仕事で画像から文字を読み取ってごにょごにょしないといけなくなったのですが、なかなか精度が出ないのでいろいろ試してます。
環境準備
AnacondaでPythonがインストールされていることを前提とします。
今回はWindows+Python3.7を使用。
Tesseract
GitHubを見ると、Windowsの場合はインストーラを使えと書いてあります。
UB-Mannheim/tesseract からTesseract 5.0.0のインストーラをダウンロードします。
Additional script dataとAdditional language dataの+アイコンをクリックします。
Additional script dataのJapanese script、Japanese vertical scriptをチェック
Additional language dataのJapanese、Japanese(vertical)をチェック
verticalは縦書き用の学習データのようです。
Javaneseってなんだろな…?
インストール後にパスを通すので、ファイルパスを控えておきます。
インストールが完了したら、控えておいたファイルパスにパスを通して準備完了。
CMDでtesseract -vと入力し、以下が表示されればOKです。
1 2 3 4 5 6 7 8 |
>tesseract -v tesseract v5.0.0-alpha.20190708 leptonica-1.78.0 libgif 5.1.4 : libjpeg 8d (libjpeg-turbo 1.5.3) : libpng 1.6.34 : libtiff 4.0.9 : zlib 1.2.11 : libwebp 0.6.1 : libopenjp2 2.3.0 Found AVX2 Found AVX Found SSE Found libarchive 3.3.2 zlib/1.2.11 liblzma/5.2.3 bz2lib/1.0.6 liblz4/1.7.5 |
pyocr
Pythonからtesseractを使うためのライブラリです。
一応Anaconda cloudで検索すると3つほど出てくるのですが、一番ダウンロードされているbrianjmcguirk/pyocrを入れてみるとPython3.7の場合はpipで入れろと表示されました。
condaで揃えたいけど仕方ないのでpipで入れます。
1 |
pip install pyocr |
openCV
画像を読み込んでいろいろ処理するため、openCVを入れます。
現時点だと4.1.1が入ります。
3系と4系で関数の引数が変更になってたりするので注意。
1 |
conda install -c conda-forge opencv |
画像読み込み
ナショジオの記事をキャプチャして、文字を読み込んでみます。
日本語版と英語版をそれぞれ用意。
名前はjpn.pngとeng.pngとします。
ソースはこんな感じ。
ocr.py
└img
├eng.png
└jpn.png
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from PIL import Image import sys import pyocr import pyocr.builders import cv2 tools = pyocr.get_available_tools() if len(tools) == 0: print("No OCR tool found") sys.exit(1) tool = tools[0] print("Will use tool '%s'" % (tool.get_name())) langs = tool.get_available_languages() print("Available languages: %s" % ", ".join(langs)) lang = langs[0] print("Will use lang '%s'" % (lang)) lang = 'eng' img_path = './img/{}.png'.format(lang) img = Image.open(img_path) out_path = './img/{}_{}.png' # 読み取ったテキストを返す print('=============================================') print('TextBuilder') print('=============================================') txt = tool.image_to_string( img, lang=lang, builder=pyocr.builders.TextBuilder() ) print(txt) # 単語ごとにテキストと座標を返す print('=============================================') print('WordBoxBuilder') print('=============================================') word_boxes = tool.image_to_string( img, lang=lang, builder=pyocr.builders.WordBoxBuilder() ) out = cv2.imread(img_path) for d in word_boxes: print(d.content) print(d.position) cv2.rectangle(out, d.position[0], d.position[1], (0, 0, 255), 2) cv2.imwrite(out_path.format(lang, 'word_boxes'), out) # ラインごとにテキストと座標を返す print('=============================================') print('LineBoxBuilder') print('=============================================') line_and_word_boxes = tool.image_to_string( img, lang=lang, builder=pyocr.builders.LineBoxBuilder() ) out = cv2.imread(img_path) for d in line_and_word_boxes: print(d.content) print(d.position) cv2.rectangle(out, d.position[0], d.position[1], (0, 0, 255), 2) cv2.imwrite(out_path.format(lang, 'line_and_word_boxes'), out) # 数値のみを読み取って返す print('=============================================') print('DigitBuilder') print('=============================================') digits = tool.image_to_string( img, lang=lang, builder=pyocr.tesseract.DigitBuilder() ) print(digits) |
