PaddleOCR/doc/inference.md

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基于预测引擎推理

inference 模型fluid.io.save_inference_model保存的模型 一般是模型训练完成后保存的固化模型,多用于预测部署。 训练过程中保存的模型是checkpoints模型保存的是模型的参数多用于恢复训练等。 与checkpoints模型相比inference 模型会额外保存模型的结构信息,在预测部署、加速推理上性能优越,灵活方便,适合与实际系统集成。更详细的介绍请参考文档分类预测框架.

接下来首先介绍如何将训练的模型转换成inference模型然后将依次介绍文本检测、文本识别以及两者串联基于预测引擎推理。

训练模型转inference模型

检测模型转inference模型

下载超轻量级中文检测模型:

wget -P ./ch_lite/ https://paddleocr.bj.bcebos.com/ch_models/ch_det_mv3_db.tar && tar xf ./ch_lite/ch_det_mv3_db.tar -C ./ch_lite/

上述模型是以MobileNetV3为backbone训练的DB算法将训练好的模型转换成inference模型只需要运行如下命令

python3 tools/export_model.py -c configs/det/det_mv3_db.yml -o Global.checkpoints=./ch_lite/det_mv3_db/best_accuracy Global.save_inference_dir=./inference/det_db/

转inference模型时使用的配置文件和训练时使用的配置文件相同。另外还需要设置配置文件中的Global.checkpoints、Global.save_inference_dir参数。 其中Global.checkpoints指向训练中保存的模型参数文件Global.save_inference_dir是生成的inference模型要保存的目录。 转换成功后在save_inference_dir 目录下有两个文件:

inference/det_db/
  └─  model     检测inference模型的program文件
  └─  params    检测inference模型的参数文件

识别模型转inference模型

下载超轻量中文识别模型:

wget -P ./ch_lite/ https://paddleocr.bj.bcebos.com/ch_models/ch_rec_mv3_crnn.tar && tar xf ./ch_lite/ch_rec_mv3_crnn.tar -C ./ch_lite/

识别模型转inference模型与检测的方式相同如下

python3 tools/export_model.py -c configs/rec/rec_chinese_lite_train.yml -o Global.checkpoints=./ch_lite/rec_mv3_crnn/best_accuracy \
        Global.save_inference_dir=./inference/rec_crnn/

如果您是在自己的数据集上训练的模型并且调整了中文字符的字典文件请注意修改配置文件中的character_dict_path是否是所需要的字典文件。

转换成功后,在目录下有两个文件:

/inference/rec_crnn/
  └─  model     识别inference模型的program文件
  └─  params    识别inference模型的参数文件

文本检测模型推理

下面将介绍超轻量中文检测模型推理、DB文本检测模型推理和EAST文本检测模型推理。默认配置是根据DB文本检测模型推理设置的。由于EAST和DB算法差别很大在推理时需要通过传入相应的参数适配EAST文本检测算法。

1.超轻量中文检测模型推理

超轻量中文检测模型推理,可以执行如下命令:

python3 tools/infer/predict_det.py --image_dir="./doc/imgs/2.jpg" --det_model_dir="./inference/det_db/"

可视化文本检测结果默认保存到 ./inference_results 文件夹里面,结果文件的名称前缀为'det_res'。结果示例如下:

通过设置参数det_max_side_len的大小改变检测算法中图片规范化的最大值。当图片的长宽都小于det_max_side_len则使用原图预测否则将图片等比例缩放到最大值进行预测。该参数默认设置为det_max_side_len=960. 如果输入图片的分辨率比较大,而且想使用更大的分辨率预测,可以执行如下命令:

python3 tools/infer/predict_det.py --image_dir="./doc/imgs/2.jpg" --det_model_dir="./inference/det_db/" --det_max_side_len=1200

如果想使用CPU进行预测执行命令如下

python3 tools/infer/predict_det.py --image_dir="./doc/imgs/2.jpg" --det_model_dir="./inference/det_db/" --use_gpu=False

2.DB文本检测模型推理

首先将DB文本检测训练过程中保存的模型转换成inference model。以基于Resnet50_vd骨干网络在ICDAR2015英文数据集训练的模型为例模型下载地址),可以使用如下命令进行转换:

# -c后面设置训练算法的yml配置文件
# Global.checkpoints参数设置待转换的训练模型地址不用添加文件后缀.pdmodel.pdopt或.pdparams。
# Global.save_inference_dir参数设置转换的模型将保存的地址。

python3 tools/export_model.py -c configs/det/det_r50_vd_db.yml -o Global.checkpoints="./models/det_r50_vd_db/best_accuracy" Global.save_inference_dir="./inference/det_db"

DB文本检测模型推理可以执行如下命令

python3 tools/infer/predict_det.py --image_dir="./doc/imgs_en/img_10.jpg" --det_model_dir="./inference/det_db/"

可视化文本检测结果默认保存到 ./inference_results 文件夹里面,结果文件的名称前缀为'det_res'。结果示例如下:

注意由于ICDAR2015数据集只有1000张训练图像主要针对英文场景所以上述模型对中文文本图像检测效果非常差。

3.EAST文本检测模型推理

首先将EAST文本检测训练过程中保存的模型转换成inference model。以基于Resnet50_vd骨干网络在ICDAR2015英文数据集训练的模型为例模型下载地址),可以使用如下命令进行转换:

