PaddleOCR/doc/recognition.md

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## 文字识别
### 数据准备
PaddleOCR 支持两种数据格式: `lmdb` 用于训练公开数据,调试算法; `通用数据` 训练自己的数据:
请按如下步骤设置数据集:
训练数据的默认存储路径是 `PaddleOCR/train_data`,如果您的磁盘上已有数据集,只需创建软链接至数据集目录:
```
ln -sf <path/to/dataset> <path/to/paddle_detection>/train_data/dataset
```
* 数据下载
若您本地没有数据集,可以在官网下载 [icdar2015](http://rrc.cvc.uab.es/?ch=4&com=downloads) 数据,用于快速验证。也可以参考[DTRB](https://github.com/clovaai/deep-text-recognition-benchmark#download-lmdb-dataset-for-traininig-and-evaluation-from-here),下载 benchmark 所需的lmdb格式数据集。
* 使用自己数据集:
若您希望使用自己的数据进行训练,请参考下文组织您的数据。
- 训练集
首先请将训练图片放入同一个文件夹train_images并用一个txt文件rec_gt_train.txt记录图片路径和标签。
* 注意: 默认请将图片路径和图片标签用 \t 分割,如用其他方式分割将造成训练报错
```
" 图像文件名 图像标注信息 "
train_data/train_0001.jpg 简单可依赖
train_data/train_0002.jpg 用科技让复杂的世界更简单
```
PaddleOCR 提供了一份用于训练 icdar2015 数据集的标签文件,通过以下方式下载:
```
# 训练集标签
wget -P ./train_data/ic15_data https://paddleocr.bj.bcebos.com/dataset/rec_gt_train.txt
# 测试集标签
wget -P ./train_data/ic15_data https://paddleocr.bj.bcebos.com/dataset/rec_gt_test.txt
```
最终训练集应有如下文件结构:
```
|-train_data
|-ic15_data
|- rec_gt_train.txt
|- train
|- word_001.png
|- word_002.jpg
|- word_003.jpg
| ...
```
- 测试集
同训练集类似测试集也需要提供一个包含所有图片的文件夹test和一个rec_gt_test.txt测试集的结构如下所示
```
|-train_data
|-ic15_data
|- rec_gt_test.txt
|- test
|- word_001.jpg
|- word_002.jpg
|- word_003.jpg
| ...
```
- 字典
最后需要提供一个字典({word_dict_name}.txt使模型在训练时可以将所有出现的字符映射为字典的索引。
因此字典需要包含所有希望被正确识别的字符,{word_dict_name}.txt需要写成如下格式并以 `utf-8` 编码格式保存:
```
l
d
a
d
r
n
```
word_dict.txt 每行有一个单字将字符与数字索引映射在一起“and” 将被映射成 [2 5 1]
`ppocr/utils/ppocr_keys_v1.txt` 是一个包含6623个字符的中文字典
`ppocr/utils/ic15_dict.txt` 是一个包含36个字符的英文字典
您可以按需使用。
如需自定义dic文件请修改 `configs/rec/rec_icdar15_train.yml` 中的 `character_dict_path` 字段, 并将 `character_type` 设置为 `ch`
### 启动训练
PaddleOCR提供了训练脚本、评估脚本和预测脚本本节将以 CRNN 识别模型为例:
首先下载pretrain model您可以下载训练好的模型在 icdar2015 数据上进行finetune
```
cd PaddleOCR/
# 下载MobileNetV3的预训练模型
wget -P ./pretrain_models/ https://paddleocr.bj.bcebos.com/rec_mv3_none_bilstm_ctc.tar
# 解压模型参数
cd pretrain_models
tar -xf rec_mv3_none_bilstm_ctc.tar && rm -rf rec_mv3_none_bilstm_ctc.tar
```
开始训练:
```
# 设置PYTHONPATH路径
export PYTHONPATH=$PYTHONPATH:.
