什么是OCR?
OCR英文全称是Optical Character Recognition,中文叫做光学字符识别。它是利用光学技术和计算机技术把印在或写在纸上的文字读取出来,并转换成一种计算机能够接受、人又可以理解的格式。现在这技术已经比较成熟。实际应用:比如一个手机APP就能帮忙扫描名片、身份证,并识别出里面的信息;汽车进入停车场、收费站都不需要人工登记了,都是用车牌识别技术;我们看书时看到不懂的题,拿个手机一扫,APP就能在网上帮你找到这题的答案。太多太多的应用了,OCR的应用在当今时代确实是百花齐放啊。
OCR的分类
如果要给OCR进行分类,我觉得可以分为两类:手写体识别和印刷体识别。这两个可以认为是OCR领域两个大主题了,当然印刷体识别较手写体识别要简单得多,我们也能从直观上理解,印刷体大多都是规则的字体,因为这些字体都是计算机自己生成再通过打印技术印刷到纸上。在印刷体的识别上有其独特的干扰:在印刷过程中字体很可能变得断裂或者墨水粘连,使得OCR识别异常困难。当然这些都可以通过一些图像处理的技术帮他尽可能的还原,进而提高识别率。总的来说,单纯的印刷体识别在业界已经能做到很不错了,但说100%识别是肯定不可能的,但是说识别得不错那是没毛病。
印刷体已经识别得不错了,那么手写体呢?手写体识别一直是OCR界一直想攻克的难关,但是时至今天,感觉这个难关还没攻破,还有很多学者和公司在研究。为什么手写体识别这么难识别?因为人类手写的字往往带有个人特色,每个人写字的风格基本不一样,虽然人类可以读懂你写的文字,但是机器缺很难。那为什么机器能读懂印刷体?因为印刷体是机器造出来的啊,那机器当然能读懂自己造的字体啦哈哈~其实上面也提到了,印刷体一般都比较规则,字体都基本就那几十种,机器学习这几十种字体并不是一件难事,但是手写体,每个人都有一种字体的话,那机器该学习多少字体啊?这就是难度所在。
OCR流程
现在就来整理一下常见的OCR流程,为了方便描述,那就举文档中的字符识别为例子来展开说明吧。
假如输入系统的图像是一页文本,那么识别时的第一件事情是判断页面上的文本朝向,因为我们得到的这页文档往往都不是很完美的,很可能带有倾斜或者污渍,那么我们要做的第一件事就是进行图像预处理,做角度矫正和去噪。然后我们要对文档版面进行分析,进每一行进行行分割,把每一行的文字切割下来,最后再对每一行文本进行列分割,切割出每个字符,将该字符送入训练好的OCR识别模型进行字符识别,得到结果。但是模型识别结果往往是不太准确的,我们需要对其进行识别结果的矫正和优化,比如我们可以设计一个语法检测器,去检测字符的组合逻辑是否合理。比如,考虑单词Because,我们设计的识别模型把它识别为8ecause,那么我们就可以用语法检测器去纠正这种拼写错误,并用B代替8并完成识别矫正。这样子,整个OCR流程就走完了。从大的模块总结而言,一套OCR流程可以分为:
从上面的流程图可以看出,要做字符识别并不是单纯一个OCR模块就能实现的(如果单纯的OCR模块,识别率相当低),都要各个模块的组合来保证较高的识别率。
识别方法
常见识别方法有:
- 使用tesseract引擎进行光学字符识别
- 大公司做好的现成API
- 传统方法做字符的特征提取,输入分类器,得出OCR模型
- 暴力的字符模板匹配法
- 大杀器:基于深度学习下的CNN字符识别
具体实现方法:
附录:
https://gitee.com/paddlepaddle/PaddleOCR?utm_source=alading&utm_campaign=repo#%E6%96%87%E6%A1%A3%E6%95%99%E7%A8%8B