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Opencv项目实战：01 文字检测OCR

1.1 tesseract​

1.1.1 介绍​

Tesserat OCR 是一款可在各种操作系统运行的 OCR 引擎，这是一款开源软件，在Apache 许可下发布。最初由惠普在20世纪80年代作为专有软件开发，在2005年以开源的形式发布，从2006年开始由谷歌赞助，开发语言为 C++。

1.1.2 Window 安装​

image-20240920163109158

  • 记住自己的安装位置

image-20240920163455071

1.1.3 Opencv 安装​

pip install opencv-python

image-20240920163950502

1.1.4 pytesseract 安装​

Python-tesseract 是一个用于Python的光学字符识别（OCR）工具。它能识别并“读取”嵌入在图像中的文本。

Python-tesseract 是 谷歌Tesseract-OCR引擎 <https://github.com/tesseract-ocr/tesseract>_ 的包装器。同时，作为一个独立的调用脚本，它也非常有用，因为它能够处理Pillow和Leptonica图像库支持的所有图像类型，包括jpeg、png、gif、bmp、tiff和其他格式。此外，如果作为脚本使用，Python-tesseract 将直接打印识别出的文本而不是写入文件。

pytesseract 库提供了几个主要的方法来处理 OCR（光学字符识别）任务。以下是三个最常用的方法：

  1. image_to_string(image, lang=None, config=''):
    • 这是最基本也是最常用的方法，用于从图像中提取文本。
    • image 参数是需要进行 OCR 的图像对象（通常是 PIL.Image 对象）。
    • lang 参数指定 OCR 时使用的语言，默认为 'eng'（英文）。你可以使用其他语言代码，例如 'chi_sim' 表示简体中文。
    • config 参数允许你传递额外的配置选项给 Tesseract 引擎。
  2. image_to_boxes(image, lang=None, config=''):
    • 该方法返回一个字符串，其中包含了每个识别到的字符的位置信息。
    • 每行包含一个字符的信息，格式如下：character x_min y_min x_max y_max page_number block_num paragraph_num line_num word_num
    • 这对于获取字符的具体位置非常有用，比如在图像上绘制边界框。
  3. image_to_data(image, lang=None, config='', output_type=Output.DICT):
    • 该方法返回一个结构化的数据输出，通常是一个字典，包含了关于识别结果的详细信息。
    • 字典中的键包括 level, page_num, block_num, par_num, line_num, word_num, left, top, width, height, conf, 和 text 等。
    • output_type 参数可以设置为 Output.DICT 来获取字典形式的结果，或者 Output.STRING 来获取原始字符串形式的结果。
    • 这个方法对于需要对 OCR 结果进行更精细控制的应用场景非常有用。
pip install pytesseract
"""
 @Author: EasonShu
 @FileName: PytesseractTest.py
 @DateTime: 2024/9/20 下午4:42
"""
import cv2
import pytesseract

if __name__ == '__main__':
    # 设置tesseract可执行文件路径
    pytesseract.pytesseract.tesseract_cmd = 'D:\\Code-Environment\\Tesseract-OCR\\tesseract.exe'
    # 图片路径
    img_path = "./images/img_3.png"
    #简单图像转字符串
    img = cv2.imread(img_path)
    img = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2RGB)
    # 缩放50
    img = cv2.resize(img, None, fx=0.5, fy=0.5)
    print(pytesseract.image_to_string(img))
    # 获取文字位置
    hImg, wImg, _ = img.shape
    # 获取文字位置
    boxes = pytesseract.image_to_boxes(img)
    for b in boxes.splitlines():
        print(b)
        b = b.split(' ')
        print(b)
        x, y, w, h = int(b[1]), int(b[2]), int(b[3]), int(b[4])
        # 利用cv2.rectangle画出文字位置
        cv2.rectangle(img, (x,hImg- y), (w,hImg- h), (50, 50, 255), 2)
        # 文字
        cv2.putText(img,b[0],(x,hImg- y+25),cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX,1,(50,50,255),2)
    cv2.imshow('img', img)
    cv2.waitKey(0)




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我们可以换图片试一试，发现对于印刷体的效果有些可以识别，有些不行，如果是中文更加不行

1.1.5 效果改进​

"""
 @Author: EasonShu
 @FileName: PytesseractTest.py
 @DateTime: 2024/9/20 下午4:42
"""
import cv2
import pytesseract

if __name__ == '__main__':
    # 设置tesseract可执行文件路径
    pytesseract.pytesseract.tesseract_cmd = 'D:\\Code-Environment\\Tesseract-OCR\\tesseract.exe'
    # 图片路径
    img_path = "./images/img.png"
    #简单图像转字符串
    img = cv2.imread(img_path)
    img = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2RGB)
    # 缩放50
    img = cv2.resize(img, None, fx=0.5, fy=0.5)
    print(pytesseract.image_to_string(img))
    # 识别文字位置
    boxes = pytesseract.image_to_data(img)
    for a,b in enumerate(boxes.splitlines()):
        print(b)
        if a!=0:
            b = b.split()
            if len(b)==12:
                x,y,w,h = int(b[6]),int(b[7]),int(b[8]),int(b[9])
                cv2.putText(img,b[11],(x,y-5),cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX,1,(50,50,255),2)
                cv2.rectangle(img, (x,y), (x+w, y+h), (50, 50, 255), 2)
    cv2.imshow('img', img)
    cv2.waitKey(0)

image-20240920170835480

image-20240920170920303

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我们可以发现效果比刚才好了一点，但是我们可以发现他的识别效果不是很好

