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前言
目标检测论文中出现过很多容易混淆的评价指标，比如FLOPS、FLOPs、 GFLOPS，包括最基本的AP、mAP这些定义，索性将这些基本概念搞清楚，做个总结。
一、AP（Average Precision）
1.1 TP（True Positive）、FP（False Positive）、FN（False Negative）
TP:与真实目标框GT（Ground Truth)的 IoU大于指定阈值（比如0.5）的预测框（一个GT只计算一个TP）
FP:与真实目标框GT（Ground Truth)的 IoU小于等于指定阈值（比如0.5）的预测框（多余的TP也被认为是FP）
FN: 没有TP的真实目标框GT（Ground Truth)
一个GT只会计算一个TP，一个GT即使有5个IoU大于0.5的预测框，TP也只能等于1，剩下的4个都被认为是FP。按置信度排序选最大的作为TP
举个例子，以单张图片为例（目标检测任务中是所有的验证集图片），计算人这一类别的TP、FP、FN。首先，TP、FP、FN都是针对某一个类别来说（AP的计算也是如此），比如上图中车这个目标也是我们要检测出来的，所以车也可以计算TP、FP、FN。
将类别为人的预测框全部筛选出来（绿框表示），红色的为GT。预测框1与GT1的IoU大于0.5，故预测框1属于TP；预测框2与GT1的IoU小于0.5，故预测框2属于FP；预测框3与GT1的IoU大于0.5但已经有一个TP了，故预测框3属于FP；GT2没有TP，故属于FN。
故TP=1，FP=2，FN=1。
1.2 Precision（查准率）、Recall（召回率/查全率）
Precision= TP / (TP + FP)
Recall=TP / (TP + FN)
| - | 预测为正类 | 预测为负类 |
|---|---|---|
| 正类 | TP | FN |
| 负类 | FP | TN |
(TP + FP)就是所有生成的预测框数量，(TP + FN)在目标检测中就是GT的数量（因为一个GT只计算一个TP）。所以可以通俗的理解： Precision就是衡量误检程度，Recall是衡量漏检程度。
你可以让模型尽可能多地生成预测框，可以提高Recall。因为Recall只和GT和TP的数量有关。多生成预测框我每个GT都有一个TP的机会也更大，极端一点整张图片生成100000个预测框，保证每个GT都有一个TP，此时Recall为1，我的Recall仍然可以很大。
你可以让模型尽可能少地生成预测框，可以提高Precision。因为Precision只和 (TP + FP)就是所有生成的预测框数量有关。比如我只有一个TP，但是我总共只预测了2个框，我的Precision是0.5；如果我总共预测了4个框，我的Precision是0.25。
所以单一用Precision或者Recall是没有意义的，并不能实际反映出模型检测效果的好坏。
1.3 PR曲线
单一用Precision或者Recall是没有意义的，所以要综合考虑两者，也就是PR曲线：纵轴是Precision，横轴是Recall。用PR曲线下方的面积来衡量检测效果，也就是AP（Average Precision）。
AP是衡量单个类别检测效果的指标
以上图为例增加一个预测框，计算Precision和Recall，每预测一个框都会改变两者的值。
大概步骤如下：
节选自：知乎
我会依次遍历每个类别，在同一个类别下，按照置信度分数给你的pred_bbox从大到小排序，然后用一个匹配规则去确定你的pred_bbox中哪些是TP，哪些是FP，以及我的gt_bbox中哪些是FN。
为什么要按置信度排序？因为这样绘制出来的precision-recall曲线下的面积比按你直接给我的pred_bbox的顺序要大。毕竟我和你的目标是一样，你希望你的得分越高，我也希望你的得分越高，所以我就这样做了。
按照1步骤，我就可以逐个bbox计算出precision和recall，进而绘制出precision-recall曲线。
举个简单的例子，假设一共5个pred_bbox和4个gt_bbox，经过步骤1，5个pred_bbox被判定为「TP，TP，FP，TP，FP」，那么逐个bbox计算出的precision＝「1/1，2/2，2/3，3/4，3/5」，recall＝「1/4，2/4，2/4，3/4，3/4」。Precision和Recall组成坐标，得到逐个bbox的precision-recall曲线，我就可以计算这个曲线下的面积了，得到ap了。
| - | 置信度 | TP or FP | Precision | Recall |
|---|---|---|---|---|
| 预测框1 | 0.9 | TP | 1 | 0.5 |
| 预测框4 | 0.8 | TP | 1 | 1 |
| 预测框3 | 0.7 | FP | 0.66 | 1 |
| 预测框2 | 0.6 | FP | 0.5 | 1 |
可以看出随着预测框数量的增加，Precision是减少的，Recall是增加的。
但是PR曲线下面积的计算方式还有很多种做法（VOC和COCO数据集计算方法不一样），有插值、平滑，可以自行参考知乎问答：知乎问答
1.4 mAP（mean Average Precision）
PR曲线下方的面积就是AP（Average Precision），mAP就是所有类别的AP取平均就是mAP。比如Person的AP是0.6，Car的AP是0.8，那mAP就是(0.6+0.8)/2=0.7
AP是衡量单个类别检测效果的指标，mAP是衡量所有类别检测效果的指标
注：在COCO数据集中的AP就相当于mAP，COCO计算的AP就是所有类别的。
AP（mAP）：COCO的AP是将以IoU阈值（即判断为TP的阈值）为0.5开始，以0.05递增到0.95，也就是以(0.5, 0.55, 0.6, 0.65, 0.7, 0.75, 0.8, 0.85, 0.9, 0.95)为阈值共10个mAP取均值计算得来的。阈值越高，对模型精度要求也越高。
AP50：以IoU阈值为0.5判定为TP下的AP
AP75：以IoU阈值为0.75判定为TP下的AP
APs：小物体的AP
APm：中物体的AP
APL：大物体的AP
二、FLOPs、FLOPS
FLOPS：注意全大写，是floating point operations per second的缩写，意指每秒浮点运算次数，理解为计算速度。是一个衡量硬件性能的指标。
FLOPs:注意s小写，是floating point operations的缩写（s表复数），意指浮点运算数，理解为计算量。可以用来衡量算法/模型的复杂度。
但是目前计算FLOPs还没有统一的标准，在torch中可以利用torchstat来计算复杂度。
安装使用参考github：torchstat
三、FPS
FPS就是目标网络每秒可以处理（检测）多少帧(多少张图片),FPS简单来理解就是图像的刷新频率，也就是每秒多少帧。假设目标检测网络处理1帧（一张图片）要0.02s，此时FPS就是1/0.02=50。以基础的DETR模型为例，FPS为28，那么处理一张图片要1/28s。
四、MACs
MACs(Multiply–Accumulate Operations):乘加累积操作数，常常被人们与FLOPs概念混淆实际上1MACs包含一个乘法操作与一个加法操作，大约包含2FLOPs。通常MACs与FLOPs存在一个2倍的关系。
