يولو فيجن شنتشن
شنتشن
انضم الآن

دور رؤية الحاسوب في التعرف الضوئي على الحروف (OCR): تحسين التعرف على النصوص

أبيرامي فينا

5 دقائق قراءة

8 نوفمبر 2024

اكتشف كيف تُحدث تقنية التعرف الضوئي على الحروف (OCR) المدعومة برؤية الكمبيوتر ثورة في استخراج البيانات، مما يتيح الدقة والكفاءة في معالجة المستندات لمختلف الصناعات.

عندما تنظر إلى مستند وتقرأه، عادةً ما تشعر بأنه سهل، ويكاد يكون طبيعة ثانية. ومع ذلك، خلف الكواليس، يطلق دماغك شبكة معقدة من النبضات الكهربائية لحدوث ذلك. إن إعادة إنشاء هذه القدرة على فهم العالم بصريًا ليس بالأمر البسيط، وقد ظل مجتمع الذكاء الاصطناعي (AI) يعمل على ذلك لسنوات، مما أدى إلى ظهور مجال الرؤية الحاسوبية (CV).

بالتوازي مع ذلك، تطور مجال آخر لمعالجة تحدٍ بصري محدد: استخراج النصوص من الصور وتحويلها إلى نصوص رقمية قابلة للتحرير والبحث. هذه التقنية، المعروفة باسم التعرف الضوئي على الحروف (OCR)‎، قد تقدمت بشكل كبير منذ أيامها الأولى.

في البداية، كانت تقنية التعرف الضوئي على الحروف (OCR) قادرة فقط على التعرف على النصوص البسيطة المطبوعة في بيئات مُحكمة. ولكن اليوم، بفضل التطورات في رؤية الكمبيوتر، أصبحت تقنية التعرف الضوئي على الحروف أكثر تطوراً وقادرة على تفسير الملاحظات المكتوبة بخط اليد والخطوط المختلفة وحتى عمليات المسح الضوئي منخفضة الجودة

في الواقع، أصبح التعرف الضوئي على الحروف ضروريًا في مجالات مثل البيع بالتجزئة، و المالية، و الخدمات اللوجستية، حيث تعد معالجة وفهم كميات كبيرة من بيانات النص بسرعة أمرًا بالغ الأهمية. في هذه المقالة، سوف نستكشف كيف يعمل الرؤية الحاسوبية و التعرف الضوئي على الحروف معًا، والتطبيقات الواقعية التي تحول الصناعات، والفوائد والتحديات التي تأتي مع استخدام هذه التقنيات. هيا بنا نبدأ!

تطور تكنولوجيا التعرف الضوئي على الحروف (OCR)

تم تصميم التعرف الضوئي على الحروف (OCR) في الأصل لمساعدة ضعاف البصر عن طريق تحويل النص المطبوع إلى كلام. ومن الأمثلة المبكرة على ذلك الأوبتوفون، الذي تم اختراعه في عام 1912، والذي حول النص إلى نغمات موسيقية يمكن للمستخدمين سماعها للتعرف على الحروف. بحلول الستينيات والسبعينيات، بدأت الشركات في استخدام التعرف الضوئي على الحروف لتسريع إدخال البيانات

وجدوا أن التعرف الضوئي على الحروف (OCR) ساعدهم في معالجة كميات كبيرة من المستندات المطبوعة بكفاءة. على الرغم من المزايا، كانت أنظمة التعرف الضوئي على الحروف المبكرة محدودة إلى حد ما. يمكنهم فقط التعرف على خطوط معينة ويحتاجون إلى مستندات موحدة وعالية الجودة للعمل بدقة.

الشكل 1. يمكن تتبع تاريخ التعرف الضوئي على الحروف (OCR) إلى اختراع جهاز optophone.

تقليديًا، كانت تقنية التعرف الضوئي على الحروف (OCR) تعمل عن طريق مطابقة الأحرف في صورة ممسوحة ضوئيًا مع مكتبة من الخطوط والأشكال المعروفة. كانت تستخدم التعرف الأساسي على الأنماط، ومقارنة الأشكال لتحديد الحروف والأرقام. كما استخدمت OCR استخلاص الميزات لتقسيم الأحرف إلى أجزاء، مثل الخطوط والمنحنيات، للتعرف عليها. في حين أن هذه الطرق نجحت إلى حد ما، إلا أنها واجهت صعوبات في الحالات الواقعية مثل النصوص المكتوبة بخط اليد أو عمليات المسح الضوئي ذات الجودة الرديئة. هذا جعل OCR محدودًا إلى حد ما حتى ظهور التطورات في الذكاء الاصطناعي ورؤية الحاسوب لجعلها أكثر تنوعًا.

