光学字符识别(OCR)将文本图像(扫描件、智能手机照片、PDF)转换为机器可读的字符串,并越来越多地转换为 结构化数据。现代 OCR 是一个清理图像、查找文本、读取文本并导出丰富元数据的管道, 以便下游系统可以搜索、索引或提取字段。两个广泛使用的输出标准是 hOCR,一种用于文本和布局的 HTML 微格式,以及 ALTO XML,一种面向图书馆/档案馆的模式;两者都保留位置、阅读顺序和其他布局提示,并受 流行引擎(如 Tesseract)支持。
预处理。 OCR 质量始于图像清理:灰度转换、去噪、 阈值处理(二值化)和偏斜校正。经典的 OpenCV 教程涵盖了全局、 自适应 和 Otsu 阈值处理——适用于光照不均匀或双峰直方图的文档。当页面内的光照发生变化时 (例如手机快照),自适应方法通常优于单个全局阈值;Otsu 通过分析直方图自动选择阈值。倾斜校正同样重要:基于霍夫变换的 偏斜校正(霍夫线变换)与 Otsu 二值化相结合,是生产预处理管道中常用且有效的方案。
检测与识别。 OCR 通常分为文本检测(文本在 哪里?)和文本识别(它说了什么?)。在自然场景和许多扫描中,全卷积 检测器(如 EAST )可以有效地预测单词或行级四边形,而无需繁重的提议阶段,并且已在 常见工具包(例如 OpenCV 的文本检测教程)中实现。在复杂的页面(报纸、表格、书籍)上,行/区域的分割和阅读顺序推断很重要:Kraken 实现了传统的区域/行分割和神经基线分割,并明确支持 不同的脚本和方向(LTR/RTL/垂直)。
识别模型。 经典的开源主力 Tesseract (由 Google 开源,源于 HP)从字符分类器演变为基于 LSTM 的序列 识别器,可以从 CLI 发出可搜索的 PDF、 hOCR/ALTO 友好输出等。现代识别器依赖于序列建模,而无需预先分割字符。 连接主义时间分类 (CTC) 仍然是基础,它学习输入特征序列和输出标签字符串之间的对齐;它广泛 用于手写和场景文本管道。
在过去几年中,Transformer 重塑了 OCR。 TrOCR 使用视觉 Transformer 编码器和文本 Transformer 解码器,在大型合成语料库上进行训练,然后 在真实数据上进行微调,在印刷、手写和场景文本基准测试中表现出色(另请参阅 Hugging Face 文档)。与此同时,一些系统绕过 OCR 进行下游理解: Donut(文档理解 Transformer) 是一种无 OCR 的编码器-解码器,可直接从文档 图像输出结构化答案(如键值 JSON)(仓库, 模型卡),避免了在单独的 OCR 步骤为 IE 系统提供数据时出现错误累积。
如果您想要跨多种脚本的“开箱即用”文本阅读, EasyOCR 提供了一个包含 80 多种语言模型的简单 API,可返回框、文本和置信度——方便用于原型和 非拉丁脚本。对于历史文献, Kraken 以基线分割和脚本感知阅读顺序而著称;对于灵活的行级训练, Calamari 建立 在 Ocropy 的基础上(Ocropy),带有(多)LSTM+CTC 识别器和用于微调自定义模型的 CLI。
泛化取决于数据。对于手写, IAM 手写数据库 为训练和评估提供了不同作者的英语句子;它是 行和单词识别的长期参考集。对于场景文本, COCO-Text 在 MS-COCO 上分层了广泛的注释,带有印刷/手写、清晰/不清晰、脚本和 完整转录的标签(另请参阅原始 项目页面)。该领域还严重依赖合成预训练: 野外合成文本 将文本渲染到具有逼真几何和光照的照片中,为预训练 检测器和识别器提供大量数据(参考 代码和数据)。
ICDAR 的鲁棒阅读 下的竞赛使评估保持接地气。最近的任务强调端到端检测/阅读,并包括将单词 链接成短语,官方代码报告 精确率/召回率/F-score、交并比 (IoU) 和字符级编辑距离度量——反映了从业者应该跟踪的内容。
