目標檢測中的AP和mAP計算方法(易理解版)

2021-10-05 14:37:04 字數 2855 閱讀 3532

影象分類任務通常用accuracy來衡量模型的準確率,對於目標檢測任務,比如測試集上的所有一共有1000個object(這裡的object不是的數量,因為一張中可能包含若干個object),兩個模型都正確檢測出了900個object(iou>規定的閾值)。與影象分類任務不同的是,目標檢測因為可能出現重複檢測的情況,所以不是乙個n to n的問題。也就不能簡單用分類任務的accuracy來衡量模型效能,因為模型a有可能是**了2000個結果才中了900個,而模型b可能只**了1200個結果。模型b的效能顯然要好於a,因為模型a更像是廣撒網,誤檢測的概率比較高。想象一下如果將模型a用在自動駕駛的汽車上,出現很多誤檢測的情況對汽車的安全性和舒適性都有很大影響。

那在目標檢測任務中,應該怎樣衡量模型的效能?其中乙個標準就是資訊檢索那樣,不僅要衡量檢測出正確目標的數量,還應該評價模型是否能以較高的precision檢測出目標。也就是在某個類別下的檢測,在檢測出正確目標之前,是不是出現了很多判斷失誤。ap越高,說明檢測失誤越少。對於所有類別的ap求平均就得到map了。

(1)voc2007的計算方法:

在計算ap時,首先要把結果按照置信度排序,公式如下:

(2)voc2010的計算方法:

比起07年,10年以後的新方法是取所有真實的recall值,按照07年的方法得到所有recall/precision資料點以後,計算recall/precision曲線下的面積:

舉乙個例子具體說明:

對於aeroplane類別,我們有以下輸出(bb表示bounding box序號,iou>0.5時gt=1):

bb  | confidence | gt

----------------------

bb1 | 0.9 | 1

----------------------

bb2 | 0.9 | 1

----------------------

bb1 | 0.8 | 1

----------------------

bb3 | 0.7 | 0

----------------------

bb4 | 0.7 | 0

----------------------

bb5 | 0.7 | 1

----------------------

bb6 | 0.7 | 0

----------------------

bb7 | 0.7 | 0

----------------------

bb8 | 0.7 | 1

----------------------

bb9 | 0.7 | 1

----------------------

因此,我們有 tp=5 (bb1, bb2, bb5, bb8, bb9), fp=5 (重複檢測到的bb1也算fp)。除了表裡檢測到的5個gt以外,我們還有2個gt沒被檢測到,因此: fn = 2. 這時我們就可以按照confidence的順序給出各處的pr值,如下:

(1)07年的方法:我們選取recall >=的11處percision的最大值:1, 1, 1, 0.5, 0.5, 0.5, 0.5, 0.5, 0, 0, 0。ap = 5.5 / 11 = 0.5

(2)voc2010及以後的方法,對於recall >= ,我們選取此時percision的最大值:1, 1, 1, 0.5, 0.5, 0.5, 0。計算recall/precision下的面積:ap = (0.14-0)x1 + (0.29-0.14)x1 + (0.43-0.29)x0.5 + (0.57-0.43)x0.5 + (0.71-0.57)x0.5 + (1-0.71)x0 = 0.5

計算出每個類別的ap以後,對於所有類別的ap取均值就得到map了。

目標檢測計算mAP

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目標檢測mAP值計算

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