轉(zhuǎn)載自：http://blog.csdn.net/pb09013037/article/details/48949037
因個人在做模式識別相關(guān)的工作，模式識別算法最終的性能評價是關(guān)鍵。但苦于網(wǎng)上很難找到具體、詳細的評價流程、方法以及代碼，所以本人打算近期準(zhǔn)備如題所示評價方法的整理工作，到時候會奉上方法介紹、基礎(chǔ)代碼（matlab 版），以幫助更多像我這樣對這些方法有些迷茫的人。
暫時提供matlab中自帶的ROC,DET曲線繪制函數(shù): perfcurve()
具體使用方法，中文鏈接：http://ilovematlab.cn/thread-76781-1-1.html
MathWork Manual（文檔源自matlab2013。之前低版本中應(yīng)該有該函數(shù)，但本人在自己的2008a版本中沒有發(fā)現(xiàn)，2010版本中應(yīng)該有）:?http://www.mathworks.cn/cn/help/stats/perfcurve.html
自編 ROC 曲線及相關(guān)中間結(jié)果的計算代碼。
Main function:
[plain]?view plaincopy %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%?? %function:?ROC?curve?related?? %???date?:?2013.07.01?? %?author?:?Xin?Yang,?School?of?medicine,?SZU?? %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%?? ?? %?根據(jù)Label8score文件繪制?ROC、DET曲線?? %?獲取數(shù)據(jù)文件路徑?? [filename,?pathname]?=?uigetfile(?{'*.txt',?'Model?Files?(*.txt)';?...?? '*.*',?'All?Files?(*.*)'},?'選擇?ROC?數(shù)據(jù)源','F:\Result\FPPW\');?? if?isequal(filename,0)?||?isequal(pathname,0)?? ????return;%如果點了“取消”?? else?? ????L8S_file?=?[pathname?,?filename];?? end?? dot_num?=?50;?? YX_Roc(L8S_file?,?dot_num);?? %?YX_DET_Curve(L8S_file?,?dot_num);??
YX_Roc function:
[plain]?view plaincopy %?根據(jù)?標(biāo)記&預(yù)測得分文件?繪制ROC曲線?? function?YX_Roc(Label8ScoreFile?,?dot_num)?? %?加載?標(biāo)記&預(yù)測得分?數(shù)據(jù)文件??1:正?0:負?? Mat_L8S?=?load(Label8ScoreFile);?? sample_num?=?size(Mat_L8S?,1);?? %?繪制正、負標(biāo)記分布趨勢圖，用于觀察正負樣本的交叉程度?? Plot_PN_pdf(Mat_L8S);?? ?? Label?=?Mat_L8S(:,1);%?人工標(biāo)記?? Score?=?Mat_L8S(:,2);%?算法評分?? %?分數(shù)上下限?? Upper?=?max(Score);?? Lower?=?min(Score);?? %?拓寬分數(shù)上下限，便于達到極限?? Upper?=?Upper?+?0.1;?? Lower?=?Lower?-?0.1;?? %?點數(shù)?? bins?=?dot_num;?? %?步進?? step?=?(Upper?-?Lower)/bins;?? %?閾值變化?? T?=?Lower:step:Upper;?? T_num?=?bins?+?1;?? %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%?? %?計算?TPR?、FPR?? TPR?=?zeros(T_num?,1);?? FPR?=?zeros(T_num?,1);?? %?遍歷閾值?? for?i?=?1:T_num?? ????T_temp?=?T(i);?? ????TP?=?0?;?FN?=?0;%?清零?? ????FP?=?0?;?TN?=?0;?? ????%?遍歷樣本?? ????for?j?=?1:sample_num?? ????????if?(Label(j)?==?1)?? ????????????if?(Score(j)?>=?T_temp)?? ????????????????TP?=?TP?+?1;%?真陽?? ????????????else?? ????????????????FN?=?FN?+?1;%?假陰?? ????????????end?? ????????elseif?(Label(j)?==?0)?? ????????????if?(Score(j)?>=?T_temp)?? ????????????????FP?=?FP?+?1;%?假陽?? ????????????else?? ????????????????TN?=?TN?+?1;%?真陰?? ????????????end?? ????????end?? ????end?? ????%?*****?? ????TPR(i)?=?TP/(TP?+?FN);?? ????FPR(i)?=?FP/(FP?+?TN);?? end?? %?ROC?曲線?? figure?? plot(FPR?,?TPR?,?'c',?'LineWidth',2);?? axis([0?,1?,0?,1]);?? xlabel('1-Specificity')?? ylabel('Sensitivity')?? title('ROC')?? grid?on?? %?Youden?指數(shù)?? figure?? X?=?TPR-FPR;?? plot(X?,'r','LineWidth',2);?? title('Youden?指數(shù)');?? %?TPR、FPR?隨閾值的變化，便于觀察、確定閾值?? figure?,plot3(FPR?,?TPR?,?T?,'Color'?,?'r'?,'LineWidth',2);?? xlabel('\fontsize{14}\bfX軸?--?FPR')?? ylabel('\fontsize{14}\bfY軸?--?TPR')?? zlabel('\fontsize{14}\bfZ軸?--?Threshold')?? title('\fontsize{14}\bf閾值選取')??
Plot_PN_pdf function :?
