Čo je prienik nad zjednotením (IoU)?

Prienik nad zjednotením (IoU) je skóre, ktoré meria prekrytie dvoch oblastí ako zdieľanú plochu delenú spoločnou plochou. Dvoma oblasťami sú zvyčajne predikovaná maska alebo obdĺžnik a maska alebo obdĺžnik skutočnosti (ground truth).

Výpočet

IoU = |A ∩ B| / |A ∪ B|

A je predikovaná oblasť a B je oblasť skutočnosti. Prienik je plocha, ktorá je v oboch. Zjednotenie je plocha, ktorá je aspoň v jednej z nich. Hodnota je 0, keď sa oblasti neprekrývajú, a 1, keď sú rovnaké. Rovnaké skóre je Jaccardov index.

Pre pixelovú masku možno IoU vyjadriť aj ako TP / (TP + FP + FN). TP je počet pixelov v oboch maskách. FP je počet pixelov iba v predikcii. FN je počet pixelov iba v skutočnosti.

Použitie v benchmarkoch

Úloha detekcie PASCAL VOC počíta predikovaný obdĺžnik ako správny, keď je jeho IoU s obdĺžnikom skutočnosti vyššie ako 0,5. Autori VOC zvolili tento prah nízko zámerne, pretože obdĺžniky skutočnosti nie sú presné. Od VOC2008 úloha segmentácie VOC hodnotí každú triedu tiež ako TP / (TP + FP + FN).

Hodnotiaci kód COCO udáva priemernú presnosť pri IoU 0,50, pri IoU 0,75 a spriemerovanú cez desať prahov od 0,50 do 0,95.

Priemerné IoU (mIoU)

Priemerné IoU (mIoU) je IoU každej triedy spriemerované cez všetky triedy.

IoU a Dice koeficient

Dice koeficient (Sørensen-Dice) meria to isté prekrytie na inej stupnici. Ak Dice označíme S a IoU J:

• S = 2J / (1 + J)
• J = S / (2 - S)

Pre ten istý pár masiek je Dice rovný alebo vyšší ako IoU. Segmentácia s TP = 80, FP = 20 a FN = 20 má IoU 0,67 a Dice 0,80. Porovnávajte skóre len vtedy, keď používajú rovnakú metriku.

Použitie pri segmentácii trhlín v spevnených plochách

Publikované modely segmentácie trhlín v spevnených plochách, napríklad Context-CrackNet, uvádzajú mIoU spolu so skóre Dice. Hodnota IoU porovnáva masku modelu s referenčnou maskou. Nedáva šírku, dĺžku ani závažnosť trhliny.