Tính Độ Trùng Lặp Khung Bao (Intersection over Union - IoU) Cho Object Detection

Mục tiêu kiến thức

• Trong bài toán Phát hiện vật thể (Object Detection như YOLO, Faster R-CNN), chỉ số IoU (Jaccard Index) đo lường độ trùng lặp không gian giữa khung dự đoán (Prediction) và khung nhãn thực (Ground Truth):

IoU = Area of OverlapArea of Union = IntersectionArea₁ + Area₂ - Intersection

• Tọa độ khung biểu diễn dạng [x₁, y₁, x₂, y₂] trong đó (x₁, y₁) là đỉnh trên-trái, (x₂, y₂) là đỉnh dưới-phải (x₂ ≥ x₁, y₂ ≥ y₁).
• Tọa độ giao nhau giữa box A và box B:
• x_left = max(x₁^A, x₁^B)
• y_top = max(y₁^A, y₁^B)
• x_right = min(x₂^A, x₂^B)
• y_bottom = min(y₂^A, y₂^B)
• Chiều rộng giao: w = max(0.0, x_right - x_left)
• Chiều cao giao: h = max(0.0, y_bottom - y_top)
• Intersection = w × h.

Yêu cầu

Viết hàm:

def compute_box_iou(boxes1: np.ndarray, boxes2: np.ndarray) -> np.ndarray:
    pass

• boxes1: Mảng shape (N, 4).
• boxes2: Mảng shape (M, 4).
• Trả về: Mảng ma trận (N, M) chứa điểm IoU giữa từng cặp box i và j (0.0 ≤ IoU ≤ 1.0). Nếu Union = 0, gán IoU = 0.0.

Ràng buộc

• Thời gian chạy tối đa: 2000ms.
• Giới hạn bộ nhớ: 256MB.
• Dữ liệu đầu vào hợp lệ theo đúng kiểu dữ liệu và miền giá trị được mô tả.