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【校园AI Day-AI workshop】快速用PP-OCRv3识别并重命名

P粉084495128

P粉084495128

发布时间:2025-08-01 16:59:12

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来源于php中文网

原创

在实际的工作中,有时候需要根据图片中的指定区域进行重命名,通过paddleocr和pp-ocrv3实现可自主框选识别区,实现识别内容的精确提取。本任务提供30张交付验收单,采用pp-ocrv3的文字检测、文字识别,方向检测等模型通过paddleocr来组合完成识别图片中的铁塔名称,并根据该字段完成对图片的重命名。

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【校园ai day-ai workshop】快速用pp-ocrv3识别并重命名 - php中文网

1. 背景介绍

1.1 任务描述

在实际的工作中,有时候需要根据图片中的指定区域进行重命名,通过PaddleOCR和PP-OCRv3实现可自主框选识别区,实现识别内容的精确提取。本任务提供30张交付验收单,采用PP-OCRv3的文字检测、文字识别,方向检测等模型通过PaddleOCR来组合完成识别图片中的铁塔名称,并根据该字段完成对图片的重命名。

1.2 查看需要预测的图片

In [1]
! mkdir dataset
! unzip -d dataset -q /home/aistudio/data/data149936/Scan_0012_0004.zip
In [2]
import matplotlib.pyplot as pltfrom PIL import Image
%pylab inline

img = Image.open("/home/aistudio/dataset/Scan_0012_0004/Scan_0012_0019.jpg")
figsize = (48,24)
plt.figure("preview", figsize=figsize)
plt.imshow(img)
plt.show()
Populating the interactive namespace from numpy and matplotlib
<Figure size 3456x1728 with 1 Axes>

1.3 完成思路

使用飞桨场景应用开发套件PaddleOCR + PP-OCRv3实现。

    1. 识别框选区域“铁塔名称”
    1. 根据“铁塔名称”的位置去筛选其他识别区域,如果是多行的情况也需要识别
    • 左边框不超过“铁塔名称”的右边框
    • 下边框不超过“铁塔名称”的上边框
    • 上边框不超过“铁塔名称”的下边框

2.PP-OCRv3

PP-OCRv3在PP-OCRv2的基础上进一步升级。整体的框架图保持了与PP-OCRv2相同的pipeline,针对检测模型和识别模型进行了优化。其中,检测模块仍基于DB算法优化,而识别模块不再采用CRNN,换成了IJCAI 2022最新收录的文本识别算法SVTR,并对其进行产业适配。PP-OCRv3系统框图如下所示(粉色框中为PP-OCRv3新增策略):

【校园AI Day-AI workshop】快速用PP-OCRv3识别并重命名 - php中文网
从算法改进思路上看,分别针对检测和识别模型,进行了共9个方面的改进:
  • 检测模块:

    • LK-PAN:大感受野的PAN结构;
    • DML:教师模型互学习策略;
    • RSE-FPN:残差注意力机制的FPN结构;
  • 识别模块:

    • SVTR_LCNet:轻量级文本识别网络;
    • GTC:Attention指导CTC训练策略;
    • TextConAug:挖掘文字上下文信息的数据增广策略;
    • TextRotNet:自监督的预训练模型;
    • UDML:联合互学习策略;
    • UIM:无标注数据挖掘方案。

从效果上看,速度可比情况下,多种场景精度均有大幅提升:

  • 中文场景,相对于PP-OCRv2中文模型提升超5%;
  • 英文数字场景,相比于PP-OCRv2英文模型提升11%;
  • 多语言场景,优化80+语种识别效果,平均准确率提升超5%。 更多细节请参考PP-OCRv3技术报告。

3. 快速开始

3.1 安装PaddleOCR

In [6]
# 如仍需安装or安装更新,可以执行以下步骤# ! git clone https://github.com/PaddlePaddle/PaddleOCR.git -b dygra# 如果访问不了,可从国内尽享下载# ! git clone https://gitee.com/PaddlePaddle/PaddleOCR# 如果限网速慢,这里提前下载了一个,解压即可.! unzip -q PaddleOCR.zip
In [ ]
# 安装依赖包%cd /home/aistudio/PaddleOCR
! pip install -r requirements.txt
! pip install yacs gnureadline paddlenlp==2.2.1