[plain]?view plaincopy %?根據(jù)?Label2Score?繪制正、負標(biāo)記的概率密度函數(shù)曲線?? function?Plot_PN_pdf(Mat_label2score)?? ?? [La_P_r?,?La_P_c]?=?find(Mat_label2score(:,1)?==?1);?? [La_N_r?,?La_N_c]?=?find(Mat_label2score(:,1)?==?0);?? ?? P_Score?=?Mat_label2score(La_P_r?,?2);?? N_Score?=?Mat_label2score(La_N_r?,?2);?? ?? [P_Count?,?P_bin]?=?hist(P_Score?,?50);?? [N_Count?,?N_bin]?=?hist(N_Score?,?50);?? P_Count?=?(P_Count?-?min(P_Count))/(max(P_Count)?-?min(P_Count));?? N_Count?=?(N_Count?-?min(N_Count))/(max(N_Count)?-?min(N_Count));?? ?? figure??? values?=?spcrv([[P_bin(1)?P_bin?P_bin(end)];[P_Count(1)?P_Count?P_Count(end)]],3);?? plot(values(1,:),values(2,:),'Color'?,?'r'?,'LineWidth',2);?? hold?on??? values?=?spcrv([[N_bin(1)?N_bin?N_bin(end)];[N_Count(1)?N_Count?N_Count(end)]],3);?? plot(values(1,:),values(2,:),'Color'?,?'b'?,'LineWidth',2);?? legend('\fontsize{14}\it??P-Labeled','\fontsize{14}\it??N-Labeled')?? xlabel('\fontsize{14}\bfScore')?? ylabel('\fontsize{14}\bffrequency')?? title('\fontsize{14}\bf正、負標(biāo)記分布曲線')??
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中間結(jié)果：
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? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??(3)? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?(4)
(1)圖刻畫了正負測試數(shù)據(jù)的預(yù)測得分分布（概率密度函數(shù)），并表明了正負測試樣本得分的交叉程度。交叉程度由兩者曲線下的交叉部分的積分，即面積決定。交叉越多，則表明分類器效果越差，反之，效果越好。
(2)圖則是ROC曲線，越靠近左上角，分類器性能越好。
(3)圖則是ROC曲線應(yīng)用時，選取實際應(yīng)用閾值的參考方法之一：Youden指數(shù)。曲線最高點對應(yīng)的閾值為最好的應(yīng)用閾值。Youden指數(shù)可參考如下文章第6頁：http://www.medicalbiostatistics.com/roccurve.pdf
(4)圖是基于ROC，選取閾值的曲線。X, Y分別為假陽率、真陽率，Z軸則是相應(yīng)的閾值。要始終記住的是，ROC曲線的產(chǎn)生，就是因為以閾值作為變量，在不同閾值下，得到的多組真陽、假陽率點繪制而來的ROC曲線。所以ROC曲線上的任何一個點，都是有對應(yīng)的閾值的。繪制ROC曲線的目的，除了直觀的看到分類器性能，另一個重要作用就是，根據(jù)ROC曲線，選取一個合理的閾值，用于實際檢測、應(yīng)用、判定。
另附兩篇個人覺得很有用的博文鏈接，是關(guān)于ROC和Precision-Recall的講解的：
[1]?http://www.zhizhihu.com/html/y2012/4076.html
[2]?http://blog.csdn.net/abcjennifer/article/details/7834256
//=============== 28-Aug-2015 增加==================//
目標(biāo)檢測中另外常用的評價標(biāo)準(zhǔn)則是FPPW和FPPI，詳細應(yīng)用可以參考這篇文章：
Pedestrian detection: A?benchmark
兩者都側(cè)重考察FP（False Positive）出現(xiàn)的頻率。
FPPW (False Positive per Window)
基本含義：給定一定數(shù)目N的負樣本圖像，分類器將負樣本判定為“正”的次數(shù)FP，其比率FP/N即為FPPW。意義與ROC中的假陽率相同。FPPW中，一張圖就是一個樣本。
FPPI (False Positive per Image)
基本含義：給定一定數(shù)目N的樣本集，內(nèi)含N張圖像，每張圖像內(nèi)包含或不包含檢測目標(biāo)。
每張圖像均需要標(biāo)定：
1.包含目標(biāo)的個數(shù)；
2. 目標(biāo)的準(zhǔn)確位置L。
而后在每張圖像上運行分類器，檢測目標(biāo)并得到位置p。然后，檢查每張圖像內(nèi)的檢測結(jié)果是否“擊中”標(biāo)定的目標(biāo)：
a. 若圖像內(nèi)無目標(biāo)，而分類器給出了n個“目標(biāo)”檢測結(jié)果，那么False Positive 次數(shù) +n；
b. 若圖像內(nèi)有目標(biāo)，則判斷p是否擊中L，判斷標(biāo)準(zhǔn)參看上述文章（主要看p與L的重疊率）。若判斷未擊中，則False Positive 次數(shù) +1。
最后 FPPI = （False Positive 次數(shù)）/N。
FPPI 相比于FPPW來說，更接近于分類器的實際應(yīng)用情況。
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《新程序員》：云原生和全面數(shù)字化實踐50位技術(shù)專家共同創(chuàng)作，文字、視頻、音頻交互閱讀
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的模式识别的评价方法：ROC曲线, DET曲线, FPPW, FPPI的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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