Co je průnik nad sjednocením (IoU)?

Průnik nad sjednocením (IoU) je skóre, které měří překryv dvou oblastí jako sdílenou plochu dělenou celkovou plochou. Těmito oblastmi bývají predikovaná maska nebo obdélník a referenční maska nebo obdélník (ground truth).

Výpočet

IoU = |A ∩ B| / |A ∪ B|

A je predikovaná oblast a B je referenční oblast. Průnik je plocha, která patří oběma. Sjednocení je plocha, která patří alespoň jedné z nich. Hodnota je 0, když se oblasti nepřekrývají, a 1, když jsou shodné. Stejné skóre je Jaccardův index.

U pixelové masky lze IoU zapsat také jako TP / (TP + FP + FN). TP je počet pixelů v obou maskách. FP je počet pixelů jen v predikci. FN je počet pixelů jen v referenční masce.

Použití v benchmarcích

Úloha detekce PASCAL VOC počítá predikovaný obdélník jako správný, když je jeho IoU s referenčním obdélníkem nad 0,5. Autoři VOC nastavili tento práh záměrně nízko, protože referenční obdélníky nejsou přesné. Od VOC2008 úloha segmentace VOC také hodnotí každou třídu pomocí TP / (TP + FP + FN).

Kód vyhodnocení COCO udává průměrnou přesnost při IoU 0,50, při IoU 0,75 a průměr přes deset prahů od 0,50 do 0,95.

Střední IoU

Střední IoU (mIoU) je IoU každé třídy zprůměrované přes všechny třídy.

IoU a koeficient Dice

Koeficient Dice (Sørensen-Dice) měří stejný překryv na jiné stupnici. S označuje Dice a J označuje IoU:

• S = 2J / (1 + J)
• J = S / (2 - S)

Pro stejný pár masek je Dice rovno nebo vyšší než IoU. Segmentace s TP = 80, FP = 20 a FN = 20 má IoU 0,67 a Dice 0,80. Skóre porovnávejte jen tehdy, když používají stejnou metriku.

Použití při segmentaci trhlin ve vozovkách

Publikované modely segmentace trhlin ve vozovkách, například Context-CrackNet, uvádějí mIoU spolu se skóre Dice. Hodnota IoU porovnává masku modelu s referenční maskou. Neudává šířku, délku ani závažnost trhliny.