3.2 下载PP-OCRv3推理模型

In [8]
%cd /home/aistudio/PaddleOCR
! mkdir inference# 下载超轻量级中文OCR模型的检测模型并解压! cd inference && wget https://paddleocr.bj.bcebos.com/PP-OCRv3/chinese/ch_PP-OCRv3_det_infer.tar && tar xf ch_PP-OCRv3_det_infer.tar && rm ch_PP-OCRv3_det_infer.tar# 下载超轻量级中文OCR模型的识别模型并解压! cd inference && wget https://paddleocr.bj.bcebos.com/PP-OCRv3/chinese/ch_PP-OCRv3_rec_infer.tar && tar xf ch_PP-OCRv3_rec_infer.tar && rm ch_PP-OCRv3_rec_infer.tar# 下载超轻量级中文OCR模型的文本方向分类器模型并解压! cd inference && wget https://paddleocr.bj.bcebos.com/dygraph_v2.0/ch/ch_ppocr_mobile_v2.0_cls_infer.tar && tar xf ch_ppocr_mobile_v2.0_cls_infer.tar && rm ch_ppocr_mobile_v2.0_cls_infer.tar
/home/aistudio/PaddleOCR
--2022-06-14 19:55:17--  https://paddleocr.bj.bcebos.com/PP-OCRv3/chinese/ch_PP-OCRv3_det_infer.tar
正在解析主机 paddleocr.bj.bcebos.com (paddleocr.bj.bcebos.com)... 182.61.200.195, 182.61.200.229, 2409:8c04:1001:1002:0:ff:b001:368a
正在连接 paddleocr.bj.bcebos.com (paddleocr.bj.bcebos.com)|182.61.200.195|:443... 已连接。
已发出 HTTP 请求,正在等待回应... 200 OK
长度: 3829760 (3.7M) [application/x-tar]
正在保存至: “ch_PP-OCRv3_det_infer.tar”

ch_PP-OCRv3_det_inf 100%[===================>]   3.65M  12.4MB/s    in 0.3s    

2022-06-14 19:55:17 (12.4 MB/s) - 已保存 “ch_PP-OCRv3_det_infer.tar” [3829760/3829760])

--2022-06-14 19:55:17--  https://paddleocr.bj.bcebos.com/PP-OCRv3/chinese/ch_PP-OCRv3_rec_infer.tar
正在解析主机 paddleocr.bj.bcebos.com (paddleocr.bj.bcebos.com)... 182.61.200.195, 182.61.200.229, 2409:8c04:1001:1002:0:ff:b001:368a
正在连接 paddleocr.bj.bcebos.com (paddleocr.bj.bcebos.com)|182.61.200.195|:443... 已连接。
已发出 HTTP 请求,正在等待回应... 200 OK
长度: 11909120 (11M) [application/x-tar]
正在保存至: “ch_PP-OCRv3_rec_infer.tar”

ch_PP-OCRv3_rec_inf 100%[===================>]  11.36M  9.66MB/s    in 1.2s    

2022-06-14 19:55:19 (9.66 MB/s) - 已保存 “ch_PP-OCRv3_rec_infer.tar” [11909120/11909120])

--2022-06-14 19:55:19--  https://paddleocr.bj.bcebos.com/dygraph_v2.0/ch/ch_ppocr_mobile_v2.0_cls_infer.tar
正在解析主机 paddleocr.bj.bcebos.com (paddleocr.bj.bcebos.com)... 182.61.200.229, 182.61.200.195, 2409:8c04:1001:1002:0:ff:b001:368a
正在连接 paddleocr.bj.bcebos.com (paddleocr.bj.bcebos.com)|182.61.200.229|:443... 已连接。
已发出 HTTP 请求,正在等待回应... 200 OK
长度: 1454080 (1.4M) [application/x-tar]
正在保存至: “ch_ppocr_mobile_v2.0_cls_infer.tar”

ch_ppocr_mobile_v2. 100%[===================>]   1.39M  3.24MB/s    in 0.4s    

2022-06-14 19:55:20 (3.24 MB/s) - 已保存 “ch_ppocr_mobile_v2.0_cls_infer.tar” [1454080/1454080])

