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Detección de objetos

Comparar detectores de una y dos etapas y sus métricas (IoU y mAP) para localizar y clasificar varios objetos en una imagen.

Detección de objetos

Qué y dónde Un clasificador dice qué hay; un detector dice además dónde. Añadir la localización multiplica la dificultad: hay que proponer regiones, clasificarlas y afinar sus cajas sin perder rapidez.

De clasificar a localizar

Detección combina clasificación y regresión: para cada objeto se predice una clase y una caja que lo encierra. Una imagen puede contener muchos objetos de distintas escalas y posiciones.

Regiones propuestas

Los dos estadios

Los detectores de dos etapas, como R-CNN, proponen regiones y las refina una a una: muy precisos pero lentos. Separar propuesta y clasificación favoreció la exactitud histórica.

Una sola etapa

Los one-stage como YOLO y SSD predicen cajas y clases en un único pase sobre una rejilla: rapidísimos, ideales para tiempo real. Antes sacrificaban precisión; la brecha se ha estrechado mucho.

Una escena con un coche, una bicicleta y una señal, cada uno enmarcado por una caja rectangular de color.
Un detector predice a la vez qué hay y dónde, encerrando cada objeto en su caja.

IoU: qué tan bien puesto

El índice de unión IoU mide la superposición entre la caja predicha y la real. Superar un umbral —a menudo 0,5— cuenta la detección como acierto; por debajo, se pierde o se solapa mal.

Confianza y supresión

El modelo propone muchísimas cajas redundantes; la supresión no máxima conserva solo la de mayor confianza de cada grupo, descartando duplicados sobre el mismo objeto.

mAP: la métrica reina

La precisión media resume, cruzando umbrales de IoU y clases, cuánto acierta el detector. Balancea localización y clasificación en un solo número comparable entre modelos.

Precisión y exhaustividad

Umbral de confianza alto da precisión pero pierde objetos; bajo recupera pero genera falsos positivos. La curva precisión-exhaustividad y su área reflejan ese equilibrio.

Elegir detector

Para vigilancia en tiempo real importan los fotogramas por segundo de un one-stage; para diagnóstico médico prima la precisión de un dos etapas o un detector grande. El escenario manda.

Errores frecuentes

Ejemplo resuelto: contar coches con un detector

Quieres contar vehículos en un vídeo y montas un detector paso a paso:

  1. Etiquetas cajas alrededor de cada coche en un conjunto variado de imágenes.
  2. Entrenas un one-stage rápido que predice cajas y clases en un pase.
  3. Fijas un umbral de confianza y aplicas supresión no máxima.
  4. Mides la calidad con IoU y calculas el mAP en validación.
  5. Ajustas umbral y aumento según fallos en objetos pequeños o solapados.

¿Para qué sirve en la realidad?

La detección alimenta lectura de matrículas, conteo de tráfico, inspección industrial o seguridad; saber elegir entre velocidad y precisión según el escenario es lo que hace útil un detector desplegado.

El índice IoU en detección de objetos mide:

Los detectores de una sola etapa suelen priorizar la velocidad frente a los de dos etapas.

Detección

Superposición entre caja predicha y real
iou
Métrica reina que resume precisión media del detector
map
Descarta cajas duplicadas sobre un mismo objeto
supresion no maxima
Detector que propone y luego clasifica regiones
dos etapas
Detector rápido de un único pase, tipo YOLO
one stage

Ordena el flujo típico de un detector de objetos:

Imagen
Proponer
Clasificar
Suprimir

Detección de objetos
Tarea, familias de detectores y métricas.

Une cada término de detección con su significado.

Qué y dónde

# Detección de objetos
## Dos etapas
### propone regiones
### muy preciso
## Una etapa
### un solo pase
### rapido tipo YOLO
## Cajas
### IoU
### supresion no maxima
## Métrica
### mAP
### curva precision exhaustividad

You Only Look Once
El detector de una etapa que mira la imagen una sola vez.

Para un coche autónomo necesitas detectar peatones en tiempo real. ¿Elegirías un detector de una o de dos etapas, y qué métrica vigilarías más: la precisión o la latencia? Justifica.