pcb defect detetcion application
[ealt-edge.git] / example-apps / PDD / pcb-defect-detection / libs / val_libs / voc_eval.py
diff --git a/example-apps/PDD/pcb-defect-detection/libs/val_libs/voc_eval.py b/example-apps/PDD/pcb-defect-detection/libs/val_libs/voc_eval.py
new file mode 100755 (executable)
index 0000000..fc2bde1
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,274 @@
+# --------------------------------------------------------
+# Fast/er R-CNN
+# Licensed under The MIT License [see LICENSE for details]
+# Written by Bharath Hariharan
+# --------------------------------------------------------
+from __future__ import absolute_import
+from __future__ import division
+from __future__ import print_function
+
+import xml.etree.ElementTree as ET
+import os
+import pickle
+import numpy as np
+
+import matplotlib.pyplot as plt
+import pylab as pl
+from sklearn.metrics import precision_recall_curve
+from itertools import cycle
+
+from libs.label_name_dict.label_dict import NAME_LABEL_MAP
+from libs.configs import cfgs
+from help_utils.tools import *
+
+def write_voc_results_file(all_boxes, test_imgid_list, det_save_dir):
+  '''
+
+  :param all_boxes: is a list. each item reprensent the detections of a img.
+  the detections is a array. shape is [-1, 6]. [category, score, xmin, ymin, xmax, ymax]
+  Note that: if none detections in this img. that the detetions is : []
+
+  :param test_imgid_list:
+  :param det_save_path:
+  :return:
+  '''
+  for cls, cls_id in NAME_LABEL_MAP.items():
+    if cls == 'back_ground':
+      continue
+    print("Writing {} VOC resutls file".format(cls))
+
+    mkdir(det_save_dir)
+    det_save_path = os.path.join(det_save_dir, "det_"+cls+".txt")
+    with open(det_save_path, 'wt') as f:
+      for index, img_name in enumerate(test_imgid_list):
+        this_img_detections = all_boxes[index]
+
+        this_cls_detections = this_img_detections[this_img_detections[:, 0]==cls_id]
+        if this_cls_detections.shape[0] == 0:
+          continue # this cls has none detections in this img
+        for a_det in this_cls_detections:
+          f.write('{:s} {:.3f} {:.1f} {:.1f} {:.1f} {:.1f}\n'.
+                  format(img_name, a_det[1],
+                         a_det[2], a_det[3],
+                         a_det[4], a_det[5]))  # that is [img_name, score, xmin, ymin, xmax, ymax]
+
+
+def parse_rec(filename):
+  """ Parse a PASCAL VOC xml file """
+  tree = ET.parse(filename)
+  objects = []
+  for obj in tree.findall('object'):
+    obj_struct = {}
+    obj_struct['name'] = obj.find('name').text
+    obj_struct['pose'] = obj.find('pose').text
+    obj_struct['truncated'] = int(obj.find('truncated').text)
+    obj_struct['difficult'] = int(obj.find('difficult').text)
+    bbox = obj.find('bndbox')
+    obj_struct['bbox'] = [int(bbox.find('xmin').text),
+                          int(bbox.find('ymin').text),
+                          int(bbox.find('xmax').text),
+                          int(bbox.find('ymax').text)]
+    objects.append(obj_struct)
+
+  return objects
+
+
+def voc_ap(rec, prec, use_07_metric=False):
+  """ ap = voc_ap(rec, prec, [use_07_metric])
+  Compute VOC AP given precision and recall.
+  If use_07_metric is true, uses the
+  VOC 07 11 point method (default:False).
+  """
+  if use_07_metric:
+    # 11 point metric
+    ap = 0.
+    for t in np.arange(0., 1.1, 0.1):
+      if np.sum(rec >= t) == 0:
+        p = 0
+      else:
+        p = np.max(prec[rec >= t])
+      ap = ap + p / 11.
+  else:
+    # correct AP calculation
+    # first append sentinel values at the end
+    mrec = np.concatenate(([0.], rec, [1.]))
+    mpre = np.concatenate(([0.], prec, [0.]))
+
+    # compute the precision envelope
+    for i in range(mpre.size - 1, 0, -1):
+      mpre[i - 1] = np.maximum(mpre[i - 1], mpre[i])
+
+    # to calculate area under PR curve, look for points
+    # where X axis (recall) changes value
+    i = np.where(mrec[1:] != mrec[:-1])[0]
+
+    # and sum (\Delta recall) * prec
+    ap = np.sum((mrec[i + 1] - mrec[i]) * mpre[i + 1])
+  return ap
+
+
+def voc_eval(detpath, annopath, test_imgid_list, cls_name, ovthresh=0.5,
+                 use_07_metric=False, use_diff=False):
+  '''
+
+  :param detpath:
+  :param annopath:
+  :param test_imgid_list: it 's a list that contains the img_name of test_imgs
+  :param cls_name:
+  :param ovthresh:
+  :param use_07_metric:
+  :param use_diff:
+  :return:
+  '''
+  # 1. parse xml to get gtboxes
+
+  # read list of images
+  imagenames = test_imgid_list
+
+  recs = {}
+  for i, imagename in enumerate(imagenames):
+    recs[imagename] = parse_rec(os.path.join(annopath, imagename+'.xml'))
+    # if i % 100 == 0:
+    #   print('Reading annotation for {:d}/{:d}'.format(
+    #     i + 1, len(imagenames)))
+
+  # 2. get gtboxes for this class.
