Tesseract-OCR的Training简明教程

引言: Tesseract虽然功能强大,但是依然由于图片本身诸多的干扰因素和识别能力,存在诸多的识别率不高和信息不准确的问题,Training的过程则可以提升起识别的准确率, 本文将介绍如何train tesseract-ocr。

1.  关于Training

   Tesseract虽然很强,且可以处理各类的文字转换,但是我们的目标图片并非如我们所期没有各类的干扰因素;在实际的情况下,各类的干扰因素将导致我们的识别准确率和效果大幅度下降;针对这类问题,Tesseract提供了Training的各类工具和过程,以期提升其识别率和正确率,提供可定制化的灵活性。

  •  如何来提升输出的质量(Improve the quality of output),   https://github.com/tesseract-ocr/tesseract/wiki/ImproveQuality
  •  Traing的介绍   https://github.com/tesseract-ocr/tesseract/wiki/Training-Tesseract#introduction
  •  Testdata    https://github.com/tesseract-ocr/tessdata
  •  Training Tesseract https://github.com/tesseract-ocr/tesseract/wiki/Training-Tesseract-3.00%E2%80%933.02

2.   jTessEditorBox

   jTessEditorBox是第三方提供了一个关于自定义用户识别结合的工具,非常的好用强大,其本身是基于Java开发而成的,需要依赖JRE的运行环境,推荐使用JDK8 u40+以上版本,具体信息可以参考其官网信息。

   这里做一个小说明: 直接从其官网下载非常慢,且非常容易断线,故直接使用了baidu的离线下载,秒级下载成功;然后绕道从百度云盘上下载。

3.  安装好tesseract

    这里假定已经安装好了tesseract,如果安装有问题,可以参考我之前写的一篇文字,关于如何安装tesseract的简明教程。

4.  创建用户自定义的原始图片文件

     这里笔者自行使用window自带的工具,创建以下4个图片,分别写了简单的数字:

     Tesseract-OCR的Training简明教程_第1张图片

 5.  运行jTessEditorbox工具,merge图片

      点击打开Tool菜单,点击merge,选择多个文件,另存在一个合成之后的文件:

     Tesseract-OCR的Training简明教程_第2张图片

   在生成另外一个merged文件之后,进行编辑和错误信息的纠偏:

    Tesseract-OCR的Training简明教程_第3张图片

   另存文件或者保存文件之后,保存到当下目录。

 6.. 运行tesseract命令,生成box文件

   >>>>  tesseract num.font.exp0.tif num.font.exp0 batch.nochop makebox

E:\testdir>tesseract num.font.exp0.tif num.font.exp0 batch.nochop makebox
Tesseract Open Source OCR Engine v3.05.00dev with Leptonica
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  结果会生成一个名称为num.font.exp0的文件,在命令运行的当下目录。BOX文件为Tessercat识别出的文字和其坐标。

   注:Make Box File 文件名有一定的格式,不能随便乱取名字,命令格式为:

  tesseract [lang].[fontname].exp[num].tif [lang].[fontname].exp[num] batch.nochop makebox 
   其中lang为语言名称,fontname为字体名称,num为序号,可以随便定义。

 7. 定义字体特征文件。Tesseract-OCR3.01以上的版本在训练之前需要创建一个名称为font_properties的字体特征文件。font_properties不含有BOM头,文件内容格式如下:
        
   其中fontname为字体名称,必须与[lang].[fontname].exp[num].box中的名称保持一致。的取值为1或0,表示字体是否具有这些属性。
    这里在样本图片所在目录下创建一个名称为font_properties的文件,用记事本打开,输入以下下内容:

font 0 0 0 0 0
  这里全取值为0,表示字体不是粗体、斜体等。。

8. 生成语言文件。在样本图片所在目录下创建一个批处理文件 num_batch.bat,输入如下内容:

rem 执行改批处理前先要目录下创建font_properties文件

echo Run Tesseract for Training..
tesseract.exe num.font.exp0.tif num.font.exp0 nobatch box.train

echo Compute the Character Set..
unicharset_extractor.exe num.font.exp0.box
mftraining -F font_properties -U unicharset -O num.unicharset num.font.exp0.tr

echo Clustering..
cntraining.exe num.font.exp0.tr

echo Rename Files..
rename normproto num.normproto
rename inttemp num.inttemp
rename pffmtable num.pffmtable
rename shapetable num.shapetable 

echo Create Tessdata..
combine_tessdata.exe num.
然后运行这个bat文件,运行结果信息如下:

E:\testdir>num_batch.bat

E:\testdir>rem 执行改批处理前先要目录下创建font_properties文件

E:\testdir>echo Run Tesseract for Training..
Run Tesseract for Training..