4. 开始预测

直接通过PaddleOCR自带的预测工具和之前解压的推理模型预测

In [ ]
#  直接使用预训练的推理模型预测%cd /home/aistudio/PaddleOCR
!python tools/infer/predict_system.py \
    --image_dir="/home/aistudio/dataset/Scan_0012_0004/" \
    --det_model_dir="./inference/ch_PP-OCRv3_det_infer/" \
    --rec_model_dir="./inference/ch_PP-OCRv3_rec_infer/" \
    --cls_model_dir="./inference/ch_ppocr_mobile_v2.0_cls_infer"
In [10]
# 查看预测后图片%cd /home/aistudio/PaddleOCR
!ls  ./inference_results/
/home/aistudio/PaddleOCR
Scan_0012_0001.jpg  Scan_0012_0009.jpg	Scan_0012_0017.jpg  Scan_0012_0025.jpg
Scan_0012_0002.jpg  Scan_0012_0010.jpg	Scan_0012_0018.jpg  Scan_0012_0026.jpg
Scan_0012_0003.jpg  Scan_0012_0011.jpg	Scan_0012_0019.jpg  Scan_0012_0027.jpg
Scan_0012_0004.jpg  Scan_0012_0012.jpg	Scan_0012_0020.jpg  Scan_0012_0028.jpg
Scan_0012_0005.jpg  Scan_0012_0013.jpg	Scan_0012_0021.jpg  Scan_0012_0029.jpg
Scan_0012_0006.jpg  Scan_0012_0014.jpg	Scan_0012_0022.jpg  Scan_0012_0030.jpg
Scan_0012_0007.jpg  Scan_0012_0015.jpg	Scan_0012_0023.jpg  system_results.txt
Scan_0012_0008.jpg  Scan_0012_0016.jpg	Scan_0012_0024.jpg
In [11]
%cd /home/aistudio/PaddleOCRimport matplotlib.pyplot as pltfrom PIL import Image
%matplotlib inline
img = Image.open("./inference_results/Scan_0012_0019.jpg")
plt.figure("preview", figsize=(48,24))
plt.imshow(img)
plt.show()
/home/aistudio/PaddleOCR
<Figure size 3456x1728 with 1 Axes>
In [12]
import jsonfrom PIL import Imageimport re"""
解析OCR预测结果,找出“铁塔名称”对应值
"""def parse_ocr_result(dataset_path,question_label_name="铁塔名称"):
    file = open(dataset_path+'/system_results.txt')
    
    newinfo = {}
    i = 0
    lines = ""
    while True:
        line = file.readline()        if not line:            break
        image_path,ocr_info = line.split("\t");
        ocr_infos = json.loads(ocr_info)
        question_label_points = [];        # 1.定位“铁塔名称”文字的位置
        for ocr_info in ocr_infos:            if ocr_info['transcription'] == question_label_name:
                question_label_points = ocr_info['points'] # 【左上,右上,右下,左下】
            
        if question_label_points == []:            continue
        # 2.找到“铁塔名称”文字右边的有效标签,可能分多行,多行文本按标签排序
        valid_labels=[];        for ocr_info in ocr_infos:
            label_points = ocr_info['points']            if ocr_info['transcription'] == question_label_name:                continue
            if label_points[0][0] < question_label_points[1][0]:                continue 
            if label_points[3][1] <  question_label_points[1][1]:                continue 
            if label_points[0][1] >  question_label_points[3][1]:                continue

            # lines += image_path +"\t" + ocr_info['transcription'] + "\n"
            #按Y轴从小到大的顺序添加
            if valid_labels == []:
                valid_labels.append(ocr_info) 
            else:                if valid_labels[-1]['points'][0][1] < label_points[0][1]:
                    valid_labels.append(ocr_info) 
                elif valid_labels[0]['points'][0][1] > label_points[0][1]:
                    valid_labels.insert(ocr_info)

        answer_text = ''
        for valid_label  in valid_labels:
            answer_text += valid_label['transcription']        # lines += image_path +"\t" + answer_text + "\n"
        lines += "mv "+image_path+" "+answer_text+".jpg \n"

    print(lines)    with open(dataset_path+'/rename_info.txt','w+',encoding='utf-8') as f2:
        f2.writelines(lines)