التعرف الضوئي على الحروف (OCR) المدعوم بالذكاء الاصطناعي مع الرؤية الحاسوبية

تساعد رؤية الحاسوب تقنية التعرف الضوئي على الحروف (OCR) في تحليل النص بطريقة مشابهة لكيفية رؤية البشر وفهمهم له. يمكن لنماذج رؤية الحاسوب المتقدمة تحديد النص داخل الخلفيات المعقدة أو التخطيطات غير العادية أو الصور المشوهة. لقد جعلت إضافة رؤية الحاسوب إلى التعرف الضوئي على الحروف (OCR) أكثر مرونة وموثوقية في مجموعة متنوعة من المواقف الواقعية.

الشكل 2. مقارنة بين التعرف الضوئي على الحروف (OCR) القائم على الذكاء الاصطناعي والتعرف الضوئي على الحروف القائم على القوالب.

دعنا نحلل كيفية عمل نظام التعرف الضوئي على الحروف (OCR) المدعوم بالرؤية الاصطناعية:

  • المعالجة المسبقة للصور: يبدأ النظام بتحسين الصورة وتعديل السطوع والتباين والدقة لجعل النص أكثر وضوحًا، وهو أمر مفيد للصور منخفضة الجودة أو الفوضوية.
  • اكتشاف النصوص: بعد ذلك، يستخدم النظام نماذج اكتشاف الكائنات موثوقة مثل Ultralytics YOLO11 للعثور على مناطق في الصورة تحتوي على نص.
  • التعرف على الأحرف: بعد اكتشاف مناطق النص، يطبق نظام التعرف الضوئي على الحروف (OCR) خوارزميات التعلم العميق للتعرف على الأحرف والكلمات الفردية. الشبكات العصبية المدربة على مجموعات بيانات كبيرة تجعل من الممكن للنظام قراءة مجموعة متنوعة من الخطوط واللغات وأنماط الكتابة اليدوية بدقة.
  • استخراج النص: أخيرًا، يتم استخراج النص الذي تم التعرف عليه وتنظيمه في تنسيق رقمي، مما يجعله قابلاً للتحرير والبحث وجاهزًا لمزيد من المعالجة أو التحليل.
الشكل 3. مثال على اكتشاف واستخراج النصوص باستخدام اكتشاف الكائنات والتعرف الضوئي على الحروف (OCR).

تطبيقات الرؤية الحاسوبية والتعرف الضوئي على الحروف (CV و OCR) في أرض الواقع

تعيد الرؤية الحاسوبية، جنبًا إلى جنب مع التعرف الضوئي على الحروف (OCR)، تشكيل طريقة عمل الصناعات من خلال تعزيز الدقة والكفاءة والأتمتة. دعنا نتناول بعض التطبيقات المؤثرة.

التعرف الضوئي على الحروف (OCR) القائم على الرؤية الحاسوبية في أتمتة البيع بالتجزئة 

في قطاع البيع بالتجزئة، تعمل تقنية التعرف الضوئي على الحروف (OCR) المستندة إلى الرؤية الحاسوبية على جعل عمليات مثل فهرسة المنتجات ومسح الأسعار ومعالجة الإيصالات أسرع وأكثر دقة. على سبيل المثال، يمكن لتجار التجزئة الآن استخدام أنظمة التعرف الضوئي على الحروف (OCR) المدعومة بالرؤية الحاسوبية لمسح ملصقات المنتجات تلقائيًا، و تحديث المخزون في الوقت الفعلي، وتبسيط عملية الدفع. 

تقلل هذه الأنظمة من أخطاء إدخال البيانات اليدوية وتوفر للعملاء تجربة أكثر سلاسة وسرعة. كما أن معالجة الإيصالات المدعومة بالرؤية الحاسوبية والتعرف الضوئي على الحروف (OCR) تبسط عمليات الإرجاع والاستبدال، مما يساعد تجار التجزئة على مطابقة سجلات الشراء بكفاءة مع معاملات العملاء.

