AP单类平均准确率

山居秋暝LS2025-02-04 17:28

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        P_true   N_true
P_pred    TP      Fp
N_pred    FN      TN
           P       N

TP（真正样本，与真实框IoU大于阈值的框） FP（假正样本，与真实框IoU小于阈值的框） TN（真负样本，背景） FN（假负样本，没有检测出的正样本）
IoU：(A and B）/(A or B) A与B的交集除以A与B的并集
precision：准确率，查全率。TP/（TP+FP）= TP/num_pred，数值越大，说明FP数量越少，准确率越高，但是没有考虑FN（可能有漏检）。
recall：召回率，查准率。TP/（TP+FN）= TP/num_sample，数值越大，说明被检测到的正样本越多，效果越好，但是没有考虑FP（如果把背景也判断成前景，则效果不好）。
F score：几何平均分,（BB+1）PR/（BBP+R），B用来调节PR的权重，当B=1，F1 score。是precision和recall的加权，考虑两个评价指标的优劣。precision和recall是此消彼长的关系。
Average Precision:单类平均准确率。是PR曲线的面积。

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样本     置信度       正负样本    累计tp   累计fp   precision   recall
1 		 0.97 		 True 		 1 		 0 		 1.0 		 0.1
2 		 0.87 		 True 		 2 		 0 		 1.0 		 0.2
3 		 0.84 		 True 		 3 		 0 		 1.0 		 0.3
4 		 0.8 		 True 		 4 		 0 		 1.0 		 0.4
5 		 0.69 		 False 		 4 		 1 		 0.8 		 0.4
6 		 0.58 		 True 		 5 		 1 		 0.83 		 0.5
7 		 0.43 		 False 		 5 		 2 		 0.71 		 0.5
8 		 0.19 		 True 		 6 		 2 		 0.75 		 0.6
9 		 0.02 		 False 		 6 		 3 		 0.67 		 0.6
10 		 0.03 		 False 		 6 		 4 		 0.6 		 0.6

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import numpy as np
img_ids = None
class_recs = None
BB = None

nd = len(img_ids)
thred = 0.5
npos = 100
tp = np.zeros(nd)
fp = np.zeros(nd)
for d in range(nd):
  R = class_recs[img_ids[d]]
  bb = BB[d,:].astype(float)      # 按照置信度排好序
  idx = -np.inf
  BBGT = R['bbox'].astype(float)  # 真实框
  if BBGT.size>0:
      # 计算IoU
      x1y1 = np.maximum(BBGT[:,:2],bb[:2])
      x2y2 = np.maximum(BBGT[:, 2:], bb[2:])
      wh = np.maximum(x2y2-x1y1+1,0)
      inters = wh[0]*wh[1]
      bb_areas = (bb[2]-bb[0]+1.0)*(bb[3]-bb[1]+1.0)
      BBGT_ares = (BBGT[:,2]-BBGT[:,0]+1.0)*(BBGT[:,3]-BBGT[:,1]+1.0)
      ious = inters/(bb_areas+BBGT_ares-inters)
      iou = np.max(ious)
      idx = np.argmax(ious)

  if idx>thred:
      if not R['difficult'][idx]:
          if not R['det'][idx]:
              tp[d]=1.
              R['det'][idx]=1
          else:
              fp[d] = 1.
  else:
      fp[d] = 1.

fp = np.cumum(fp)
tp = np.cumum(tp)
rec = tp/float(npos)
prec = tp/np.maximum(tp+fp,np.finfo(np.float64).eps)

def voc_ap(rec,prec):
  mrec = np.concatenate(([0.],rec,[1.]))
  mpre = np.concatenate(([0.],prec,[0.]))

  for i in range(mpre.size-1,0,-1):
      mpre[i-1]=np.maximum(mpre[i-1],mpre[i])

  i = np.where(mpre[1:] != mpre[:-1])[0]
  ap = np.sum((mrec[i+1]-mrec[i])*mrec[i+1])
  return ap