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這篇文章主要講解了python shapely.geometry.polygon如何實現(xiàn)任意兩個四邊形的IOU計算,內(nèi)容清晰明了,對此有興趣的小伙伴可以學(xué)習(xí)一下,相信大家閱讀完之后會有幫助。
在目標(biāo)檢測中一個很重要的問題就是NMS及IOU計算,而一般所說的目標(biāo)檢測檢測的box是規(guī)則矩形框,計算IOU也非常簡單,有兩種方法:
1. 兩個矩形的寬之和減去組合后的矩形的寬就是重疊矩形的寬,同比重疊矩形的高
2. 右下角的minx減去左上角的maxx就是重疊矩形的寬,同比高
然后 IOU = 重疊面積 / (兩矩形面積和—重疊面積)
然,不規(guī)則四邊形就不能通過這種方式來計算,找了好久數(shù)學(xué)資料,還是沒找到答案(鄙人數(shù)學(xué)渣渣),最后看了白翔老師的textBoxes++論文源碼后,知道python的shapely包可以直接做到,下面給出的代碼和注釋:
import numpy as np import shapely from shapely.geometry import Polygon,MultiPoint #多邊形 line1=[2,0,2,2,0,0,0,2] #四邊形四個點坐標(biāo)的一維數(shù)組表示,[x,y,x,y....] a=np.array(line1).reshape(4, 2) #四邊形二維坐標(biāo)表示 poly1 = Polygon(a).convex_hull #python四邊形對象,會自動計算四個點,最后四個點順序為:左上 左下 右下 右上 左上 print(Polygon(a).convex_hull) #可以打印看看是不是這樣子 line2=[1,1,4,1,4,4,1,4] b=np.array(line2).reshape(4, 2) poly2 = Polygon(b).convex_hull print(Polygon(b).convex_hull) union_poly = np.concatenate((a,b)) #合并兩個box坐標(biāo),變?yōu)?*2 #print(union_poly) print(MultiPoint(union_poly).convex_hull) #包含兩四邊形最小的多邊形點 if not poly1.intersects(poly2): #如果兩四邊形不相交 iou = 0 else: try: inter_area = poly1.intersection(poly2).area #相交面積 print(inter_area) #union_area = poly1.area + poly2.area - inter_area union_area = MultiPoint(union_poly).convex_hull.area print(union_area) if union_area == 0: iou= 0 #iou = float(inter_area) / (union_area-inter_area) #錯了 iou=float(inter_area) / union_area # iou=float(inter_area) /(poly1.area+poly2.area-inter_area) # 源碼中給出了兩種IOU計算方式,第一種計算的是: 交集部分/包含兩個四邊形最小多邊形的面積 # 第二種: 交集 / 并集(常見矩形框IOU計算方式) except shapely.geos.TopologicalError: print('shapely.geos.TopologicalError occured, iou set to 0') iou = 0 print(a) print(iou)
具體原理還沒弄明白,還在研究中,研究完再給出來(當(dāng)然數(shù)學(xué)渣渣能不能研究出來有待商榷*—*)
補充知識:python 二維坐標(biāo)多邊形 計算多邊形中心點,以及距該中心點最遠(yuǎn)的距離
我就廢話不多說了,還是直接看代碼吧!
def center_geolocation(geolocations): ''' 輸入多個經(jīng)緯度坐標(biāo)(格式:[[lon1, lat1],[lon2, lat2],....[lonn, latn]]),找出中心點 :param geolocations: :return:中心點坐標(biāo) [lon,lat] ''' #求平均數(shù) 同時角度弧度轉(zhuǎn)化 得到中心點 x = 0 # lon y = 0 # lat z = 0 lenth = len(geolocations) for lon, lat in geolocations: lon = radians(float(lon)) # radians(float(lon)) Convert angle x from degrees to radians # 把角度 x 從度數(shù)轉(zhuǎn)化為 弧度 lat = radians(float(lat)) x += cos(lat) * cos(lon) y += cos(lat) * sin(lon) z += sin(lat) x = float(x / lenth) y = float(y / lenth) z = float(z / lenth) return (degrees(atan2(y, x)), degrees(atan2(z, sqrt(x * x + y * y)))) #得到離中心點里程最近的里程 def geodistance(lon1,lat1,lon2,lat2): ''' 得到兩個經(jīng)緯度坐標(biāo)距離 單位為千米 (計算不分前后順序) :param lon1: 第一個坐標(biāo) 維度 :param lat1: 第一個坐標(biāo) 經(jīng)度 :param lon2: 第二個坐標(biāo) 維度 :param lat2: 第二個坐標(biāo) 經(jīng)度 :return: distance 單位千米 ''' # lon1,lat1,lon2,lat2 = (120.12802999999997,30.28708,115.86572000000001,28.7427) lon1, lat1, lon2, lat2 = map(radians, [float(lon1), float(lat1), float(lon2), float(lat2)]) #經(jīng)緯度轉(zhuǎn)換成弧度 dlon=lon2-lon1 dlat=lat2-lat1 a=sin(dlat/2)**2 + cos(lat1) * cos(lat2) * sin(dlon/2)**2 distance=2*asin(sqrt(a))*6371*1000 #地球平均半徑,6371km distance=round(distance/1000,3) print(distance) return distance def getMaxestDistance(geolocations,centre): ''' 中心點 距離 多個經(jīng)緯度左邊 最遠(yuǎn)的距離 :param geolocations: 多個經(jīng)緯度坐標(biāo)(格式:[[lon1, lat1],[lon2, lat2],....[lonn, latn]]) :param centre: 中心點 centre [lon,lat] :return: 最遠(yuǎn)距離 千米 ''' distantces=[] for lon, lat in geolocations: d=geodistance(lat,lon,centre[1],centre[0]) distantces.append(d) # print(distantces) return max(distantces) def getOnePolyygen(geolocations): ''' 輸入多個經(jīng)緯度坐標(biāo)(格式:[[lon1, lat1],[lon2, lat2],....[lonn, latn]]),找出距該多邊形中心點最遠(yuǎn)的距離 :param geolocations:多個經(jīng)緯度坐標(biāo)(格式:[[lon1, lat1],[lon2, lat2],....[lonn, latn]]) :return:center,neartDistance 多邊形中心點 最遠(yuǎn)距離 ''' center=center_geolocation(geolocations) # 得到中心點 neartDistance=getMaxestDistance(geolocations,center) # print(center,"-----------------",neartDistance) return center,neartDistance
看完上述內(nèi)容,是不是對python shapely.geometry.polygon如何實現(xiàn)任意兩個四邊形的IOU計算有進(jìn)一步的了解,如果還想學(xué)習(xí)更多內(nèi)容,歡迎關(guān)注億速云行業(yè)資訊頻道。
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