敬请关注 YOLO Vision 2025!
2025年9月25日
英国夏令时 10:00 - 18:00
混合活动
Yolo Vision 2024

常用的开源 OCR 模型及其工作原理

Abirami Vina

5 分钟阅读

2025年7月7日

加入我们,一起探索流行的 OCR 模型,了解它们如何将图像转换为文本,以及它们在 AI 和计算机视觉应用中的作用。

许多企业和数字系统依赖于文档中的信息,例如扫描的发票、身份证或手写表格。但是,当这些信息以图像形式存储时,计算机很难搜索、提取或将其用于各种任务。 

然而,借助像计算机视觉(人工智能的一个领域,使机器能够解释和理解视觉信息)这样的工具,将图像转换为文本正变得越来越容易。特别是 光学字符识别 (OCR) 是一种计算机视觉技术,可用于检测和提取文本。 

OCR模型经过训练,可以识别各种格式的文本,并将其转换为可编辑、可搜索的数据。它们广泛应用于文档自动化、身份验证和实时扫描系统。

在本文中,我们将探讨 OCR 模型的工作原理、流行的 开源 模型、它们的使用场景、常见应用以及现实世界应用中的主要考虑因素。

什么是 OCR?

OCR模型旨在帮助机器从视觉来源读取文本,类似于我们阅读印刷或手写文本的方式。这些模型接收扫描文档、图像或手写笔记照片等输入,并将它们转换为可搜索、编辑或在软件系统中使用的数字文本。

早期的 OCR 系统遵循严格的模板,而现代 OCR 模型则使用深度学习来识别文本。它们可以轻松识别不同类型的文本字体、语言,甚至潦草的手写体,同时处理低质量的图像。这些进步使得 OCR 模型成为金融、医疗、物流和政府服务等文本密集型行业自动化的关键组成部分。

虽然 OCR 模型非常适合文本清晰且结构化的图像,但当文本与复杂的视觉效果或动态场景一起出现时,它们可能会面临挑战。在这些情况下,OCR 模型可以与 Ultralytics YOLO11 等计算机视觉模型一起使用。 

YOLO11 可以检测图像中的特定对象,例如标志、文档或标签,从而在 OCR 用于提取实际内容之前帮助定位文本区域。

例如,在自动驾驶汽车中,YOLO11 可以检测到停车标志,然后 OCR 可以读取文本,从而使系统能够准确地解释对象及其含义。

图 1. 使用 OCR 的示例(来源)。

OCR 模型工作原理概述

既然我们已经介绍了OCR是什么,那么让我们仔细看看OCR模型实际上是如何工作的。

在使用OCR模型从图像中读取和提取文本之前,通常需要对图像进行两个重要的步骤:预处理和目标检测。

首先,通过预处理对图像进行清理和增强。应用基本的图像处理技术,如锐化、降噪和调整亮度或对比度,以提高图像的整体质量,并使文本更容易被检测到。

接下来,使用诸如目标检测之类的 计算机视觉任务。在此步骤中,定位具有文本的特定感兴趣对象,例如车牌、街道标志、表格或身份证。通过识别这些对象,系统会隔离有意义文本所在的区域,为识别做好准备。

只有完成这些步骤后,OCR模型才会开始工作。首先,它获取检测到的区域,并将其分解为更小的部分——识别单个字符、单词或文本行。 

该模型利用深度学习技术,分析字母的形状、模式和间距,并将其与训练期间学到的知识进行比较,从而预测最有可能的字符。然后,它将识别出的字符重构为连贯的文本,以供进一步处理。

图 2. 了解 OCR 的工作原理。作者供图。

常用的开源 OCR 模型 

在构建涉及文本提取的计算机视觉应用时,选择合适的 OCR 模型取决于准确性、语言支持以及它与实际系统的兼容性等因素。 

如今,许多开源模型提供了开发者所需的灵活性、强大的社区支持和可靠的性能。让我们来看看一些最受欢迎的选项以及它们的突出之处。

Tesseract OCR

Tesseract 是当今使用最广泛的开源 OCR 模型之一。它最初由 Hewlett-Packard 实验室于 1985 年至 1994 年间在英国布里斯托尔和科罗拉多州格里利开发。2005 年,惠普将 Tesseract 作为开源软件发布,自 2006 年以来,它一直由 Google 维护,并持续接受来自开源社区的贡献。​

Tesseract 的主要功能之一是它能够处理 100 多种语言,使其成为多语言项目的可靠选择。持续的改进增强了它在阅读印刷文本方面的可靠性,尤其是在表格和报告等结构化文档中。

图 3. 使用 Tesseract OCR 进行文本识别(来源)。

Tesseract 通常用于涉及扫描发票、存档文件或从具有标准布局的文档中提取文本的项目。当文档质量良好且布局没有显着变化时,它的性能最佳。

EasyOCR

同样,EasyOCR 是一个基于 Python 的开源 OCR 库,由 Jaided AI 开发。它支持 80 多种语言,包括拉丁文、中文、阿拉伯文和西里尔文字,使其成为多语言文本识别的通用工具。

EasyOCR 旨在处理印刷文本和手写文本,适用于布局、字体或结构各不相同的文档。这种灵活性使其成为从各种来源(如收据、街道标志和混合语言输入的表格)中提取文本的绝佳选择。