1.1.6 中文支持​

"""
 @Author: EasonShu
 @FileName: PytesseractTest3.py.py
 @DateTime: 2024/9/20 下午5:12
"""
"""
 @Author: EasonShu
 @FileName: PytesseractTest.py
 @DateTime: 2024/9/20 下午4:42
"""
import cv2
import pytesseract

if __name__ == '__main__':
    # 设置tesseract可执行文件路径
    pytesseract.pytesseract.tesseract_cmd = 'D:\\Code-Environment\\Tesseract-OCR\\tesseract.exe'
    # 打印支持的语言列表
    print(pytesseract.get_languages (config=""))
    # 图片路径
    img_path = "./images/img_4.png"
    #简单图像转字符串
    img = cv2.imread(img_path)
    img = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2RGB)
    # 识别文字位置
    boxes = pytesseract.image_to_data(img)
    for a,b in enumerate(boxes.splitlines()):
        print(b)
        if a!=0:
            b = b.split()
            if len(b)==12:
                x,y,w,h = int(b[6]),int(b[7]),int(b[8]),int(b[9])
                cv2.putText(img,b[11],(x,y-5),cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX,1,(50,50,255),2)
                cv2.rectangle(img, (x,y), (x+w, y+h), (50, 50, 255), 2)
    cv2.imshow('img', img)
    cv2.waitKey(0)

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效果惨不忍睹

中文模型下载地址：https://gitcode.com/gh_mirrors/te/tessdata/overview?utm_source=csdn_github_accelerator&isLogin=1

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但是也是支持简单中文，如果对于特殊的中文需要自己训练

2.1 Paddle OCR​

2.1.1 介绍​

PaddleOCR是飞浆开源文字识别模型，最新开源的超轻量PP-OCRv3模型大小仅为16.2M。同时支持中英文识别；支持倾斜、竖排等多种方向文字识别；支持GPU、CPU预测，并且支持使用paddle开源组件训练自己的超轻量模型，对于垂直领域的需求有很大帮助。

2.1.2 环境安装​

2.1.3 使用​

"""
 @Author: EasonShu
 @FileName: PaddleOCRTest.py
 @DateTime: 2024/9/20 下午5:29
"""
import cv2
import numpy as np
from paddleocr import PaddleOCR

#
ocr = PaddleOCR(use_angle_cls=True, lang="ch")  # need to run only once to download and load model into memory
if __name__ == '__main__':
    img_path = "./images/img.png"
    img = cv2.imread(img_path)
    # 选择图片
    result = ocr.ocr(img_path, cls=True)
    for idx in range(len(result)):
        res = result[idx]
        for line in res:
            print(line)
            box = np.array(line[0], dtype=np.int32)
            cv2.polylines(img, [box], True, (0, 255, 0), 2)
            cv2.putText(img, line[1][0], (box[0][0], box[0][1] - 10), cv2.FONT_HERSHEY_COMPLEX, 0.5, (0, 0, 255), 1)
    cv2.imshow("img", img)
    cv2.waitKey(0)
    cv2.destroyAllWindows()

image-20240920173915110

我们发现中文不显示，改写一下

"""
 @Author: EasonShu
 @FileName: PaddleOCRTest.py
 @DateTime: 2024/9/20 下午5:29
"""
import cv2
import numpy as np
from paddleocr import PaddleOCR
from PIL import Image, ImageDraw, ImageFont

# 初始化OCR
ocr = PaddleOCR(use_angle_cls=True, lang="ch",
                det_model_dir="./model/ch_PP-OCRv4_det_server_infer/",
                rec_model_dir="./model/ch_PP-OCRv4_rec_server_infer/")  # 需要运行一次以下载并加载模型到内存

if __name__ == '__main__':
    img_path = "./images/img.png"
    img = cv2.imread(img_path)

    # OCR识别
    result = ocr.ocr(img_path, cls=True)
    # 在这里绘制所有多边形框
    for idx in range(len(result)):
        res = result[idx]
        for line in res:
            box = np.array(line[0], dtype=np.int32)

            # 在OpenCV图像上绘制多边形框，颜色为红色 (0, 0, 255)
            cv2.polylines(img, [box], True, (0, 0, 255), 2)

    # 转换为Pillow图像对象
    pil_img = Image.fromarray(cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2RGB))
    draw = ImageDraw.Draw(pil_img)

    # 加载一个支持中文的字体
    font_path = r'C:\Windows\Fonts\simhei.ttf'  # 使用黑体字体
    font = ImageFont.truetype(font_path, 20)  # 设置字体大小

    # 在Pillow图像上绘制中文文本
    for idx in range(len(result)):
        res = result[idx]
        for line in res:
            text = line[1][0]
            box = np.array(line[0], dtype=np.int32)
            draw.text((box[0][0], box[0][1] - 20), text, font=font, fill=(0, 0, 255))

    # 将Pillow图像转换回OpenCV格式
    img = cv2.cvtColor(np.array(pil_img), cv2.COLOR_RGB2BGR)

    # 显示图像
    cv2.imshow("img", img)
    cv2.waitKey(0)
    cv2.destroyAllWindows()

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3.1 总结​

我们使用Opencv 可以完成图像的加载，缩放，画框，划线