OCR 很少以纯文本结尾。档案馆和数字图书馆更喜欢 ALTO XML ,因为它 除了内容之外还编码了物理布局(带坐标的块/行/字),并且它与 METS 打包配合得很好。 hOCR 微格式则相反,它使用 ocr_line 和 ocrx_word 等类将相同的思想嵌入到 HTML/CSS 中,从而可以轻松地使用 Web 工具进行显示、编辑和转换。Tesseract 两者都支持——例如, 直接从 CLI 生成 hOCR 或可搜索的 PDF(PDF 输出指南);像 pytesseract 这样的 Python 包装器增加了便利性。当存储库具有固定的接收 标准时,存在用于在 hOCR 和 ALTO 之间进行转换的转换器——请参阅此精选列表 OCR 文件格式工具。
最强劲的趋势是融合:检测、识别、语言建模,甚至特定于任务的解码 正在合并到统一的 Transformer 堆栈中。在 大型合成语料库 上进行预训练仍然是一个力量倍增器。无 OCR 模型将在目标是结构化输出 而不是逐字记录的任何地方积极竞争。也期待混合部署:一个轻量级检测器加上一个 TrOCR 风格的 识别器用于长格式文本,以及一个 Donut 风格的模型用于表格和收据。
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光学字符识别(OCR)是一种技术,用于将不同类型的文档,如扫描的纸质文档、PDF文件或由数字相机拍摄的图像,转换为可编辑和可搜索的数据。
OCR通过扫描输入的图像或文档,将图像分割成单个字符,然后将每个字符与使用模式识别或特征识别的字符形状数据库进行比较。
OCR用于各种行业和应用中,包括数字化打印文档、启用文字到语音服务、自动化数据录入过程、以及帮助视障用户更好地与文本交互。
尽管OCR技术 已取得了巨大的进步,但它并不是绝对可靠的。根据原始文档的质量和所使用的OCR软件的具体情况,其准确性可能会有所不同。
虽然OCR主要用于识别打印的文本,但一些先进的OCR系统也能识别清晰、一致的手写字。然而,由于个人写作风格的巨大差异,手写字体识别通常准确率较低。
是的,许多OCR软件系统可以识别多种语言。然而,需要确保你正在使用的软件支持特定的语言。
OCR是Optical Character Recognition的缩写,用于识别打印的文本,而ICR,或称Intelligent Character Recognition,更先进,用于识别手写的文本。
OCR最适合处理清晰、易于阅读的字体和标准的文字大小。虽然它可以处理各种字体和大小,但是当处理不常见的字体或非常小的文字大小时,准确性可能会下降。
OCR可能会出现问题,如处理低分辨率的文档,复杂的字体,打印质量差的文本,手写文本,以及含有干扰文本的背景的文档。另外,尽管它可以处理多种语言,但可能并不能完美地覆盖所有语言。
是的,OCR可以扫描彩色的文本和背景,虽然它通常对高对比度的颜色组合更有效,比如黑色的文本和白色的背景。当文本和背景颜色对比度不足时,其准确性可能会降低。
CIN 图像格式,代表 Cineon 图像文件,是一种专门的文件类型,主要用于电影行业。由柯达在 20 世纪 90 年代早期作为 Cineon 数字电影系统的一部分开发,旨在促进胶片上捕获的图像的存储、处理和数字处理。Cineon 系统(包括 CIN 格式)是数字中间过程的开创性尝试,弥合了模拟胶片摄影和数字后期制作之间的差距。
CIN 文件的特点是能够以日志格式存储图像数据,该格式模拟了胶片的密度特性。这种日志格式有助于保留胶片捕获的高动态范围 (HDR),比标准数字图像格式容纳更宽的光度范围。此功能使 CIN 成为保持胶片中视觉深度和细节的理想格式,特别适用于后期制作中的复杂色彩分级和视觉效果处理。