parse_ocr_result('/home/aistudio/PaddleOCR/inference_results', "铁塔名称")
mv Scan_0012_0001.jpg 名嘉广场置业有限公司前绿化带.jpg 
mv Scan_0012_0002.jpg 泰山区凤凰小区南侧.jpg 
mv Scan_0012_0003.jpg 泰山区华城丽景湾北.jpg 
mv Scan_0012_0004.jpg 中国山东泰安主城区国棉北机房无线.jpg 
mv Scan_0012_0005.jpg 老王府村北十字路口绿化带.jpg 
mv Scan_0012_0006.jpg 时代大厦西区.jpg 
mv Scan_0012_0007.jpg 高新区龙腾路青年特车西.jpg 
mv Scan_0012_0008.jpg 泰山区上峪环山路卧龙大观北.jpg 
mv Scan_0012_0009.jpg 泰山区上峪环山路卧龙大观北.jpg 
mv Scan_0012_0010.jpg 泰山区白马石东一体化基站.jpg 
mv Scan_0012_0011.jpg 泰山区徐家楼栗家庄南快装.jpg 
mv Scan_0012_0012.jpg 泰山区建行于部学校.jpg 
mv Scan_0012_0013.jpg 宁阳磁窑力博集团办公楼-3G.jpg 
mv Scan_0012_0014.jpg 宁阳县东庄王家庄.jpg 
mv Scan_0012_0015.jpg 宁阳华丰机电高庄山坡.jpg 
mv Scan_0012_0016.jpg 杨家集-2.jpg 
mv Scan_0012_0017.jpg 新泰市放城涝坡村.jpg 
mv Scan_0012_0018.jpg 新泰市宫里镇桃园村中间.jpg 
mv Scan_0012_0019.jpg 中国山东泰安新泰宫里西南佐机房无线.jpg 
mv Scan_0012_0020.jpg 新泰市龙廷胡家庄新建.jpg 
mv Scan_0012_0021.jpg 中国山东泰安新泰赵家峪机房无线.jpg 
mv Scan_0012_0022.jpg 泉沟庙子牌村.jpg 
mv Scan_0012_0023.jpg 新泰龙庭刘家石山子机房无线.jpg 
mv Scan_0012_0024.jpg 新泰西韩.jpg 
mv Scan_0012_0025.jpg 新泰星泰晶光电.jpg 
mv Scan_0012_0026.jpg 新泰泉沟高崖头.jpg 
mv Scan_0012_0027.jpg 新泰楼德镇封家庄.jpg 
mv Scan_0012_0029.jpg 新泰市西张庄湖西社区.jpg 
mv Scan_0012_0030.jpg 岱岳区惠普西区西新建.jpg

4.1 预测结果检查和分析

  • 发现 Scan_0012_0008.jpg 和 Scan_0012_0009.jpg 重名了,后面重命名时再区分。
  • 发现 Scan_0012_0014.jpg 存在手写,只识别出了打印的字体
  • 发现 Scan_0012_0028.jpg 并未识别出来(铁塔名称 识别为了 伙塔名称)

正确率为: 28 / 30 = 93.33% 达到任务要求

图片名称 识别的文字 是否正确 说明
Scan_0012_0014.jpg 宁阳县东庄王家庄 错误 【未识别修改的手写文字】
Scan_0012_0028.jpg
错误 【把铁塔名称 识别成了 伙塔名称】

查看错误及原因分析:

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下载

【校园AI Day-AI workshop】快速用PP-OCRv3识别并重命名 - php中文网

未能检测出手写体,可尝试训练文字检测模型

【校园AI Day-AI workshop】快速用PP-OCRv3识别并重命名 - php中文网 【校园AI Day-AI workshop】快速用PP-OCRv3识别并重命名 - php中文网

由于图片模糊,图上的“铁” 也很像 “伙” 字,可尝试训练文字识别模型。

4.2 提升识别率

由于把“铁塔名称” 错误的识别为了“伙塔名称”,可以通过训练的方法来提高识别率的。

在这里提供一种不用训练的方法,由于是相同的文档,标注的位置也是相对固定的,也就是可以通过其他的图片的标签位置来定位(图片尺寸差不多大和相近的倾斜度),那么就可以在识别失败的情况下,找到相近的图片上“铁塔名称”位置。

