💡一句話定義
IoU(Intersection over Union,交併比)= 預測框與真實框的交集面積 ÷ 聯集面積,值介於 0 到 1,越大代表框得越準。它是物件偵測與分割最核心的重疊度指標。
IoU = 交集面積(重疊) ÷ 聯集面積(總涵蓋範圍)
完全不重疊時 IoU=0,完全重合時 IoU=1。框「差一點」還是「差很多」,就靠這個比值來量化。
🎮互動:拖出你的預測框
綠色是固定的真實框,紫色虛線是你的預測框。拖動滑桿移動/縮放它,看橘色交集區、IoU 分數,以及在目前門檻下被判 TP(命中)還是 FP(不夠準)。
IoU 與 mAP 閾值互動圖解
真實物件 (Ground Truth)
預測框 (Prediction)
調整預測框
(常見設定:mAP@50 為 0.50,mAP@75 為 0.75)
當前交併比 (IoU)
0.000
交集面積 (橘色) ÷ 聯集面積 (總涵蓋區)
模型判定結果:
計算中...
🎚️門檻與 TP / FP
📈從 IoU 到 mAP
有了「命中判定」,就能一路算到偵測的主要指標 mAP:
| 指標 | 意思 |
|---|---|
| IoU | 單一預測框與真實框的重疊度(交集÷聯集) |
| AP | 某一類別在各信心度下的 Precision-Recall 曲線面積 |
| mAP | 所有類別 AP 的平均(mean Average Precision) |
| mAP@50 / @75 | 用 IoU 門檻 0.5 / 0.75 判命中算出的 mAP |
COCO 標準:會用 IoU 門檻 0.5 到 0.95(每 0.05 一階)算多個 mAP 再平均,比單一門檻更全面。
⚠️IoU 的限制
IoU 在兩框完全不重疊時一律是 0,無法反映「差一點點」還是「差很遠」,用來訓練回歸框時梯度會消失。改良版 GIoU、DIoU、CIoU 加入了距離與形狀資訊,即使沒重疊也能提供有意義的梯度,訓練邊界框回歸更穩。
✅自我檢測
Q1. IoU 怎麼算?範圍多少?
交集面積 ÷ 聯集面積,值介於 0(完全不重疊)到 1(完全重合)。越大代表預測框與真實框越吻合。
Q2. IoU 門檻在偵測裡做什麼?
設一個門檻(如 0.5),預測框與真實框 IoU 超過門檻才算命中(TP)、否則算誤報(FP)。門檻越高、判定越嚴,要求框得越精準。
Q3. mAP@50 和 mAP@75 差在哪?
分別用 IoU 門檻 0.5 與 0.75 來判命中再算 mAP。@75 更嚴格。COCO 還會用 0.5~0.95 多門檻平均,衡量更全面。
Q4. IoU 有什麼缺點?怎麼改良?
兩框完全不重疊時 IoU 恆為 0、無法反映差多遠,訓練回歸框時梯度消失。GIoU、DIoU、CIoU 加入距離/形狀資訊改良,即使沒重疊也能提供梯度。
🎯重點整理
- IoU:交集÷聯集,0~1,越大越準。
- 門檻:超過算命中 TP、否則 FP;越高越嚴。
- mAP:各類 AP 的平均;mAP@50、@75 用不同門檻。
- COCO:用 0.5~0.95 多門檻平均更全面。
- 限制:不重疊時 IoU=0 → GIoU / DIoU / CIoU 改良。