# GPU训练 支持单卡多卡训练通过CUDA_VISIBLE_DEVICES指定卡号
export CUDA_VISIBLE_DEVICES=0,1,2,3
# 训练icdar15英文数据
python3 tools/train.py -c configs/rec/rec_icdar15_train.yml
```
PaddleOCR支持训练和评估交替进行, 可以在 `configs/rec/rec_icdar15_train.yml` 中修改 `eval_batch_step` 设置评估频率默认每500个iter评估一次。评估过程中默认将最佳acc模型保存为 `output/rec_CRNN/best_accuracy`
如果验证集很大,测试将会比较耗时,建议减少评估次数,或训练完再进行评估。
* 提示: 可通过 -c 参数选择 `configs/rec/` 路径下的多种模型配置进行训练PaddleOCR支持的识别算法有
| 配置文件 | 算法名称 | backbone | trans | seq | pred |
| :--------: | :-------: | :-------: | :-------: | :-----: | :-----: |
| rec_chinese_lite_train.yml | CRNN | Mobilenet_v3 small 0.5 | None | BiLSTM | ctc |
| rec_icdar15_train.yml | CRNN | Mobilenet_v3 large 0.5 | None | BiLSTM | ctc |
| rec_mv3_none_bilstm_ctc.yml | CRNN | Mobilenet_v3 large 0.5 | None | BiLSTM | ctc |
| rec_mv3_none_none_ctc.yml | Rosetta | Mobilenet_v3 large 0.5 | None | None | ctc |
| rec_mv3_tps_bilstm_ctc.yml | STARNet | Mobilenet_v3 large 0.5 | tps | BiLSTM | ctc |
| rec_mv3_tps_bilstm_attn.yml | RARE | Mobilenet_v3 large 0.5 | tps | BiLSTM | attention |
| rec_r34_vd_none_bilstm_ctc.yml | CRNN | Resnet34_vd | None | BiLSTM | ctc |
| rec_r34_vd_none_none_ctc.yml | Rosetta | Resnet34_vd | None | None | ctc |
| rec_r34_vd_tps_bilstm_attn.yml | RARE | Resnet34_vd | tps | BiLSTM | attention |
| rec_r34_vd_tps_bilstm_ctc.yml | STARNet | Resnet34_vd | tps | BiLSTM | ctc |
训练中文数据,推荐使用`rec_chinese_lite_train.yml`,如您希望尝试其他算法在中文数据集上的效果,请参考下列说明修改配置文件:
`rec_mv3_none_none_ctc.yml` 为例:
```
Global:
...
# 修改 image_shape 以适应长文本
image_shape: [3, 32, 320]
...
# 修改字符类型
character_type: ch
# 添加自定义字典,如修改字典请将路径指向新字典
character_dict_path: ./ppocr/utils/ppocr_keys_v1.txt
...
# 修改reader类型
reader_yml: ./configs/rec/rec_chinese_reader.yml
...
...
```
**注意,预测/评估时的配置文件请务必与训练一致。**
### 评估
评估数据集可以通过 `configs/rec/rec_icdar15_reader.yml` 修改EvalReader中的 `label_file_path` 设置。
```
export CUDA_VISIBLE_DEVICES=0
# GPU 评估, Global.checkpoints 为待测权重
python3 tools/eval.py -c configs/rec/rec_chinese_lite_train.yml -o Global.checkpoints={path/to/weights}/best_accuracy
```
### 预测
* 训练引擎的预测
使用 PaddleOCR 训练好的模型,可以通过以下脚本进行快速预测。
默认预测图片存储在 `infer_img` 里,通过 `-o Global.checkpoints` 指定权重:
```
# 预测英文结果
python3 tools/infer_rec.py -c configs/rec/rec_chinese_lite_train.yml -o Global.checkpoints={path/to/weights}/best_accuracy TestReader.infer_img=doc/imgs_words/en/word_1.jpg
```
预测图片:
![](./imgs_words/en/word_1.png)
得到输入图像的预测结果:
```
infer_img: doc/imgs_words/en/word_1.png
index: [19 24 18 23 29]
word : joint
```
预测使用的配置文件必须与训练一致,如您通过 `python3 tools/train.py -c configs/rec/rec_chinese_lite_train.yml` 完成了中文模型的训练,
您可以使用如下命令进行中文模型预测。
```
# 预测中文结果
python3 tools/infer_rec.py -c configs/rec/rec_chinese_lite_train.yml -o Global.checkpoints={path/to/weights}/best_accuracy TestReader.infer_img=doc/imgs_words/ch/word_1.jpg
```
预测图片:
![](./imgs_words/ch/word_1.jpg)
得到输入图像的预测结果:
```
infer_img: doc/imgs_words/ch/word_1.jpg
index: [2092 177 312 2503]
word : 韩国小馆
```