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O papel da visão computacional em OCR: Aprimorando o reconhecimento de texto

Abirami Vina

Leitura de 5 minutos

8 de novembro de 2024

Descubra como o OCR impulsionado pela visão computacional revoluciona a extração de dados, permitindo precisão e eficiência no processamento de documentos para vários setores.

Quando você olha para um documento e o lê, geralmente parece fácil, quase como algo natural. No entanto, nos bastidores, seu cérebro está disparando uma rede complexa de impulsos elétricos para que isso aconteça. Recriar essa capacidade de entender o mundo visualmente não é simples, e a comunidade de inteligência artificial (IA) tem trabalhado nisso há anos, resultando no campo da visão computacional (VC).

Paralelamente a isso, outro campo tem evoluído para enfrentar um desafio visual específico: extrair texto de imagens e convertê-lo em texto digital editável e pesquisável. Essa tecnologia, conhecida como Reconhecimento Óptico de Caracteres (OCR), avançou significativamente desde seus primórdios.

Inicialmente, o OCR só conseguia reconhecer textos simples e digitados em ambientes controlados. Mas hoje, graças aos desenvolvimentos em visão computacional, a tecnologia OCR se tornou muito mais sofisticada e é capaz de interpretar notas manuscritas, várias fontes e até mesmo digitalizações de baixa qualidade

De fato, o OCR se tornou essencial em áreas como varejo, finanças e logística, onde o processamento e a compreensão de grandes quantidades de dados de texto rapidamente são cruciais. Neste artigo, exploraremos como a visão computacional e o OCR trabalham juntos, as aplicações no mundo real que transformam as indústrias e os benefícios e desafios que vêm com o uso dessas tecnologias. Vamos começar!

A evolução da tecnologia OCR

O OCR foi originalmente projetado para ajudar pessoas com deficiência visual, transformando texto impresso em fala. Um dos primeiros exemplos disso foi o optophone, inventado em 1912, que convertia texto em tons musicais que os usuários podiam ouvir para reconhecer letras. Nas décadas de 1960 e 70, as empresas começaram a usar o OCR para acelerar a entrada de dados

Eles descobriram que o OCR os ajudou a processar grandes volumes de documentos impressos de forma eficiente. Apesar das vantagens, os primeiros sistemas de OCR eram bastante limitados. Eles só conseguiam reconhecer fontes específicas e precisavam de documentos uniformes e de alta qualidade para funcionar com precisão.

Fig. 1. A história do OCR pode ser rastreada até a invenção do optophone.

Tradicionalmente, o OCR funcionava comparando caracteres em uma imagem digitalizada com uma biblioteca de fontes e formas conhecidas. Ele usava reconhecimento de padrões básico, comparando formas para identificar letras e números. O OCR também usava extração de características para dividir os caracteres em partes, como linhas e curvas, para reconhecê-los. Embora esses métodos funcionassem até certo ponto, eles tinham dificuldades com casos do mundo real, como texto manuscrito ou digitalizações de baixa qualidade. Isso tornou o OCR um tanto limitado até que os avanços em IA e visão computacional surgissem para torná-lo muito mais versátil.

OCR (Reconhecimento Óptico de Caracteres) orientado por IA com visão computacional

A visão computacional ajuda a tecnologia OCR a analisar o texto de uma forma semelhante à forma como os humanos o veem e entendem. Modelos avançados de visão computacional podem identificar texto em fundos complexos, layouts incomuns ou imagens distorcidas. A adição da visão computacional ao OCR o tornou muito mais flexível e confiável em diversas situações do mundo real.

Fig. 2. Comparação entre OCR baseado em IA e OCR baseado em modelos.

Vamos detalhar como funciona um sistema OCR habilitado para Visão de IA:

  • Pré-processamento de imagem: O sistema começa aprimorando a imagem e ajustando o brilho, o contraste e a resolução para tornar o texto mais claro, o que é útil para imagens de baixa qualidade ou desordenadas.
  • Deteção de texto: Em seguida, o sistema utiliza modelos fiáveis de deteção de objectos como Ultralytics YOLO11 para encontrar áreas na imagem que contenham texto.
  • Reconhecimento de caracteres: Após detetar as regiões de texto, o sistema OCR aplica algoritmos de aprendizagem profunda para reconhecer caracteres e palavras individuais. Redes neurais treinadas em grandes conjuntos de dados tornam possível para o sistema ler com precisão uma variedade de fontes, idiomas e estilos de escrita à mão.
  • Extração de texto: Finalmente, o texto reconhecido é extraído e organizado em um formato digital, tornando-o editável, pesquisável e pronto para processamento ou análise adicionais.
Fig. 3. Um exemplo de detecção e extração de texto e uso de detecção de objetos e OCR.

Aplicações reais de CV e OCR

A visão computacional, juntamente com o OCR, está a remodelar a forma como as indústrias operam, melhorando a precisão, a eficiência e a automação. Vamos analisar algumas aplicações impactantes.

OCR baseado em visão computacional na automação do varejo 

No varejo, o OCR baseado em CV está tornando processos como catalogação de produtos, leitura de preços e processamento de recibos mais rápidos e precisos. Por exemplo, os varejistas agora podem usar sistemas de OCR que são impulsionados por visão computacional para escanear automaticamente rótulos de produtos, atualizar inventários em tempo real e agilizar o processo de checkout. 

Esses sistemas reduzem os erros de entrada manual de dados e proporcionam aos clientes uma experiência mais rápida e tranquila. O processamento de recibos com suporte de CV e OCR também simplifica devoluções e trocas, ajudando os varejistas a combinar com eficiência os registros de compra com as transações dos clientes.