CIN 文件封装了原始的未压缩像素数据。这些数据通常存储在 10 位对数空间中,代表超过十亿种颜色。CIN 文件的分辨率灵活,可满足高达 4K 分辨率的各种胶片格式,这适用于电影和电视制作的多样化要求。CIN 格式的高保真度和色彩准确度归功于其未压缩的特性,确保图像质量得以保留,而不会出现许多其他压缩方法带来的损失。
CIN 文件的结构相当简单但高效,主要由文件头、图像数据和可选元数据组成。文件头包含关键信息,例如图像尺寸、位深度、色彩模型(通常为 RGB)和文件版本。在头之后,文件的大部分由图像数据组成,如果文件表示序列,则每个帧按顺序存储。最后,文件中的元数据可以包括时间码、帧速率和色彩校正设置等信息,从而在后期制作中实现无缝工作流。
CIN 文件采用使用对数编码的独特图像存储方法。此方法与大多数数字图像格式中发现的线性表示形成对比。在线性格式中,数值中的相等差异对应于感知亮度中的相等差异。然而,胶片以对数方式响应光线,其中光照射的相等物理增量会导致光密度成比例地增加。通过采用这种对数编码,CIN 格式紧密模拟了胶片对光的响应,保留了其自然的外观和感觉。
采用 CIN 格式需要专门的软件来查看、编辑和转换这些文件。各种数字中间和色彩分级软件包支持 CIN 格式,认识到其在电影和电视后期制作领域的重要性。此外,还提供了工具和插件,用于在 CIN 和更广泛使用的数字格式之间进行转换,从而实现更广泛的兼容性并促进集成数字和基于胶片的元素的工作流。
虽然 CIN 格式在数字后期制作期间在保持基于胶片的项目的视觉完整性方面发挥着至关重要的作用,但它也带来了某些挑战。主要挑战是由于其高分辨率和缺乏压缩而导致的大文件大小。存储和处理这些大文件需要大量的存储容量和强大的数据管理策略。此外,CIN 文件的处理需要强大的计算资源,因为在高位深度对数空间中进行色彩分级和应用视觉效果涉及复杂的计算。
此外,CIN 格式的专业性质意味着它不如 JPEG 或 PNG 等其他图像格式通用。此限制需要学习曲线,并且可能需要对使用这些文件的专业人员进行专门培训。此外,虽然 CIN 格式在保留图像质量以进行后期制作方面表现出色,但其大文件大小和特定的用例场景使其不太适合最终消费者分发,其中 H.264(用于视频)和 JPEG(用于静止图像)等格式仍然占主导地位。
尽管如此,CIN 格式在保留胶片的动态范围以及促进高端色彩分级和视觉效果 工作方面的优势巩固了其在专业后期制作工作流中的地位。它对数字中间过程的贡献使电影制作人能够实现数字和模拟元素的无缝融合,确保摄影师和导演的艺术愿景贯穿到最终项目输出。
CIN 格式的未来,就像许多专门的数字格式一样,可能会受到不断发展的技术格局的影响。随着新的成像技术出现,提供更高的分辨率和动态范围,CIN 等格式必须适应才能保持相关性。此外,压缩技术的进步可以解决大文件大小的问题,使格式更易于访问和管理。支持 CIN 的软件的持续开发,提高可用性和与其他数字媒体工具的集成,也将对其寿命发挥至关重要的作用。
CIN 格式充当传统电影行业和现代数字后期制作之间的桥梁,既能保留胶片的独特特性,又能受益于数字工作流的灵活性和强大功能。尽管使用它存在挑战,但该格式忠实再现模拟胶片的宽动态范围和细微色彩的能力使其成为专业后期制作领域中不可或缺的工具。随着技术的进步,CIN 格式的适应性将决定其在不断处于下一个数字突破风口浪尖的行业中的持续相关性。
总之,CIN 图像格式代表了电影和电视制作发展中的一项关键技术。柯达的开发标志着在模拟和数字领域之间架起桥梁的重要里程碑,为电影制作人在后期制作中提供了无与伦比的对其项目外观的控制。尽管存在大文件大小和需要专门软件等挑战,但 CIN 格式已被证明对于需要最高保真度和动态范围的任务是不可替代的。随着媒体制作格局的不断发展,CIN 格式的作用可能会发生变化,但它对电影制作的艺术和科学的贡献将成为电影史上重要的一章。
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