オムライスの備忘録

数学・統計学・機械学習・プログラミングに関することを記す

【画像処理】平均適合率 / Average Precision / AP #アルゴリズム編

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平均適合率 / Average Precision / AP

機械学習で利用する精度指標の一つ.

  • 平均適合率 / Average Precision / AP #まとめ編

物体検出における AP

物体検出の評価指標としても利用される.

IoU を元に、物体検出の TP, FP, FN, TN を考える.

各予測した BB をスコア順に並べる.

最も高い IoU の値をとる正解 BB との値が 0.5 以上か、そうでないかを結びつける基準とする.

  • 0.5 以上 : 正解 BB を予測していると考える.
  • 0.5 より小さい : 正解 BB を予測できていないと考える.



  • TP : 予測 BB がどれかの正解 BB と紐付いている
  • FP : 予測 BB がどの正解 BB とも紐付いていない (誤検出)
  • FN : 正解 BB がどの予測 BB とも紐付いていない (検出漏れ)
  • TN : 正解 BB でないエリアが、予測 BB と紐付いていない
    • 無限に考えれるため、定義しない

図に表すとこんなかんじ.



Precision / Recall は同様に計算できる.

適合率 / Precision

 PRE\ =\ \displaystyle \frac{TP}{TP\ +\ FP}



再現率 / Recall

 REC\ =\ \displaystyle \frac{TP}{TP\ +\ FN}



スコアが高い予測 BB 順に Precision / Recall を計算する.

しかし、通常とは計算方法が異なる.

 PRE\ =\ \displaystyle \frac{TP}{TP\ +\ FP} \\
=\displaystyle \frac{計算中のTPの件数}{計算中の予測 BB の件数}



 REC\ =\ \displaystyle \frac{TP}{TP\ +\ FN} \\
=\displaystyle \frac{計算中のTPの件数}{計算中の正解 BB の件数}



これを元に、PR 曲線 (Recall を横軸、Precision を縦軸の図) を作成する.

AP は、PR 曲線下の面積に対応する.

 AP\ =\ \displaystyle \int_{0}^{1}\ p(r)dr



mAP は、各クラスの AP の平均値 mean AP となる.

実装編

参考

書籍

Web サイト

  • 【物体検出】mAP ( mean Average Precision ) の算出方法