الشكل 4. مثال على فهم إيصال باستخدام التعرف الضوئي على الحروف (OCR) ورؤية الكمبيوتر.

استخدام التعرف الضوئي على الحروف (OCR) في الخدمات المالية مع الرؤية الحاسوبية

وبالمثل، في الخدمات المالية، يمكن استخدام الرؤية الحاسوبية وتقنية التعرف الضوئي على الحروف (OCR) لمعالجة الفواتير وكشوف الحسابات المصرفية ووثائق الامتثال. على سبيل المثال، قد يستخدم أحد البنوك التعرف الضوئي على الحروف المستند إلى الرؤية الحاسوبية لمسح طلبات القروض تلقائيًا، واستخراج معلومات مثل الدخل والتاريخ الائتماني وتفاصيل التوظيف مباشرة من المستندات التي تم تحميلها. يؤدي أتمتة سير العمل هذا إلى توفير الوقت وتقليل الأخطاء البشرية. 

الشكل 5. الكشف عن أجزاء مختلفة من كشف حساب بنكي باستخدام رؤية الكمبيوتر.

تطبيقات التعرف الضوئي على الحروف (OCR) المستندة إلى رؤية الكمبيوتر في مجال الخدمات اللوجستية

حالة استخدام أخرى مثيرة للاهتمام لـ OCR المستندة إلى CV هي في الخدمات اللوجستية. يمكن لـ CV و OCR أتمتة قراءة ملصقات المنتجات ومستندات الشحن وعلامات الجرد، مما يجعل العملية برمتها أكثر انسيابية. تقليديًا، كان على موظفي المستودعات فحص كل ملصق يدويًا باستخدام ماسحات الباركود المحمولة أو إدخال البيانات يدويًا - وهي مهمة بطيئة وعرضة للأخطاء. 

باستخدام رؤية الكمبيوتر والتعرف الضوئي على الحروف (OCR)، يمكن للكاميرات التقاط صور للمنتجات أثناء تحركها عبر المستودع، ويمكن لنظام الذكاء الاصطناعي قراءة الملصقات والعلامات في الوقت الفعلي، وتحديث أنظمة الجرد على الفور. تعمل هذه الأتمتة على توفير الوقت وتقليل الأخطاء وتسريع معالجة الطلبات وتتبع الشحنات، مما يجعل العمليات اللوجستية أكثر كفاءة بشكل عام.

إيجابيات وسلبيات استخدام رؤية الحاسوب في التعرف الضوئي على الحروف (OCR)

الآن بعد أن فهمنا بعض تطبيقات الرؤية الحاسوبية في التعرف الضوئي على الحروف (OCR)، دعنا نستكشف مزاياها وتحدياتها الرئيسية. إليك نظرة سريعة على بعض الفوائد التي يوفرها استخراج النص من الصور باستخدام Vision AI:

  • المعالجة في الوقت الفعلي: تمكن الرؤية الحاسوبية من استخراج النصوص بسرعة وفي الوقت الفعلي، مما يجعل التعرف الضوئي على الحروف (OCR) أكثر كفاءة في البيئات سريعة الوتيرة.
  • التعرف على ميزات متعددة: يمكن أن تساعد رؤية الكمبيوتر في التعرف على عناصر إضافية، مثل الشعارات والرموز والأشكال، جنبًا إلى جنب مع النص.
  • مرونة محسنة: يدعم الذكاء الاصطناعي البصري التعرف عبر لغات متعددة وخطوط متنوعة، مما يجعل تطبيقات التعرف الضوئي على الحروف (OCR) أكثر قابلية للتكيف مع المجالات المختلفة.

مع ذلك، هناك أيضًا بعض القيود التي يجب وضعها في الاعتبار عند استخدام رؤية الكمبيوتر في التعرف الضوئي على الحروف (OCR). في حين أنه يمكن أن يحسن بشكل كبير أداء التعرف الضوئي على الحروف (OCR)، إلا أنه قد يتسبب أيضًا في مشكلات تتعلق بالتكلفة والتعقيد والخصوصية، مثل:

  • متطلبات معالجة عالية: غالبًا ما تتطلب رؤية الكمبيوتر قوة معالجة كبيرة، مما قد يؤدي إلى زيادة تكاليف الأجهزة.
  • مخاوف الخصوصية: قد يثير استخدام Vision AI لتحليل المستندات الحساسة مشكلات تتعلق بالخصوصية، خاصة عند التعامل مع البيانات الشخصية أو السرية.
  • الصيانة والتحديثات: قد تكون مواكبة أحدث الخوارزميات ومجموعات البيانات لأنظمة التعرف الضوئي على الحروف (OCR) القائمة على رؤية الكمبيوتر مكلفة وتتطلب صيانة دورية.