E:\testdir>tesseract.exe num.font.exp0.tif num.font.exp0 nobatch box.train
Tesseract Open Source OCR Engine v3.05.00dev with Leptonica
Page 1
APPLY_BOXES:
   Boxes read from boxfile:       8
   Found 8 good blobs.
Generated training data for 2 words
Page 2
APPLY_BOXES:
   Boxes read from boxfile:       8
   Found 8 good blobs.
Generated training data for 2 words
Page 3
APPLY_BOXES:
   Boxes read from boxfile:       8
   Found 8 good blobs.
Generated training data for 2 words
Page 4
APPLY_BOXES:
   Boxes read from boxfile:       8
   Found 8 good blobs.
Generated training data for 1 words

E:\testdir>echo Compute the Character Set..
Compute the Character Set..

E:\testdir>unicharset_extractor.exe num.font.exp0.box
Extracting unicharset from num.font.exp0.box
Wrote unicharset file ./unicharset.

E:\testdir>mftraining -F font_properties -U unicharset -O num.unicharset num.font.exp0.tr
Warning: No shape table file present: shapetable
Reading num.font.exp0.tr ...
Flat shape table summary: Number of shapes = 8 max unichars = 1 number with multiple unich
Warning: no protos/configs for Joined in CreateIntTemplates()
Warning: no protos/configs for |Broken|0|1 in CreateIntTemplates()
Done!

E:\testdir>echo Clustering..
Clustering..

E:\testdir>cntraining.exe num.font.exp0.tr
Reading num.font.exp0.tr ...
Clustering ...

Writing normproto ...

E:\testdir>echo Rename Files..
Rename Files..

E:\testdir>rename normproto num.normproto

E:\testdir>rename inttemp num.inttemp

E:\testdir>rename pffmtable num.pffmtable

E:\testdir>rename shapetable num.shapetable

E:\testdir>echo Create Tessdata..
Create Tessdata..

E:\testdir>combine_tessdata.exe num.
Combining tessdata files
TessdataManager combined tesseract data files.
Offset for type  0 (num.config                ) is -1
Offset for type  1 (num.unicharset            ) is 140
Offset for type  2 (num.unicharambigs         ) is -1
Offset for type  3 (num.inttemp               ) is 710
Offset for type  4 (num.pffmtable             ) is 130474
Offset for type  5 (num.normproto             ) is 130573
Offset for type  6 (num.punc-dawg             ) is -1
Offset for type  7 (num.word-dawg             ) is -1
Offset for type  8 (num.number-dawg           ) is -1
Offset for type  9 (num.freq-dawg             ) is -1
Offset for type 10 (num.fixed-length-dawgs    ) is -1
Offset for type 11 (num.cube-unicharset       ) is -1
Offset for type 12 (num.cube-word-dawg        ) is -1
Offset for type 13 (num.shapetable            ) is 131715
Offset for type 14 (num.bigram-dawg           ) is -1
Offset for type 15 (num.unambig-dawg          ) is -1
Offset for type 16 (num.params-model          ) is -1
Output num.traineddata created successfully.
需确认打印结果中的Offset 1、3、4、5、13这些项不是-1。这样,一个新的语言文件就生成了。
num.traineddata便是最终生成的语言文件,将生成的num.traineddata拷贝到Tesseract-OCR-->tessdata目录下。可以用它来进行字符识别了。

9. 基于新的字符集合,进行字符识别验证

验证新的测试集合

   创建新的测试图片,我们还是使用输入数字,重新做了一个图片:

   Tesseract-OCR的Training简明教程_第4张图片

    打开命令行,我们进行OCR转换:

E:\testdir>tesseract newtestnum.png newresulttest -l num
Tesseract Open Source OCR Engine v3.05.00dev with Leptonica
Warning in fopenReadFromMemory: work-around: writing to a temp file

E:\testdir>
  注意: 这里我们使用了一个新的语言类型 num,就是我们之前进行的用户自定义的识别字符集合。

  我们查看一下我们的识别结果集合:

12357 684
  效果还是非常棒的。


FAQ

  1.  在windows下安装成功之后,进行tesseract的操作,碰到如下错误信息:

E:\testdir>tesseract ttest1.png test1 -l eng
Error opening data file \Program Files (x86)\Tesseract-OCR\tessdata/eng.traineddata
Please make sure the TESSDATA_PREFIX environment variable is set to the parent directory of your "tessdata" directory.
Failed loading language 'eng'
Tesseract couldn't load any languages!
Could not initialize tesseract.
   错误信息的关键词是tesseract_prefix的环境变量设置。

    解决办法:  找到testData所在的目录,默认情况下是在tesseract安装的目录,在环境变量中设置TESSDATA_PREFIX的环境变量为testdata所在的目录即可。 重新运行命令即可正常使用。

 

参考资料

  •  JTessBoxEditor   http://vietocr.sourceforge.net/training.html    Tesseract 训练工具
  •  Tesseract Guide  https://github.com/tesseract-ocr/tesseract/wiki   使用指南
  •  Train Tesseract  http://blog.csdn.net/yasi_xi/article/details/8763385   训练指南

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