calculate_IoU_polygon.py

import numpy as np 
import shapely
from shapely.geometry import Polygon,MultiPoint #多边形

def polygon_intersection_over_union(line1, line2):
  # line1=[2,0,2,2,0,0,0,2]  #四边形四个点坐标的一维数组表示，[x,y,x,y....]
  a=np.array(line1).reshape(4, 2)  #四边形二维坐标表示
  poly1 = Polygon(a).convex_hull #python四边形对象，会自动计算四个点，最后四个点顺序为：左上 左下 右下 右上 左上
  # print(Polygon(a).convex_hull) #可以打印看看是不是这样子

  # line2=[1,1,4,1,4,4,2,4]
  b=np.array(line2).reshape(4, 2)
  poly2 = Polygon(b).convex_hull
  # print(Polygon(b).convex_hull)

  union_poly = np.concatenate((a,b))  #合并两个box坐标，变为8*2
  #print(union_poly)
  # print(MultiPoint(union_poly).convex_hull)   #包含两四边形最小的多边形点
  if not poly1.intersects(poly2): #如果两四边形不相交
    iou = 0
  else:
    try:
      inter_area = poly1.intersection(poly2).area  #相交面积
      # 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) #错了
      iou=float(inter_area) / union_area
      # iou=float(inter_area) /(poly1.area+poly2.area-inter_area)
      # 源码中给出了两种IOU计算方式，第一种计算的是: 交集部分/包含两个四边形最小多边形的面积
      # 第二种： 交集 / 并集（常见矩形框IOU计算方式）
    except shapely.geos.TopologicalError:
      print('shapely.geos.TopologicalError occured, iou set to 0')
      iou = 0
    # print(a)
    # print('iou', iou)
  return iou

if __name__ == '__main__':
  line1 = [225, 194, 1032, 194, 1032, 262, 5, 238]  # 四边形四个点坐标的一维数组表示，[x,y,x,y....]
  line2 = [813, 0, 1065, 0, 1032, 194, 225, 194]
  iou = polygon_intersection_over_union(line1, line2)