من خلال النظر بعناية في هذه الإيجابيات والسلبيات، يمكن للمؤسسات تنفيذ أنظمة التعرف الضوئي على الحروف (OCR) القائمة على رؤية الكمبيوتر بسلاسة أكبر. مع التخطيط والإعداد المناسبين، يمكن لهذه الأنظمة أن تندمج بسلاسة في سير العمل الحالي، مما يحسن الكفاءة والفعالية.

لمحة عن مستقبل التعرف الضوئي على الحروف (OCR)

يبدو مستقبل التعرف الضوئي على الحروف (OCR) واعدًا للغاية. يتم إجراء أبحاث حول كيفية عمل التعرف الضوئي على الحروف مع تقنية البلوك تشين لتحقيق مستويات جديدة من الأمان والشفافية في إدارة البيانات. 

تعتبر سلسلة الكتل (Blockchain)، وهو مفهوم متجذر في الأمن السيبراني (Cybersecurity)، دفتر حسابات رقمي آمن يخزن المعلومات في كتل، مع ربط كل كتلة بالكتلة السابقة، لتشكيل سلسلة متصلة. هذا التصميم يجعله آمنًا للغاية ويصعب التلاعب به، حيث يتم التحقق من صحة كل كتلة بيانات من مصادر متعددة قبل إضافتها إلى السلسلة.

عند دمجه مع البلوك تشين، يمكن لـ OCR تخزين البيانات المستخرجة بشكل آمن عن طريق إضافتها إلى سلسلة من الكتل التي تم التحقق من صحتها. يضمن هذا الإعداد أنه بمجرد إضافة البيانات، يكاد يكون من المستحيل تغييرها، مما يجعلها آمنة وسهلة التحقق. 

يتم استكشاف الجمع بين البلوك تشين والتعرف الضوئي على الحروف في مجالات مثل التمويل و الرعاية الصحية، حيث تكون دقة البيانات وأمانها ضروريين. مع استمرار تطور التعرف الضوئي على الحروف والبلوك تشين معًا، فإنهما يحملان القدرة على إنشاء طرق أكثر أمانًا وفعالية لإدارة المعلومات والتحقق منها عبر مختلف الصناعات.

تركيز كل شيء: الذكاء الاصطناعي البصري والتعرف الضوئي على الحروف (OCR)

تلعب رؤية الحاسوب دورًا كبيرًا في تحويل تكنولوجيا التعرف الضوئي على الحروف (OCR)، وإعادة تشكيل كيفية معالجة الصناعات للبيانات المرئية وتفسيرها. من خلال تعزيز دقة وسرعة وتنوع التعرف الضوئي على الحروف، تتيح رؤية الحاسوب التعرف السلس على النصوص في تطبيقات متنوعة، من السجلات الطبية إلى أتمتة البيع بالتجزئة. 

في حين أن التحديات مثل خصوصية البيانات والمتطلبات الحسابية العالية موجودة، إلا أن التقدم في الذكاء الاصطناعي والطرق التي تركز على الخصوصية يدفع التكنولوجيا إلى الأمام. مع تطور التعرف الضوئي على الحروف والرؤية الحاسوبية معًا، فمن المحتمل أن يدفعا الأتمتة ويعززا الكفاءة ويفتحا إمكانيات جديدة عبر قطاعات مختلفة.

لنجدد معًا! انضم إلى مجتمعنا واستكشف مستودع GitHub الخاص بـ Ultralytics للاطلاع على مساهماتنا في مجال الذكاء الاصطناعي. اكتشف كيف نعيد تعريف صناعات مثل التصنيع و الرعاية الصحية باستخدام تكنولوجيا الذكاء الاصطناعي المتطورة. 🚀

لنبنِ مستقبل
الذكاء الاصطناعي معًا!

ابدأ رحلتك مع مستقبل تعلم الآلة

ابدأ مجانًا
تم نسخ الرابط إلى الحافظة