Fig 4. Um exemplo de compreensão de um recibo usando OCR e visão computacional.

Utilização de OCR em serviços financeiros com visão computacional

Da mesma forma, em serviços financeiros, a visão computacional e a tecnologia OCR podem ser usadas para processar faturas, extratos bancários e documentos de conformidade. Por exemplo, um banco pode usar OCR baseado em CV para escanear automaticamente pedidos de empréstimo, extraindo informações como renda, histórico de crédito e detalhes de emprego diretamente dos documentos enviados. A automatização desses fluxos de trabalho economiza tempo e reduz erros humanos. 

Fig 5. Detecção de diferentes partes de um extrato bancário usando visão computacional.

Aplicações de OCR baseado em visão computacional na logística

Outro caso de uso interessante de OCR baseado em CV é na logística. CV e OCR podem automatizar a leitura de etiquetas de produtos, documentos de envio e etiquetas de inventário, tornando todo o processo mais simplificado. Tradicionalmente, a equipe do armazém teria que escanear manualmente cada etiqueta com scanners de código de barras portáteis ou inserir dados manualmente - uma tarefa lenta e propensa a erros. 

Com visão computacional e OCR, as câmeras podem capturar imagens de produtos enquanto eles se movem pelo armazém, e o sistema de IA pode ler os rótulos e etiquetas em tempo real, atualizando instantaneamente os sistemas de inventário. Essa automação economiza tempo, reduz erros e acelera o processamento de pedidos e o rastreamento de remessas, tornando as operações de logística mais eficientes em geral.

Prós e contras do uso de CV em OCR

Agora que entendemos algumas das aplicações da visão computacional em OCR, vamos explorar suas principais vantagens e desafios. Aqui está uma visão geral rápida de alguns dos benefícios oferecidos pela extração de texto de imagens usando Visão de IA:

  • Processamento em tempo real: A visão computacional permite a extração rápida de texto em tempo real, tornando o OCR mais eficiente em ambientes de ritmo acelerado.
  • Reconhecimento de múltiplos recursos: A visão computacional pode ajudar a reconhecer elementos adicionais, como logotipos, símbolos e formas, juntamente com o texto.
  • Flexibilidade aprimorada: A visão de IA oferece suporte ao reconhecimento em vários idiomas e fontes variadas, tornando as aplicações de OCR mais adaptáveis a diferentes áreas.

No entanto, também existem algumas limitações a serem lembradas ao usar a visão computacional em OCR. Embora possa melhorar muito o desempenho do OCR, também pode introduzir problemas relacionados a custo, complexidade e privacidade, como:

  • Altas demandas de processamento: A visão computacional geralmente requer poder de processamento significativo, o que pode levar ao aumento dos custos de hardware.
  • Preocupações com a privacidade: O uso de Visão de IA para analisar documentos confidenciais pode levantar questões de privacidade, principalmente ao lidar com dados pessoais ou confidenciais.
  • Manutenção e atualizações: Manter os sistemas de OCR baseados em visão computacional atualizados com os algoritmos mais recentes e conjuntos de dados pode ser intensivo em recursos e exigir manutenção regular.

Ao considerar cuidadosamente esses prós e contras, as organizações podem implementar sistemas de OCR baseados em visão computacional de forma mais suave. Com planejamento e preparação adequados, esses sistemas podem se integrar perfeitamente aos fluxos de trabalho existentes, melhorando a eficiência e a eficácia.

Um vislumbre do futuro do OCR

O futuro do Reconhecimento Óptico de Caracteres (OCR) está se tornando muito interessante. Estão sendo realizadas pesquisas sobre como o OCR pode funcionar com a tecnologia blockchain para trazer novos níveis de segurança e transparência ao gerenciamento de dados. 

Blockchain, um conceito enraizado na segurança cibernética, é um livro-razão digital seguro que armazena informações em blocos, com cada bloco ligado ao anterior, formando uma cadeia contínua. Esse design o torna extremamente seguro e difícil de adulterar, pois cada bloco de dados é validado por várias fontes antes de ser adicionado à cadeia.

Quando combinado com blockchain, o OCR pode armazenar com segurança os dados extraídos, adicionando-os a uma cadeia de blocos validados. Essa configuração garante que, uma vez que os dados são adicionados, é quase impossível alterá-los, tornando-os seguros e fáceis de verificar. 

A combinação de blockchain e OCR está sendo explorada em áreas como finanças e saúde, onde a precisão dos dados e a segurança são essenciais. À medida que o OCR e o blockchain continuam a evoluir juntos, eles têm o potencial de criar maneiras mais seguras e eficientes de gerenciar e verificar informações em vários setores.

Trazendo tudo para o foco: Visão de IA e OCR

A visão computacional desempenha um papel fundamental na transformação da tecnologia OCR, remodelando a forma como as indústrias processam e interpretam dados visuais. Ao melhorar a precisão, a velocidade e a versatilidade do OCR, a visão computacional permite o reconhecimento de texto contínuo em diversas aplicações, desde registos médicos até à automação do retalho. 

Embora existam desafios como a privacidade de dados e os altos requisitos computacionais, os avanços na IA e nos métodos focados na privacidade estão impulsionando a tecnologia. À medida que o OCR e a visão computacional evoluem juntos, provavelmente impulsionarão a automação, aumentarão a eficiência e desbloquearão novas possibilidades em vários setores.

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