In [13]
import osimport jsonfrom PIL import Imageimport reimport mathdef get_images_question(dataset_path,question_label_name):
    file = open(dataset_path+'/system_results.txt')
    newinfo = {}
    i = 0
    lines = ""
    question_labels = [];    while True:
        line = file.readline()        if not line:            break
        image_path,ocr_info = line.split("\t");
        ocr_infos = json.loads(ocr_info)        # 1.定位“铁塔名称”文字的位置
        for ocr_info in ocr_infos:            if ocr_info['transcription'] == question_label_name:
                img = Image.open(dataset_path+'/'+image_path)
                ocr_info['width'] = img.width
                question_labels.append(ocr_info)    return question_labelsdef get_nearly_point(dataset_path,image_path,valid_questions):
    img = Image.open(dataset_path+'/'+image_path)
    
    width_nearly=[]    #保存图片宽度
    for question in valid_questions:
        width_nearly.append([question['transcription'],abs(question['width'] - img.width),question['points']])
    
    min_diff = width_nearly[0][1]
    min_points = width_nearly[0][2]    for item in width_nearly:        if item[0] == image_path: #排除自身
            continue
        if int(item[1]) < int(min_diff):
            min_diff = int(item[1])
            min_points = item[2]        
    return min_points"""
解析OCR预测结果,找出“铁塔名称”对应值
"""def parse_ocr_result2(dataset_path,valid_questions,question_label_name="铁塔名称"):
    file = open(dataset_path+'/system_results.txt')
    newinfo = {}
    i = 0
    lines = ""
    rename_info = []    while True:
        line = file.readline()        if not line:            break
        image_path,ocr_info = line.split("\t");
        ocr_infos = json.loads(ocr_info)
        question_label_points = [];        # 1.定位“铁塔名称”文字的位置
        for ocr_info in ocr_infos:            if ocr_info['transcription'] == question_label_name:
                question_label_points = ocr_info['points'] # 【左上,右上,右下,左下】
                
          
        if question_label_points == []:
            question_label_points = get_nearly_point(dataset_path,image_path,valid_questions)            # continue

        # 2.找到“铁塔名称”文字右边的有效标签,可能分多行,多行文本按标签排序
        valid_labels=[];        for ocr_info in ocr_infos:
            label_points = ocr_info['points']            if ocr_info['transcription'] == question_label_name:                continue
            if label_points[0][0] < question_label_points[1][0]:                continue 
            if label_points[3][1] <  question_label_points[1][1]:                continue 
            if label_points[0][1] >  question_label_points[3][1]:                continue

            # lines += image_path +"\t" + ocr_info['transcription'] + "\n"
            #按Y轴从小到大的顺序添加
            if valid_labels == []:
                valid_labels.append(ocr_info) 
            else:                if valid_labels[-1]['points'][0][1] < label_points[0][1]:
                    valid_labels.append(ocr_info) 
                elif valid_labels[0]['points'][0][1] > label_points[0][1]:
                    valid_labels.insert(ocr_info)        #  # 没识别出标签
        # if valid_labels == []:
        #     print(image_path,"图中未识别到 ",question_label_name," 标签对应的答案")
        
        answer_text = ''
        for valid_label  in valid_labels:
            answer_text += valid_label['transcription']        #防止重名
        i=1
        if answer_text in rename_info:
            answer_text  = answer_text+"("+ str(i) +")"
            i=i+1
        
        rename_info.append(answer_text)
        ext = os.path.splitext(image_path)[-1]
        lines += "mv "+image_path+" "+answer_text+ ext+" \n"
    print(lines)    with open(dataset_path+'/rename_info.sh','w+',encoding='utf-8') as f2:
        f2.writelines(lines)

valid_questions = get_images_question('/home/aistudio/PaddleOCR/inference_results',"铁塔名称")# print(valid_questions)parse_ocr_result2('/home/aistudio/PaddleOCR/inference_results',valid_questions, "铁塔名称")
mv Scan_0012_0001.jpg 名嘉广场置业有限公司前绿化带.jpg 
mv Scan_0012_0002.jpg 泰山区凤凰小区南侧.jpg 
mv Scan_0012_0003.jpg 泰山区华城丽景湾北.jpg 
mv Scan_0012_0004.jpg 中国山东泰安主城区国棉北机房无线.jpg 
mv Scan_0012_0005.jpg 老王府村北十字路口绿化带.jpg 
mv Scan_0012_0006.jpg 时代大厦西区.jpg 
mv Scan_0012_0007.jpg 高新区龙腾路青年特车西.jpg 
mv Scan_0012_0008.jpg 泰山区上峪环山路卧龙大观北.jpg 
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In [14]
# 重命名图片%cd /home/aistudio/dataset/Scan_0012_0004
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