Yolo Vision Shenzhen
Шэньчжэнь
Присоединиться сейчас

Роль компьютерного зрения в OCR: улучшение распознавания текста

Абирами Вина

5 мин чтения

8 ноября 2024 г.

Узнайте, как OCR на базе компьютерного зрения революционизирует извлечение данных, обеспечивая точность и эффективность обработки документов в различных отраслях.

Когда вы смотрите на документ и читаете его, это обычно кажется легким, почти как само собой разумеющимся. Однако за кулисами ваш мозг запускает сложную сеть электрических импульсов, чтобы это произошло. Воссоздать эту способность визуально понимать мир непросто, и сообщество специалистов по искусственному интеллекту (ИИ) работает над этим годами, что привело к появлению области компьютерного зрения (CV).

Параллельно с этим развивалась другая область, направленная на решение конкретной визуальной задачи: извлечение текста из изображений и преобразование его в редактируемый, доступный для поиска цифровой текст. Эта технология, известная как оптическое распознавание символов (OCR), значительно продвинулась со времен своего появления.

Первоначально OCR мог распознавать только простой печатный текст в контролируемых условиях. Но сегодня, благодаря развитию компьютерного зрения, технология OCR стала намного более сложной и способна интерпретировать рукописные заметки, различные шрифты и даже сканы низкого качества

Фактически, OCR стал незаменим в таких областях, как розничная торговля, финансы и логистика, где быстрая обработка и понимание больших объемов текстовых данных имеют решающее значение. В этой статье мы рассмотрим, как компьютерное зрение и OCR работают вместе, реальные приложения, преобразующие отрасли, а также преимущества и проблемы, связанные с использованием этих технологий. Давайте начнем!

Эволюция технологии OCR

Первоначально OCR был разработан для помощи людям с нарушениями зрения путем преобразования печатного текста в речь. Ранним примером этого был оптофон, изобретенный в 1912 году, который преобразовывал текст в музыкальные тона, которые пользователи могли слышать для распознавания букв. К 1960-м и 70-м годам предприятия начали использовать OCR для ускорения ввода данных

Они обнаружили, что OCR помогает им эффективно обрабатывать большие объемы печатных документов. Несмотря на преимущества, ранние системы OCR были довольно ограничены. Они могли распознавать только определенные шрифты и нуждались в высококачественных, однородных документах для точной работы.

Рис. 1. История OCR берет свое начало с изобретения оптофона.

Традиционно OCR работал путем сопоставления символов на отсканированном изображении с библиотекой известных шрифтов и форм. Он использовал базовое распознавание образов, сравнивая формы для идентификации букв и цифр. OCR также использовал извлечение признаков для разбиения символов на части, такие как линии и кривые, чтобы распознать их. Хотя эти методы в некоторой степени работали, они испытывали трудности с реальными случаями, такими как рукописный текст или сканы низкого качества. Это делало OCR несколько ограниченным до тех пор, пока достижения в области ИИ и компьютерного зрения не сделали его гораздо более универсальным.

Оптическое распознавание символов (OCR) на основе ИИ с использованием компьютерного зрения

Компьютерное зрение помогает технологии OCR анализировать текст так, как это делают люди, когда видят и понимают его. Передовые модели компьютерного зрения могут выделять текст на сложном фоне, в необычных макетах или на искаженных изображениях. Добавление компьютерного зрения в OCR сделало его гораздо более гибким и надежным в различных реальных ситуациях.

Рис. 2. Сравнение OCR на основе ИИ и OCR на основе шаблонов.

Давайте разберем, как работает система OCR на базе Vision AI:

  • Предварительная обработка изображений: Система начинает с улучшения изображения, регулируя яркость, контрастность и разрешение, чтобы сделать текст более четким, что полезно для изображений низкого качества или загроможденных изображений.
  • Распознавание текста: Далее система использует надежные модели обнаружения объектов, такие как Ultralytics YOLO11, для поиска областей на изображении, содержащих текст. 
  • Распознаваниесимволов: После обнаружения текстовых областей система OCR применяет алгоритмы глубокого обучения для распознавания отдельных символов и слов. Нейронные сети, обученные на больших наборах данных, позволяют системе точно считывать различные шрифты, языки и стили почерка.
  • Извлечение текста: Наконец, распознанный текст извлекается и организуется в цифровой формат, что делает его редактируемым, доступным для поиска и готовым для дальнейшей обработки или анализа.
Рис. 3. Пример обнаружения и извлечения текста с использованием детекции объектов и OCR.

Реальные примеры применения CV и OCR

Компьютерное зрение, наряду с OCR, меняет способы работы отраслей за счет повышения точности, эффективности и автоматизации. Давайте рассмотрим несколько важных приложений.

Оптическое распознавание символов (OCR) на основе CV в автоматизации розничной торговли 

В розничной торговле OCR на основе CV делает такие процессы, как каталогизация продукции, сканирование цен и обработка чеков, более быстрыми и точными. Например, розничные продавцы теперь могут использовать системы OCR, управляемые компьютерным зрением, для автоматического сканирования этикеток продуктов, обновления запасов в режиме реального времени и оптимизации процесса оформления заказа. 

Эти системы уменьшают количество ошибок при ручном вводе данных и обеспечивают клиентам более удобное и быстрое обслуживание. Обработка чеков с помощью CV и OCR также упрощает возврат и обмен, помогая розничным торговцам эффективно сопоставлять записи о покупках с транзакциями клиентов.

Рис. 4. Пример анализа чека с использованием OCR и компьютерного зрения.