英語の読み取り
22行目をlang = 'eng'として実行します。
出力されるテキストはこんな感じ。
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============================================= TextBuilder ============================================= eae Bonet Sob RAD 3 Tira, the spotted zebra foal, may be more suspectible to biting flies without the zebra's trademark str ANIMALS | WEIRD & WILD Rare polka-dotted zebra foal photographed in Kenya The eye-catching animal, seen in Kenya's Masai Mara National Reserve, likely has a genetic mutation called pseudomelanism. BY KATIE STACEY f uo Talk about a horse of another color—a zebra foal with a dark coat and white polka dots has been spotted in Kenya’s Masai Mara National Reserve. Photographer Frank Liu was on the search for rhinos recently when he noticed the eye-catching plains zebra, likely about a week old. “At first glance he > Liu says. Antony Tira, a Maasai looked like a different species altogether, guide who first spotted the foal, named him Tira. ============================================= WordBoxBuilder ============================================= ((59, 98), (467, 336)) eae ((13, 285), (63, 329)) Bonet ((84, 283), (140, 326)) Sob ((206, 303), (223, 332)) RAD ((250, 308), (292, 324)) 3 ((316, 286), (331, 323)) Tira, ((11, 356), (29, 364)) the ((36, 356), (52, 364)) spotted ((55, 356), (94, 366)) zebra ((97, 356), (124, 364)) foal, ((128, 356), (148, 366)) may ((152, 359), (173, 366)) be ((176, 356), (188, 364)) more ((192, 359), (217, 364)) suspectible ((220, 356), (276, 366)) to ((280, 359), (290, 364)) biting ((293, 356), (322, 366)) flies ((325, 356), (344, 364)) without ((349, 356), (386, 364)) the ((390, 356), (399, 364)) zebra's ((421, 356), (443, 364)) trademark ((446, 356), (498, 364)) str ((12, 372), (26, 379)) ((401, 359), (421, 364)) ((28, 374), (46, 381)) ANIMALS ((13, 451), (83, 460)) | ((88, 441), (107, 469)) WEIRD ((119, 451), (226, 460)) & ((167, 441), (182, 469)) WILD ((186, 451), (226, 460)) Rare ((13, 494), (72, 515)) polka-dotted ((81, 493), (260, 521)) zebra ((269, 493), (343, 515)) foal ((351, 493), (401, 515)) photographed ((13, 527), (210, 555)) in ((227, 534), (241, 549)) Kenya ((251, 528), (332, 555)) The ((11, 571), (35, 581)) eye-catching ((40, 571), (121, 584)) animal, ((126, 571), (170, 583)) seen ((175, 574), (203, 581)) in ((208, 571), (218, 581)) Kenya's ((223, 571), (269, 584)) Masai ((274, 571), (308, 581)) Mara ((314, 571), (343, 581)) National ((349, 571), (401, 581)) Reserve, ((407, 571), (459, 583)) likely ((464, 571), (496, 584)) has ((12, 591), (42, 601)) a ((32, 582), (37, 611)) genetic ((47, 592), (94, 604)) mutation ((99, 592), (156, 601)) called ((161, 591), (197, 601)) pseudomelanism. ((203, 591), (313, 604)) BY ((12, 654), (25, 661)) KATIE ((33, 654), (70, 661)) STACEY ((77, 654), (125, 661)) f ((411, 650), (417, 662)) uo ((468, 651), (509, 661)) Talk ((11, 754), (39, 765)) about ((43, 