EasyOCR 基于 PyTorch 构建,利用深度学习技术进行准确的文本检测和识别。它可以在 CPU 和 GPU 上高效运行,从而可以根据任务进行扩展——无论是本地处理少量图像,还是在更强大的系统上处理大批量文件。

作为一款开源工具,EasyOCR 受益于定期更新和社区驱动的改进,这有助于它保持最新状态并适应各种实际的 OCR 需求。

PaddleOCR

PaddleOCR 是百度开发的一款高性能 OCR 工具包,它将文本检测和识别结合在一个简化的流程中。它支持 80 种语言,可以处理复杂的文档,如收据、表格和表单。

PaddleOCR 的不同之处在于它构建于 PaddlePaddle 深度学习框架之上。PaddlePaddle 框架旨在实现简单、可靠且可扩展的 AI 模型开发和部署。此外,即使在低质量或杂乱的图像上,PaddleOCR 也能提供高精度,使其成为精度和可靠性至关重要的实际 OCR 任务的理想选择。

图 4. PaddleOCR 的工作流程(source)。

除此之外,PaddleOCR 具有高度模块化,使开发人员可以通过选择特定的检测、识别和分类组件来自定义他们的流程。凭借完善的 Python API 文档和强大的社区支持,它是一种灵活的、可用于生产的解决方案,适用于各种 OCR 应用。

其他流行的开源 OCR 模型

以下是一些常用的其他开源 OCR 模型:

  • MMOCR:专为更复杂的项目而设计,MMOCR 不仅可以检测文本,还可以理解文本在页面上的排列方式。它非常适合处理表格、多栏布局和其他视觉上复杂的文档。
  • TrOCR: TrOCR 构建于 Transformer 之上,Transformer 是一种特别擅长理解文本序列的深度学习模型,TrOCR 擅长处理较长的段落和混乱、非结构化的布局。当内容读起来像连续的语言而不是孤立的标签时,它是一个可靠的选择。

OCR模型的常见应用

随着 OCR 技术的日益先进,它的作用已远远超出基本的数字化。事实上,OCR 模型现在已被广泛应用于依赖文本信息的各个行业。以下简要介绍一下 OCR 目前在实际系统中的应用方式:

  • 法律行业和电子取证: 律师事务所应用 OCR 扫描数千页法律文件,使合同、法庭文件和证据可搜索,以便更快地发现和分析。
  • 医疗保健:医院正在使用OCR模型来数字化患者记录,解释手写处方并有效地管理实验室报告。这简化了管理任务并提高了整个医疗工作流程的准确性。
  • 历史保护: 博物馆、图书馆和档案馆应用 OCR 来数字化旧书籍、手稿和报纸,从而保护宝贵的文化遗产并使其可供研究人员搜索。
  • 身份证和护照验证: 许多数字注册和旅行系统依赖 OCR 从政府颁发的文件中提取关键数据。更快的身份检查和更少的手动录入错误可带来更流畅的用户体验和更高的安全性。
图 5. 基于 OCR 的护照身份验证扫描仪。(来源)。

OCR 模型的优缺点

自20世纪50年代首次构思以来,OCR模型已经取得了长足的进步。现在,它们更易于访问、更准确,并且更适应不同的内容和平台。以下是当今OCR模型带来的主要优势:

  • 辅助功能改进:OCR 通过将印刷材料转换为屏幕阅读器可读的格式,帮助提高内容的可访问性,从而为视障用户提供便利。
  • 增强机器学习管道:它充当桥梁,将非结构化视觉数据转化为结构化文本,使其可用于下游的机器学习模型。
  • 无需模板的提取: 高级OCR不再需要固定的模板——即使文档之间的布局不同,它也可以智能地提取信息。

尽管OCR模型具有优势,但在输入不完美的情况下,它们仍然存在一些挑战。以下是一些需要牢记的常见限制:

  • 对图像质量敏感: OCR在清晰的图像上效果最佳;模糊或黑暗的照片会影响结果。
  • 难以识别某些手写或字体: 即使是最好的模型,也可能仍然会混淆花哨或潦草的文字。
  • 仍需后处理:即使具有很高的准确率,OCR 输出通常仍需要人工审核或清理,特别是对于关键文档。

主要要点

OCR使计算机能够读取图像中的文本,从而可以在数字系统中使用这些信息。它在处理文档、标志和手写笔记方面发挥着关键作用,并且在速度和准确性至关重要的领域具有影响力。

OCR模型通常与Ultralytics YOLOv11等模型协同工作,后者可以检测图像中的对象。它们共同使系统能够理解书写的内容及其出现的位置。随着这些技术的不断改进,OCR正成为机器解释和与世界互动方式的核心组成部分。

对视觉 AI 好奇吗?访问我们的 GitHub 存储库并与我们的社区联系以继续探索。在我们的解决方案页面上,了解自动驾驶汽车中的 AI农业中的视觉 AI等创新。查看我们的许可选项,然后开始一个计算机视觉项目!

让我们一起构建人工智能的未来!

开启您的机器学习未来之旅

免费开始
链接已复制到剪贴板