boxBArea = (boxB[2] - boxB[0]) * (boxB[3] - boxB[1])
    
    # 计算并集面积
    unionArea = boxAArea + boxBArea - interArea
    
    # 计算IoU
    iou = interArea / unionArea if unionArea != 0 else 0
    
    return iou

定义NMS函数

python 复制代码
def nms(boxes, scores, iou_threshold):
    picked = []  # 存储被选择的边界框索引
    indexes = np.argsort(scores)[::-1]  # 按分数降序排列索引
    
    while len(indexes) > 0:
        current = indexes[0]
        picked.append(current)  # 选择当前最高分的边界框
        indexes = indexes[1:]  # 移除当前最高分的索引
        
        # 检查剩余边界框与当前选择框的IoU,如果大于阈值则抑制
        indexes = [i for i in indexes if iou(boxes[current], boxes[i]) <= iou_threshold]
    
    return picked

示例使用

python 复制代码
# 假设boxes和scores是模型预测的边界框和分数
boxes = np.array([[50, 50, 100, 100], [60, 60, 110, 110], [200, 200, 300, 300]])
scores = np.array([0.9, 0.75, 0.8])

# 设置IoU阈值
iou_threshold = 0.5

# 执行NMS
picked_boxes = nms(boxes, scores, iou_threshold)

print("Selected box indices:", picked_boxes)

注意

  • 边界框通常以(x1, y1, x2, y2)的格式表示,其中(x1, y1)是左上角坐标,(x2, y2)是右下角坐标。

Code

完整示例代码已上传至:Machine Learning and Deep Learning Algorithms with NumPy

此项目包含更多AI相关的算法numpy实现,供大家学习参考使用,欢迎star~

备注

复制代码
个人水平有限,有问题随时交流~
相关推荐
财经资讯数据_灵砚智能1 天前
基于全球经济类多源新闻的NLP情感分析与数据可视化(夜间-次晨)2026年6月5日
大数据·人工智能·python·ai·信息可视化·自然语言处理·灵砚智能
garmin Chen1 天前
Prompt工程入门:让AI按你的要求工作(2)--Prompt 高阶优化与结构化设计
java·人工智能·python·ai·prompt
澹锦汐1 天前
AI 重构开发工作流:从 Prompt 工程到智能化研发效能革命
人工智能
稳如磐石.1 天前
北京工业计算机
大数据·人工智能·python·物联网
armwind1 天前
openISP学习4-AWB(自动白平衡增益控制)
图像处理·计算机视觉
牛栓柱1 天前
【后端实战】用 Supabase + React/TS 零成本构建高并发 Multi-Agent 服务
前端·数据库·人工智能·后端·react.js·前端框架
暗夜猎手-大魔王1 天前
转载--Hermes Agent 16 | 扩展机制:General Plugin、Memory Provider、Context Engine 三条扩展线
人工智能
微软技术栈1 天前
技术速递|面向初学者的 GitHub Copilot CLI:交互模式与非交互模式
人工智能·github·copilot
暗夜猎手-大魔王1 天前
hermes源码学习1-基本架构
人工智能·学习
前端不太难1 天前
AI的下一场战争:从算力到存力
人工智能·状态模式