# -c后面设置训练算法的yml配置文件
# Global.checkpoints参数设置待转换的训练模型地址不用添加文件后缀.pdmodel.pdopt或.pdparams。
# Global.save_inference_dir参数设置转换的模型将保存的地址。

python3 tools/export_model.py -c configs/det/det_r50_vd_east.yml -o Global.checkpoints="./models/det_r50_vd_east/best_accuracy" Global.save_inference_dir="./inference/det_east"

EAST文本检测模型推理需要设置参数det_algorithm指定检测算法类型为EAST可以执行如下命令

python3 tools/infer/predict_det.py --image_dir="./doc/imgs_en/img_10.jpg" --det_model_dir="./inference/det_east/" --det_algorithm="EAST"

可视化文本检测结果默认保存到 ./inference_results 文件夹里面,结果文件的名称前缀为'det_res'。结果示例如下:

注意本代码库中EAST后处理中NMS采用的Python版本所以预测速度比较耗时。如果采用C++版本,会有明显加速。

文本识别模型推理

下面将介绍超轻量中文识别模型推理和基于CTC损失的识别模型推理。而基于Attention损失的识别模型推理还在调试中。对于中文文本识别建议优先选择基于CTC损失的识别模型实践中也发现基于Attention损失的效果不如基于CTC损失的识别模型。

1.超轻量中文识别模型推理

超轻量中文识别模型推理,可以执行如下命令:

python3 tools/infer/predict_rec.py --image_dir="./doc/imgs_words/ch/word_4.jpg" --rec_model_dir="./inference/rec_crnn/"

执行命令后,上面图像的预测结果(识别的文本和得分)会打印到屏幕上,示例如下:

Predicts of ./doc/imgs_words/ch/word_4.jpg:['实力活力', 0.89552695]

2.基于CTC损失的识别模型推理

我们以STAR-Net为例介绍基于CTC损失的识别模型推理。 CRNN和Rosetta使用方式类似不用设置识别算法参数rec_algorithm。

首先将STAR-Net文本识别训练过程中保存的模型转换成inference model。以基于Resnet34_vd骨干网络使用MJSynth和SynthText两个英文文本识别合成数据集训练 的模型为例(模型下载地址),可以使用如下命令进行转换:

# -c后面设置训练算法的yml配置文件
# Global.checkpoints参数设置待转换的训练模型地址不用添加文件后缀.pdmodel.pdopt或.pdparams。
# Global.save_inference_dir参数设置转换的模型将保存的地址。

python3 tools/export_model.py -c configs/rec/rec_r34_vd_tps_bilstm_ctc.yml -o Global.checkpoints="./models/rec_r34_vd_tps_bilstm_ctc/best_accuracy" Global.save_inference_dir="./inference/starnet"

STAR-Net文本识别模型推理可以执行如下命令

python3 tools/infer/predict_rec.py --image_dir="./doc/imgs_words_en/word_336.png" --rec_model_dir="./inference/starnet/" --rec_image_shape="3, 32, 100" --rec_char_type="en"

执行命令后,上面图像的识别结果如下:

Predicts of ./doc/imgs_words_en/word_336.png:['super', 0.9999555]

注意:由于上述模型是参考DTRB文本识别训练和评估流程,与超轻量级中文识别模型训练有两方面不同:

  • 训练时采用的图像分辨率不同,训练上述模型采用的图像分辨率是[332100],而中文模型训练时,为了保证长文本的识别效果,训练时采用的图像分辨率是[3, 32, 320]。预测推理程序默认的的形状参数是训练中文采用的图像分辨率,即[3, 32, 320]。因此这里推理上述英文模型时需要通过参数rec_image_shape设置识别图像的形状。

  • 字符列表DTRB论文中实验只是针对26个小写英文本母和10个数字进行实验总共36个字符。所有大小字符都转成了小写字符不在上面列表的字符都忽略认为是空格。因此这里没有输入字符字典而是通过如下命令生成字典.因此在推理时需要设置参数rec_char_type指定为英文"en"。

self.character_str = "0123456789abcdefghijklmnopqrstuvwxyz"
dict_character = list(self.character_str)

文本检测、识别串联推理

1.超轻量中文OCR模型推理

在执行预测时需要通过参数image_dir指定单张图像或者图像集合的路径、参数det_model_dir指定检测inference模型的路径和参数rec_model_dir指定识别inference模型的路径。可视化识别结果默认保存到 ./inference_results 文件夹里面。

python3 tools/infer/predict_system.py --image_dir="./doc/imgs/2.jpg" --det_model_dir="./inference/det_db/"  --rec_model_dir="./inference/rec_crnn/"

执行命令后,识别结果图像如下:

2.其他模型推理

如果想尝试使用其他检测算法或者识别算法请参考上述文本检测模型推理和文本识别模型推理更新相应配置和模型下面给出基于EAST文本检测和STAR-Net文本识别执行命令

python3 tools/infer/predict_system.py --image_dir="./doc/imgs_en/img_10.jpg" --det_model_dir="./inference/det_east/" --det_algorithm="EAST" --rec_model_dir="./inference/starnet/" --rec_image_shape="3, 32, 100" --rec_char_type="en"

执行命令后,识别结果图像如下: