目标检测的评估指标

  • 准确率 (Accuracy)、错误率 (Error rate)
  • 准确率(Accuracy):
  • 错误率(Error rate):
  • 混淆矩阵 (Confusion Matrix)
  • 精确率(Precision)
  • 召回率(Recall)
  • 平均正确率(AP)和mean Average Precision(mAP)
  • 交除并IoU(Intersection Over Union)
  • ROC + AUC
  • 非极大值抑制NMS(Non-maximum suppression)



目标检测也叫目标提取,是一种基于目标几何和统计特征的图像分割,它将目标的分割和识别合二为一,其准确性和实时性是整个系统的一项重要能力。

准确率 (Accuracy)、错误率 (Error rate)

准确率(Accuracy):

准确(分类)率=正确预测的正反例数 / 总数

错误率(Error rate):

与正确率相反,描述被分类器错分的比例:

错误(分类)率=错误预测的正反例数/总数 = 1 - 准确(分类)率

准确率一般用来评估模型的全局准确程度。

混淆矩阵 (Confusion Matrix)

混淆矩阵中的横轴是模型预测的类别数量统计,纵轴是数据真实标签的数量统计。

对角线上数字越大越好,在可视化结果中颜色越深,说明模型在该类的预测准确率越高。

按行来看,每行不在对角线位置的就是错误预测的类别。

目标检测 坐标 目标检测 准确度_目标检测


对角线表示模型预测和数据标签一致的数目,对角线之和除以测试集总数为准确率

准确率=(TP+TN)/(TP+FP+FN+TN),即对角线之和除以测试集总数

精确率(Precision)

目标检测 坐标 目标检测 准确度_目标检测_02


分类目标只有两类,计为正样本(positive)和负样本(negtive):

 1) True positives(TP): 正样本被正确识别为正样本

 2)False positives(FP): 假的正样本,即负样本被错误识别为正样本

 3)False negatives(FN):假的负样本,即正样本被错误识别为负样本

4)True negatives(TN): 负样本被正确识别为负样本

被识别为正样本的样本中实际为正样本的比例,即:

精确率Precision=TP/(TP+FP)=TP/N

召回率(Recall)

预测为正样本(positive)的样本中正确的数量除以真正的Positive的数量,即:

Recall=TP/(TP+FN)=TP/P

平均正确率(AP)和mean Average Precision(mAP)

AP是PR(Precision-recall)曲线下的面积,越好的分类器,其AP值越高。

mAP是多个类别AP的平均值,其大小在[0,1]区间,越大越好

交除并IoU(Intersection Over Union)

评价一个检测算法的两个指标:是否正确预测了框内的类别预测框和人工标注框的重合程度

计算:预测的边框和真实的边框的交集并集的比值

目标检测 坐标 目标检测 准确度_目标检测 坐标_03

ROC + AUC

ROC(Receiver Operating Characteristic)曲线:

目标检测 坐标 目标检测 准确度_目标检测_04


横坐标:假正率(False positive rate, FPR),FPR = FP / [ FP + TN] ,代表所有负 样本中错误预测为正样本的概率,假警报率;

纵坐标:真正率(True positive rate, TPR),TPR = TP / [ TP + FN] ,代表所有正样 本中预测正确的概率,命中率。

ROC曲线有个很好的特性:当测试集中的正负样本的分布变化的时候,ROC曲线能够保持不变

AUC(Area Under Curve):ROC曲线下的面积。AUC越接近1代表分类器性能越好

目标检测 坐标 目标检测 准确度_目标检测_05

非极大值抑制NMS(Non-maximum suppression)

非极大值抑制是一种去除非极大值的算法。

从多个候选框中保留最优框,对于有重叠的预测框,只保留得分最高的。

方法:

(1)NMS计算出每一个bounding box的面积,然后根据score进行排序,把score最大的bounding box作为队列中首个要比较的对象;

(2)计算其余bounding box与当前最大score与box的IoU,去除IoU大于设定的阈值的bounding box,保留小的IoU得预测框;

(3)然后重复上面的过程,直至候选bounding box为空。

NMS一次处理一个类别。

(对目标检测评估指标的初步认识)