Multiclass semanti c оценка модели сегментации - PullRequest
Новая
       25

Multiclass semanti c оценка модели сегментации

0 голосов
/ 19 июня 2020

Я делаю проект по мультиклассовой семанти c сегментации. Я сформулировал модель, которая выводит довольно нисходящие сегментированные изображения за счет уменьшения значения потерь. Однако я не могу оценить производительность модели в таких показателях, как meanIoU или коэффициент Дайса. В случае сегментации бинарной семанти c было легко просто установить порог 0,5, чтобы классифицировать выходные данные как объект или фон, но это не работает в случае сегментации мультиклассовой семанти c. Подскажите, пожалуйста, как получить производительность модели по вышеупомянутым показателям? Любая помощь будет принята с благодарностью!

Кстати, я использую фреймворк PyTorch и набор данных CamVid.

1 Ответ

1 голос
/ 19 июня 2020

Ниже приведена реализация среднего значения IoU (пересечение по объединению) в PyTorch. 

def mIOU(label, pred, num_classes=19):
    pred = F.softmax(pred, dim=1)              
    pred = torch.argmax(pred, dim=1).squeeze(1)
    iou_list = list()
    present_iou_list = list()

    pred = pred.view(-1)
    label = label.view(-1)
    # Note: Following for loop goes from 0 to (num_classes-1)
    # and ignore_index is num_classes, thus ignore_index is
    # not considered in computation of IoU.
    for sem_class in range(num_classes):
        pred_inds = (pred == sem_class)
        target_inds = (label == sem_class)
        if target_inds.long().sum().item() == 0:
            iou_now = float('nan')
        else: 
            intersection_now = (pred_inds[target_inds]).long().sum().item()
            union_now = pred_inds.long().sum().item() + target_inds.long().sum().item() - intersection_now
            iou_now = float(intersection_now) / float(union_now)
            present_iou_list.append(iou_now)
        iou_list.append(iou_now)
    return np.mean(present_iou_list)

Прогноз вашей модели будет в горячей форме, поэтому сначала возьмите softmax (если ваша модель еще не работает), а затем argmax, чтобы получить индекс с наибольшей вероятностью для каждого пикселя . Затем мы вычисляем IoU для каждого класса (и в конце берем среднее значение).

Мы можем изменить и предсказание, и метку как одномерные векторы (я читал, что это ускоряет вычисления). Для каждого класса мы сначала определяем индексы этого класса, используя pred_inds = (pred == sem_class) и target_inds = (label == sem_class). Результирующие pred_inds и target_inds будут иметь 1 пиксель, помеченный как этот конкретный класс, а 0 для любого другого класса.

Тогда существует вероятность, что цель вообще не содержит этот конкретный класс. Это сделает вычисление IoU этого класса недействительным, поскольку его нет в цели. Итак, вы назначаете таким классам NaN IoU (чтобы вы могли идентифицировать их позже) и не включаете их в вычисление среднего.

Если конкретный класс присутствует в цели, то pred_inds[target_inds] даст вектор из единиц и нулей, где индексы с единицей - это те, в которых прогноз и цель равны, в противном случае - ноль. Сумма всех элементов этого даст нам пересечение.

Если мы сложим все элементы pred_inds и target_inds, мы получим объединение + пересечение пикселей этого конкретного класса. Итак, мы вычитаем уже рассчитанное пересечение, чтобы получить объединение. Затем мы можем разделить пересечение и объединение, чтобы получить IoU этого конкретного класса и добавить его в список допустимых IoU.

В конце вы берете среднее значение всего списка, чтобы получить mIoU. Если вам нужен коэффициент игральных костей, вы можете рассчитать его аналогичным образом.

...