Использование OCR в финансовых сервисах с применением компьютерного зрения

Аналогично, в сфере финансовых услуг компьютерное зрение и технология OCR могут использоваться для обработки счетов-фактур, банковских выписок и документов соответствия. Например, банк может использовать OCR на основе CV для автоматического сканирования заявок на кредит, извлекая информацию, такую как доход, кредитная история и данные о занятости, непосредственно из загруженных документов. Автоматизация этих рабочих процессов экономит время и снижает количество человеческих ошибок. 

Рис. 5. Обнаружение различных частей банковской выписки с использованием компьютерного зрения.

Применение CV-based OCR в логистике

Еще один интересный вариант использования CV-based OCR — в логистике. CV и OCR могут автоматизировать считывание этикеток продуктов, отгрузочных документов и инвентарных тегов, делая весь процесс более рациональным. Традиционно сотрудники склада должны были вручную сканировать каждую этикетку с помощью ручных сканеров штрих-кодов или вводить данные вручную — медленная и подверженная ошибкам задача. 

С помощью компьютерного зрения и OCR камеры могут захватывать изображения продуктов, когда они перемещаются по складу, а система ИИ может считывать этикетки и теги в режиме реального времени, мгновенно обновляя системы инвентаризации. Эта автоматизация экономит время, уменьшает количество ошибок и ускоряет обработку заказов и отслеживание отгрузок, что повышает эффективность логистических операций в целом.

Плюсы и минусы использования компьютерного зрения в OCR

Теперь, когда мы поняли некоторые из применений компьютерного зрения в OCR, давайте рассмотрим его ключевые преимущества и проблемы. Вот краткий обзор некоторых преимуществ, предлагаемых извлечением текста из изображений с помощью Vision AI:

  • Обработка в реальном времени: Компьютерное зрение обеспечивает быстрое извлечение текста в реальном времени, что делает OCR более эффективным в динамичных средах.
  • Распознавание нескольких признаков: Компьютерное зрение может помочь в распознавании дополнительных элементов, таких как логотипы, символы и формы, наряду с текстом.
  • Повышенная гибкость: Vision AI поддерживает распознавание на нескольких языках и с различными шрифтами, что делает приложения OCR более адаптируемыми к различным областям.

Однако, есть и некоторые ограничения, которые следует учитывать при использовании компьютерного зрения в OCR. Хотя это может значительно улучшить производительность OCR, это также может вызвать проблемы, связанные со стоимостью, сложностью и конфиденциальностью, такие как:

  • Высокие требования к обработке данных: Компьютерное зрение часто требует значительной вычислительной мощности, что может привести к увеличению затрат на оборудование.
  • Проблемы конфиденциальности: Использование Vision AI для анализа конфиденциальных документов может вызвать проблемы с конфиденциальностью, особенно при обработке личных или конфиденциальных данных.
  • Обслуживание и обновления: Поддержание систем OCR на основе компьютерного зрения в актуальном состоянии с помощью новейших алгоритмов и наборов данных может потребовать больших ресурсов и регулярного обслуживания.

Тщательно взвесив все «за» и «против», организации могут более плавно внедрять системы OCR на основе машинного зрения. При правильном планировании и подготовке эти системы могут легко интегрироваться в существующие рабочие процессы, повышая эффективность и результативность.

Взгляд на будущее OCR

Будущее оптического распознавания символов (OCR) обещает быть очень интересным. Проводятся исследования о том, как OCR может работать с технологией блокчейн, чтобы привнести новые уровни безопасности и прозрачности в управление данными. 

Блокчейн, концепция, уходящая корнями в кибербезопасность, представляет собой защищенный цифровой реестр, который хранит информацию в блоках, причем каждый блок связан с предыдущим, образуя непрерывную цепь. Такая конструкция делает его чрезвычайно безопасным и устойчивым к несанкционированному доступу, поскольку каждый блок данных проверяется несколькими источниками, прежде чем быть добавленным в цепь.

В сочетании с блокчейном, OCR может безопасно хранить извлеченные данные, добавляя их в цепочку проверенных блоков. Такая настройка гарантирует, что после добавления данных их практически невозможно изменить, что делает их безопасными и легко проверяемыми. 

Сочетание блокчейна и OCR изучается в таких областях, как финансы и здравоохранение, где точность данных и безопасность имеют важное значение. Поскольку OCR и блокчейн продолжают развиваться вместе, они обладают потенциалом для создания более безопасных и эффективных способов управления и проверки информации в различных отраслях.

Всё в фокусе: Vision AI и OCR

Компьютерное зрение играет огромную роль в преобразовании технологии OCR, изменяя способы обработки и интерпретации визуальных данных в различных отраслях. Повышая точность, скорость и универсальность OCR, компьютерное зрение обеспечивает беспрепятственное распознавание текста в различных приложениях, от медицинских записей до автоматизации розничной торговли. 

Хотя существуют такие проблемы, как конфиденциальность данных и высокие вычислительные требования, достижения в области ИИ и методов, ориентированных на конфиденциальность, продвигают эту технологию вперед. По мере развития OCR и компьютерного зрения они, вероятно, будут стимулировать автоматизацию, повышать эффективность и открывать новые возможности в различных секторах.

Давайте внедрять инновации вместе! Присоединяйтесь к нашему сообществу и изучите репозиторий Ultralytics на GitHub, чтобы увидеть наш вклад в развитие ИИ. Узнайте, как мы меняем такие отрасли, как производство и здравоохранение, с помощью передовых технологий ИИ. 🚀

Давайте строить будущее
ИИ вместе!

Начните свой путь в будущее машинного обучения

Начать бесплатно
Ссылка скопирована в буфер обмена