NMS的python实现

　　本篇文章主要是对NMS模块的python实现，因为最近在做有关目标检测的东西，而NMS作为目标检测深度模型之后对图片方框的后处理，是非常重要的一个部分。参考原文(NMS的python实现)

　　具体的原理建议参考原文，我这里就是搬运一下代码, 当然也有增加了一些自己对代码的解释。

import numpy as np
 
boxes=np.array([[100,100,210,210,0.72],
        [250,250,420,420,0.8],
        [220,220,320,330,0.92],
        [100,100,210,210,0.72],
        [230,240,325,330,0.81],
        [220,230,315,340,0.9]])


def py_cpu_nms(dets, thresh):
    #首先数据赋值和计算对应矩形框的面积
    #dets的数据格式是dets=np.array[[xmin,ymin,xmax,ymax,scores]....]
 
    x1 = dets[:,0]  
    y1 = dets[:,1]
    x2 = dets[:,2]
    y2 = dets[:,3]
    areas = (y2-y1+1) * (x2-x1+1)
    scores = dets[:,4]
    print('areas  ',areas)
    print('scores ',scores)
 
    #这边的keep用于存放，NMS后剩余的方框
    keep = []
    
    # 取出分数从大到小排列的索引。.argsort()是从小到大排列，[::-1]是列表头和尾颠倒一下。
    index = scores.argsort()[::-1]
    print(scores)
    print(index) 
    # 上面这两句比如分数[0.72 0.8  0.92 0.72 0.81 0.9 ]    
    #  对应的索引index[  2   5    4     1    3   0  ]记住是取出索引，scores列表没变。scores[2]>scores[5]>scores[4]>...>scores[0]
    
    # index会剔除遍历过的方框，和合并过的方框。 
    while index.size >0:
        print(index.size)
        # 取出第一个方框进行和其他方框比对，看有没有可以合并的
        i = index[0]       # every time the first is the biggst, and add it directly
        
        #因为我们这边分数已经按从大到小排列了。
        #所以如果有合并存在，也是保留分数最高的这个，也就是我们现在那个这个
        #keep保留的是索引值，不是具体的分数。     
        keep.append(i)
 
 
        # 计算交集的左上角和右下角
        # 这里要注意，比如x1[i]这个方框的左上角x和所有其他的方框的左上角x的最大值
        x11 = np.maximum(x1[i], x1[index[1:]])    # 返回值是【max(x1[i], x1[1]), max(x1[i], x1[2]),....】
        y11 = np.maximum(y1[i], y1[index[1:]])    # np.maximum是逐个位置比较。
        x22 = np.minimum(x2[i], x2[index[1:]])
        y22 = np.minimum(y2[i], y2[index[1:]])
        
        
        # 这边要注意，如果两个方框相交，X22-X11和Y22-Y11是正的。
        # 如果两个方框不相交，X22-X11和Y22-Y11是负的，我们把不相交的W和H设为0.
        w = np.maximum(0, x22-x11+1)    
        h = np.maximum(0, y22-y11+1)    
       
        #计算重叠面积就是上面说的交集面积。不相交因为W和H都是0，所以不相交面积为0
        overlaps = w*h
        print('overlaps is',overlaps)
        
        # 这个就是IOU公式（交并比）。
        # 得出来的ious是一个列表，里面拥有当前方框和其他所有方框的IOU结果。
        ious = overlaps / (areas[i]+areas[index[1:]] - overlaps)
        print('ious is',ious)
        
        # 接下来是合并重叠度最大的方框，也就是合并ious中值大于thresh的方框
        # 我们合并的操作就是把他们剔除，因为我们合并这些方框只保留下分数最高的。
        # 我们经过排序当前我们操作的方框就是分数最高的，所以我们剔除其他和当前重叠度最高的方框
        # 这里np.where(ious<=thresh)[0]是一个固定写法。
        idx = np.where(ious <= thresh)[0]   # 说明index[idx+1]这些位置是IOU小于指定阈值的位置
        print('=============', idx)
 
        # 把留下来框再进行NMS操作
        # 这边留下的框是去除当前操作的框，和当前操作的框重叠度大于thresh的框
        # 每一次都会先去除当前操作框(i框没有参与计算IOU)，所以索引的列表就会向前移动移位，要还原就+1，向后移动一位
        index = index[idx+1]   # because index start from 1
    return keep
print(py_cpu_nms(boxes, 0.5))

　　上面已经在关键地方进行了标注。大家可以下载下来试一试。