大家好，我是哪吒。

最近在學(xué)習(xí)OCR相關(guān)的技術(shù)，是指對包含文本資料的圖像文件進(jìn)行分析識別處理，獲取文字及版面信息的技術(shù)。

OCR預(yù)處理的最終目的是提高字符識別的準(zhǔn)確性和效率。其中版面分析技術(shù)指的是OCR系統(tǒng)可以忽略圖像中的非文本區(qū)域，并將文本區(qū)域劃分為易于處理的行和列，從而減少字符識別的錯誤率。

近期在2023年度視覺與學(xué)習(xí)青年學(xué)者研討會（VALSE）上，作為智能文檔處理領(lǐng)域的代表合合信息對于智能文檔處理技術(shù)研發(fā)與實踐成果也進(jìn)行了分享，使我受益匪淺。

一、智能文字識別一般包含以下幾個過程

1、圖像輸入

一般在收到一個圖像時，往往可能會因為各種因素（手機(jī)像素太低、環(huán)境太過陰暗、距離較遠(yuǎn)等），圖片拍攝的不怎么清晰或是傾斜的、或是背景圖片過于復(fù)雜。

如果圖片是傾斜的，可以通過OpenCV和Python進(jìn)行文本傾斜校正，再輔助直線檢測得到圖像對應(yīng)的正方向；
如果亮度不統(tǒng)一，可以用二值化方法 + 投影解決；

感覺自己可以勝任OCR的任何工作了，但是，如果收到的是一個很復(fù)雜的圖像，又該怎么處理呢？怎么做版面分析？

太難了。

2、圖像預(yù)處理

常見的文檔分析及預(yù)處理主要包括彎曲矯正、陰影、去摩爾紋、不清晰等。

（1）彎曲矯正系統(tǒng)pipeline

彎曲矯正系統(tǒng)是一種圖像預(yù)處理方法，用于處理拍攝的文檔圖像中可能存在的幾何形變，包括彎曲、褶皺、折疊等因素導(dǎo)致的畸變。

彎曲矯正系統(tǒng)采用基于位移場網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)方法的系統(tǒng)構(gòu)架，對形變文檔進(jìn)行智能矯正，同時智能定位文檔邊緣，切除多余背景。這種方法可以廣泛應(yīng)用于紙質(zhì)文檔、書籍、名片等各類彎曲載體的文字識別任務(wù)中，通過彎曲矯正技術(shù)，可自動“拉平”圖像，提升各類非常規(guī)載體文字的識別效率與質(zhì)量。

（2）摩爾紋去除

圖像預(yù)處理中的摩爾紋去除是一個富有挑戰(zhàn)性的任務(wù)，目前常見的解決方法是在成像前進(jìn)行預(yù)處理，例如在相機(jī)鏡頭前放置抗混疊濾波器，對彩色濾波陣列(CFA)的輸出應(yīng)用精確插值算法。此外，在專業(yè)攝影領(lǐng)域，最有效的去摩爾紋方法是借助專業(yè)圖像處理軟件的后處理方法，如Adobe Photoshop。這個方法主要分為兩步，即摩爾條紋去除和色調(diào)映射。還有近年來的深度學(xué)習(xí)，如解碼器網(wǎng)絡(luò)，也可以有效地去除摩爾紋。

3、版面分析

將文本區(qū)域分割成行、列或單詞。版面分析方法通常分為兩種：規(guī)則方法和統(tǒng)計方法。規(guī)則方法根據(jù)文本的幾何特征（如大小、形狀、方向等）來分割文本區(qū)域，而統(tǒng)計方法則使用概率統(tǒng)計方法來識別文本區(qū)域。

4、字符切割

OCR預(yù)處理中的字符切割是將連續(xù)的字符分割成若干個獨立的字符區(qū)域的過程。

這個過程對于OCR識別準(zhǔn)確率至關(guān)重要。

5、字符識別

OCR預(yù)處理中的字符識別是將每個字符翻譯成計算機(jī)文字的過程。

在OCR預(yù)處理中，字符識別是至關(guān)重要的一步。通過字符識別，OCR系統(tǒng)可以將圖像中的文本轉(zhuǎn)換為計算機(jī)文字，從而實現(xiàn)文本信息的自動化處理。

6、版面恢復(fù)

OCR預(yù)處理中的版面恢復(fù)是將原本不規(guī)則排版的文本區(qū)域恢復(fù)成規(guī)則的版面布局的過程。這個過程對于OCR識別準(zhǔn)確率至關(guān)重要。

7、后處理、核對

OCR預(yù)處理的后處理和核對是指在OCR識別結(jié)果的基礎(chǔ)上，進(jìn)行進(jìn)一步的校對和修正，以提高OCR識別的準(zhǔn)確率。

下面具體說一下里面看似“冷門”但比較重要的技術(shù)點——版面分析，版面分析包括物理版面和邏輯版面。

二、物理版面版面分析

物理版面版面分析是為了將文本區(qū)域分割成行、列或單詞，從而減少字符識別的錯誤率。

版面分析通常分為兩個步驟：圖像處理和版面分析。

圖像處理通過各種技術(shù)（如去噪、二值化、濾波等）將原始圖像轉(zhuǎn)換為適合OCR處理的格式。

版面分析方法通常分為兩種：規(guī)則方法和統(tǒng)計方法。

規(guī)則方法根據(jù)文本的幾何特征（如大小、形狀、方向等）來分割文本區(qū)域，而統(tǒng)計方法則使用概率統(tǒng)計方法來識別文本區(qū)域，最終目的是提高字符識別的準(zhǔn)確性和效率。

三、邏輯版面版面分析

邏輯版面版面分析是指對文檔的邏輯結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，以確定文檔中的文本區(qū)域、圖像、表格等元素的位置和關(guān)系。

