¿Qué es la intersección sobre unión (IoU)?

La intersección sobre unión (IoU) es una puntuación que mide el solapamiento de dos regiones como el área compartida dividida por el área combinada. Las dos regiones suelen ser una máscara o un cuadro predicho y una máscara o un cuadro de verdad de referencia (ground truth).

Cálculo

IoU = |A ∩ B| / |A ∪ B|

A es la región predicha y B es la región de verdad de referencia. La intersección es el área que está en ambas. La unión es el área que está en al menos una de ellas. El valor es 0 cuando las regiones no se solapan y 1 cuando son iguales. La misma puntuación es el índice de Jaccard.

Para una máscara de píxeles, la IoU también puede escribirse como TP / (TP + FP + FN). TP es el número de píxeles presentes en ambas máscaras. FP es el número de píxeles solo en la predicción. FN es el número de píxeles solo en la verdad de referencia.

Uso en benchmarks

La tarea de detección PASCAL VOC considera correcto un cuadro predicho cuando su IoU con el cuadro de verdad de referencia es superior a 0,5. Los autores de VOC fijaron este umbral bajo a propósito, porque los cuadros de referencia no son exactos. Desde VOC2008, la tarea de segmentación de VOC también puntúa cada clase con TP / (TP + FP + FN).

La evaluación de COCO informa la precisión promedio con IoU 0,50, con IoU 0,75 y promediada sobre diez umbrales, de 0,50 a 0,95.

IoU media

La IoU media (mIoU) es la IoU de cada clase, promediada sobre todas las clases.

IoU y el coeficiente de Dice

El coeficiente de Dice (Sørensen-Dice) mide el mismo solapamiento en otra escala. Con Dice escrito como S e IoU como J:

• S = 2J / (1 + J)
• J = S / (2 - S)

Para el mismo par de máscaras, Dice es igual o mayor que IoU. Una segmentación con TP = 80, FP = 20 y FN = 20 tiene una IoU de 0,67 y un Dice de 0,80. Compare las puntuaciones solo cuando usen la misma métrica.

Uso en la segmentación de grietas en pavimento

Los modelos publicados de segmentación de grietas en pavimento, por ejemplo Context-CrackNet, informan la mIoU junto con la puntuación de Dice. Un valor de IoU compara una máscara del modelo con una máscara de referencia. No indica el ancho, la longitud ni la gravedad de una grieta.