+  class_recs = {}
+  num_pos = 0
+  # if cls_name == 'person':
+  #   print ("aaa")
+  for imagename in imagenames:
+    R = [obj for obj in recs[imagename] if obj['name'] == cls_name]
+    bbox = np.array([x['bbox'] for x in R])
+    if use_diff:
+      difficult = np.array([False for x in R]).astype(np.bool)
+    else:
+      difficult = np.array([x['difficult'] for x in R]).astype(np.bool)
+    det = [False] * len(R)
+    num_pos = num_pos + sum(~difficult)  # ignored the diffcult boxes
+    class_recs[imagename] = {'bbox': bbox,
+                             'difficult': difficult,
+                             'det': det} # det means that gtboxes has already been detected
+
+  # 3. read the detection file
+  detfile = os.path.join(detpath, "det_"+cls_name+".txt")
+  with open(detfile, 'r') as f:
+    lines = f.readlines()
+
+  # for a line. that is [img_name, confidence, xmin, ymin, xmax, ymax]
+  splitlines = [x.strip().split(' ') for x in lines]  # a list that include a list
+  image_ids = [x[0] for x in splitlines]  # img_id is img_name
+  confidence = np.array([float(x[1]) for x in splitlines])
+  BB = np.array([[float(z) for z in x[2:]] for x in splitlines])
+
+  nd = len(image_ids) # num of detections. That, a line is a det_box.
+  tp = np.zeros(nd)
+  fp = np.zeros(nd)
+
+  if BB.shape[0] > 0:
+    # sort by confidence
+    sorted_ind = np.argsort(-confidence)
+    sorted_scores = np.sort(-confidence)
+    BB = BB[sorted_ind, :]
+    image_ids = [image_ids[x] for x in sorted_ind]  #reorder the img_name
+
+    # go down dets and mark TPs and FPs
+    for d in range(nd):
+      R = class_recs[image_ids[d]]  # img_id is img_name
+      bb = BB[d, :].astype(float)
+      ovmax = -np.inf
+      BBGT = R['bbox'].astype(float)
+
+      if BBGT.size > 0:
+        # compute overlaps
+        # intersection
+        ixmin = np.maximum(BBGT[:, 0], bb[0])
+        iymin = np.maximum(BBGT[:, 1], bb[1])
+        ixmax = np.minimum(BBGT[:, 2], bb[2])
+        iymax = np.minimum(BBGT[:, 3], bb[3])
+        iw = np.maximum(ixmax - ixmin + 1., 0.)
+        ih = np.maximum(iymax - iymin + 1., 0.)
+        inters = iw * ih
+
+        # union
+        uni = ((bb[2] - bb[0] + 1.) * (bb[3] - bb[1] + 1.) +
+               (BBGT[:, 2] - BBGT[:, 0] + 1.) *
+               (BBGT[:, 3] - BBGT[:, 1] + 1.) - inters)
+
+        overlaps = inters / uni
+        ovmax = np.max(overlaps)
+        jmax = np.argmax(overlaps)
+
+      if ovmax > ovthresh:
+        if not R['difficult'][jmax]:
+          if not R['det'][jmax]:
+            tp[d] = 1.
+            R['det'][jmax] = 1
+          else:
+            fp[d] = 1.
+      else:
+        fp[d] = 1.
+
+  # 4. get recall, precison and AP
+  fp = np.cumsum(fp)
+  tp = np.cumsum(tp)
+  rec = tp / float(num_pos)
+  # avoid divide by zero in case the first detection matches a difficult
+  # ground truth
+  prec = tp / np.maximum(tp + fp, np.finfo(np.float64).eps)
+  ap = voc_ap(rec, prec, use_07_metric=cfgs.USE_07_METRIC)
+
+  return rec, prec, ap
+
+
+def do_python_eval(test_imgid_list, test_annotation_path):
+  AP_list = []
+  #import matplotlib.pyplot as plt
+  #import matplotlib.colors as colors
+  #color_list = colors.cnames.keys()[::6]
+
+  for cls, index in NAME_LABEL_MAP.items():
+    if cls == 'back_ground':
+      continue
+    recall, precision, AP = voc_eval(detpath=os.path.join(cfgs.EVALUATE_DIR, cfgs.VERSION),
+                                     test_imgid_list=test_imgid_list,
+                                     cls_name=cls,
+                                     annopath=test_annotation_path)
+    AP_list += [AP]
+    pl.plot(recall, precision, lw=2, label='{} (AP = {:.4f})'''.format(cls, AP))
+    print(10*"__")
+  pl.xlabel('Recall')
+  pl.ylabel('Precision')
+  pl.grid(True)
+  pl.ylim([0.0, 1.05])
+  pl.xlim([0.0, 1.0])
+  pl.title('Precision-Recall')
+  pl.legend(loc="lower left")     
+  pl.show()
+  pl.savefig(cfgs.VERSION+'_eval.jpg')
+  print("hello")
+  print("mAP is : {}".format(np.mean(AP_list)))
+
+
+def voc_evaluate_detections(all_boxes, test_annotation_path, test_imgid_list):
+  '''
+
+  :param all_boxes: is a list. each item reprensent the detections of a img.
+
+  The detections is a array. shape is [-1, 6]. [category, score, xmin, ymin, xmax, ymax]
+  Note that: if none detections in this img. that the detetions is : []
+  :return:
+  '''
+  test_imgid_list = [item.split('.')[0] for item in test_imgid_list]
+
+  write_voc_results_file(all_boxes, test_imgid_list=test_imgid_list,
+                         det_save_dir=os.path.join(cfgs.EVALUATE_DIR, cfgs.VERSION))
+  do_python_eval(test_imgid_list, test_annotation_path=test_annotation_path)
+
+
+
+
+
+
+
+