這種分析對于OCR識別和文檔處理非常重要，因為它可以幫助我們了解文檔中的信息分布和組織方式，從而更好地進(jìn)行信息提取和整理。

邏輯版面版面分析通常包括以下步驟：

1. 文本行分割：將文檔中的文本分割成行；
2. 段落識別：將文檔中的文本分割成段落；
3. 表格識別：將文檔中的表格提取出來，并進(jìn)行適當(dāng)?shù)谋砀褶D(zhuǎn)換；
4. 文本區(qū)域分割：將文檔中的文本分割成區(qū)域，以便于后續(xù)的信息提取和整理；
5. 圖像識別：識別文檔中的圖像，并進(jìn)行適當(dāng)?shù)膱D像處理；
6. 頁面分析：對整個文檔頁面進(jìn)行布局分析，以便于后續(xù)的排版和打印等操作。

通過邏輯版面版面分析，我們可以得到文檔的邏輯結(jié)構(gòu)信息，從而更好地進(jìn)行信息提取和整理。這種分析在OCR識別和文檔處理中廣泛應(yīng)用，可以幫助我們提高識別和處理的準(zhǔn)確率和效率。

四、OCR 文檔還原

OCR 文檔還原（OCR Document Restoration）是指將掃描或圖片格式的文檔轉(zhuǎn)換為可編輯的文本格式，方便后續(xù)的編輯和處理。OCR技術(shù)常用于文檔數(shù)字化和信息提取。

1、下面是通過合合信息技術(shù)實現(xiàn)的版面還原

2、以下是一些OCR文檔還原的步驟：

1. 圖像預(yù)處理：對原始文檔圖像進(jìn)行預(yù)處理，如去噪、二值化、圖像增強(qiáng)等，以提高OCR識別的準(zhǔn)確率和穩(wěn)定性；
2. 版面分析：對文檔進(jìn)行邏輯版面分析，將其分割成不同的區(qū)域，如文本區(qū)域、圖像區(qū)域、表格區(qū)域等；
3. OCR識別：對分割后的區(qū)域進(jìn)行OCR識別，將其轉(zhuǎn)換為文本格式；
4. 后處理和核對：對OCR識別結(jié)果進(jìn)行后處理和核對，如語法校正、拼寫檢查、詞性標(biāo)注等，以提高還原文本的質(zhì)量；
5. 輸出：將還原后的文本輸出到編輯器或文檔處理軟件中，進(jìn)行后續(xù)的編輯和處理。

OCR文檔還原系統(tǒng)架構(gòu)包括Web Service、任務(wù)調(diào)度程序和證件識別服務(wù)器等組件。Web Service負(fù)責(zé)接收客戶端上傳的需要做識別的證件圖片，并將識別請求轉(zhuǎn)發(fā)給任務(wù)調(diào)度程序。任務(wù)調(diào)度程序再把識別請求分發(fā)給空閑的證件識別服務(wù)器，得到識別結(jié)果后再依次返回，最后由Web Service將結(jié)果返回到客戶端。

3、通過合合信息技術(shù)實現(xiàn)的效果展示：

五、版面元素檢測和識別

1、版面元素檢測和識別

版面元素檢測和識別是指對文檔圖像中的版面元素進(jìn)行自動檢測和分類的過程，是OCR文檔還原和版面分析的關(guān)鍵步驟之一。

版面元素包括文本、圖像、表格等元素，它們在文檔中通常具有一定的規(guī)則和布局。通過對版面元素的檢測和識別，可以獲得文檔的邏輯結(jié)構(gòu)信息，從而更好地進(jìn)行信息提取和整理。

2、版面元素檢測和識別的常用方法包括：

1. 基于規(guī)則的方法：根據(jù)版面元素的幾何特征（如大小、形狀、方向等）和屬性（如文本類型、圖像類型等），制定相應(yīng)的規(guī)則來進(jìn)行檢測和分類；
2. 基于機(jī)器學(xué)習(xí)的方法：通過訓(xùn)練機(jī)器學(xué)習(xí)模型（如決策樹、支持向量機(jī)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等），對版面元素進(jìn)行分類和識別；
3. 基于深度學(xué)習(xí)的方法：利用深度學(xué)習(xí)模型（如卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等），對版面元素進(jìn)行端到端的訓(xùn)練和識別；
4. 基于遷移學(xué)習(xí)的方法：利用在自然圖像中訓(xùn)練的模型，將其遷移到版面元素檢測和識別任務(wù)中，以獲得更好的性能。

版面元素檢測和識別的技術(shù)不斷發(fā)展，可以進(jìn)一步提高OCR文檔還原和版面分析的準(zhǔn)確率和效率。

3、下面是合合信息技術(shù)進(jìn)行的版面元素檢測和識別

六、總結(jié)

通過版面分析技術(shù)將文字區(qū)域和非文字區(qū)域進(jìn)行分離，從而將文字區(qū)域中的排版、布局信息提取出來，以便于后續(xù)的識別處理。版面分析是OCR技術(shù)中的一個重要環(huán)節(jié)，它直接影響到OCR的識別準(zhǔn)確率和效率。

通過對OCR技術(shù)的不斷專研，我發(fā)現(xiàn)，OCR文檔還原的質(zhì)量受到多種因素的影響，如文檔質(zhì)量、版式復(fù)雜度、字體和字號等。在OCR文檔還原過程中，需要根據(jù)實際情況進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化，以提高還原文本的質(zhì)量和準(zhǔn)確性。

文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-486068.html

到了這里，關(guān)于OCR技術(shù)學(xué)習(xí)，智能文檔圖像處理技術(shù)應(yīng)用與實踐的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請在右上角搜索TOY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！