754), (78, 765)) a ((83, 758), (89, 765)) horse ((93, 754), (128, 765)) of ((133, 754), (145, 765)) another ((148, 754), (197, 765)) color—a ((202, 754), (252, 765)) zebra ((257, 754), (291, 765)) foal ((295, 754), (318, 765)) with ((322, 754), (349, 765)) a ((354, 758), (360, 765)) dark ((365, 754), (393, 765)) coat ((398, 756), (423, 765)) and ((428, 754), (451, 765)) white ((455, 754), (489, 765)) polka ((11, 777), (46, 791)) dots ((50, 777), (76, 788)) has ((80, 777), (101, 788)) been ((106, 777), (136, 788)) spotted ((140, 777), (187, 791)) in ((191, 777), (203, 788)) Kenya’s ((208, 778), (255, 791)) Masai ((260, 777), (298, 788)) Mara ((302, 778), (335, 788)) National ((339, 777), (393, 788)) Reserve. ((398, 778), (451, 788)) ((391, 824), (402, 835)) Photographer ((12, 824), (98, 838)) Frank ((103, 824), (140, 835)) Liu ((144, 825), (164, 835)) was ((168, 828), (192, 835)) on ((197, 828), (212, 835)) the ((216, 824), (235, 835)) search ((240, 824), (280, 835)) for ((285, 824), (302, 835)) rhinos ((307, 824), (346, 835)) recently ((351, 826), (390, 835)) when ((405, 824), (439, 835)) he ((443, 824), (458, 835)) noticed ((463, 824), (509, 835)) the ((11, 847), (31, 858)) eye-catching ((35, 847), (115, 861)) plains ((119, 847), (156, 861)) zebra, ((161, 847), (198, 861)) likely ((203, 847), (235, 861)) about ((241, 847), (276, 858)) a ((281, 851), (287, 858)) week ((291, 847), (323, 858)) old. ((327, 847), (350, 858)) “At ((355, 848), (375, 858)) first ((379, 847), (404, 858)) glance ((409, 847), (448, 861)) he ((453, 847), (467, 858)) > ((274, 871), (276, 875)) Liu ((281, 870), (301, 881)) says. ((306, 874), (325, 881)) Antony ((333, 872), (385, 881)) Tira, ((389, 870), (418, 884)) a ((423, 874), (430, 881)) Maasai ((434, 870), (479, 881)) ((326, 874), (331, 881)) looked ((11, 870), (53, 881)) like ((57, 870), (80, 881)) a ((84, 874), (91, 881)) different ((95, 870), (149, 881)) species ((154, 874), (198, 884)) altogether, ((203, 870), (267, 884)) ((268, 879), (270, 882)) guide ((11, 893), (45, 907)) who ((50, 893), (75, 904)) first ((80, 893), (106, 904)) spotted ((110, 893), (156, 907)) the ((161, 893), (180, 904)) foal, ((185, 893), (211, 905)) named ((216, 893), (259, 904)) him ((263, 893), (287, 904)) Tira. ((292, 894), (321, 904)) ============================================= LineBoxBuilder ============================================= ((59, 98), (467, 336)) eae Bonet Sob RAD 3 ((13, 283), (331, 332)) Tira, the spotted zebra foal, may be more suspectible to biting flies without the zebra's trademark ((11, 356), (498, 366)) str ((12, 372), (26, 379)) ((401, 359), (421, 364)) ((28, 374), (46, 381)) ANIMALS | WEIRD & WILD ((13, 451), (226, 460)) Rare polka-dotted zebra foal ((13, 493), (401, 521)) photographed in Kenya ((13, 527), (332, 555)) The eye-catching animal, seen in Kenya's Masai Mara National Reserve, likely ((11, 571), (496, 584)) has a genetic mutation called pseudomelanism. ((12, 591), (313, 604)) BY KATIE STACEY f uo ((12, 650), (509, 662)) Talk about a horse of another color—a zebra foal with a dark coat and white ((11, 754), (489, 765)) polka dots has been spotted in Kenya’s Masai Mara National Reserve. ((11, 777), (451, 791)) ((391, 824), (402, 835)) Photographer Frank Liu was on the search for rhinos recently when he noticed ((12, 824), (509, 838)) the eye-catching plains zebra, likely about a week old. “At first glance he ((11, 847), (467, 861)) > Liu says. Antony Tira, a Maasai ((274, 870), (479, 884)) ((326, 874), (331, 881)) looked like a different species altogether, ((11, 870), (267, 884)) ((268, 879), (270, 882)) guide who first spotted the foal, named him Tira. ((11, 893), (321, 907)) ============================================= DigitBuilder ============================================= 9 3 . - -.. . . -.. . . .. |
英語だと、結構な精度で読み取れてますね。
WordBoxBuilderの結果を見ると、ちゃんと単語ごとで区切ってくれてます。
WordBoxBuilderとLineBoxBuilderの出力画像を見てみると、グレーの文字は読み取れてないものの、かなりいい線いってます。
日本語の読み取り
22行目をlang = 'jpn'として実行します。
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============================================= TextBuilder ============================================= 水玉模様のシマウマが見つかる、偽メラニズムか おとなまで生きられない可能性、ケニア 2019.0919 Zi PrrTEE ロ 水玉筐様を持つシマウマの子どもティラ。 シマウマのトレードマークであるしま機様がない ため、唄血竹のハエが集まりやすい可能性がある。 (PHOTOGRAPH BY FRANK LU) [画像のクリックで拡大表示] ケニアのマサイマラ| された。 保護区で、水玉模様をしたシマウマの子どもが発見 撮影したのは写真家のフランク・リユウ氏。サイを探していて、このシマウ マに遭遇したという。「一見すると、まるで別の動物のようでした」 。 生後1週 間前後と思われるこのサバンナシマウマは、時初に発見したマサイ族のカイ ド、アントニー・ティラ氏によってティラと名付けられた。 ============================================= WordBoxBuilder ============================================= 水玉 ((21, 12), (71, 35)) 模様 ((73, 12), (382, 36)) の ((143, 7), (177, 47)) シマ ((160, 7), (221, 47)) ウマ ((200, 7), (261, 47)) が ((240, 7), (281, 47)) 見 ((293, 7), (334, 47)) つか ((313, 7), (371, 47)) る ((353, 7), (388, 47)) 、 ((386, 27), (394, 35)) 偽 ((411, 12), (460, 35)) メラ ((440, 7), (486, 47)) ニズム ((489, 7), (566, 47)) か ((567, 13), (592, 35)) お ((21, 49), (36, 62)) と ((39, 49), (51, 62)) な ((53, 49), (68, 63)) まで ((70, 49), (97, 63)) 生き ((101, 49), (131, 63)) られ ((134, 49), (164, 63)) な ((165, 49), (180, 63)) い ((182, 51), (189, 62)) 可 ((191, 49), (223, 63)) 能 ((229, 48), (248, 63)) 性 ((241, 44), (260, 72)) 、 ((250, 44), (269, 72)) ケ ((261, 49), (277, 63)) ニア ((277, 50), (308, 63)) 2019.0919 ((22, 79), (110, 125)) Zi ((456, 78), (530, 124)) PrrTEE ((529, 78), (630, 124)) ロ ((642, 93), (660, 110)) 水玉 ((91, 524), (118, 552)) 筐 ((115, 531), (141, 543)) 様 ((138, 524), (148, 552)) を ((143, 524), (153, 552)) 持つ ((157, 532), (185, 543)) シマ ((175, 524), (199, 552)) ウマ ((200, 532), (223, 543)) の ((215, 524), (234, 552)) 子ども ((241, 524), (281, 552)) ティ ((271, 524), (293, 552)) ラ ((296, 536), (311, 543)) 。 ((304, 524), (318, 552)) シマ ((320, 533), (343, 543)) ウマ ((344, 532), (367, 543)) の ((367, 533), (379, 543)) トレ ((382, 532), (403, 543)) ー ((404, 537), (414, 538)) ド ((418, 532), (426, 543)) マー ((427, 532), (498, 543)) ク ((446, 524), (465, 552)) で ((455, 524), (475, 552)) ある ((465, 532), (498, 543)) し ((501, 532), (510, 543)) ま ((512, 532), (519, 543)) 機 ((523, 531), (582, 543)) 様 ((551, 524), (556, 552)) が ((553, 524), (559, 552)) な ((558, 524), (573, 552)) い ((565, 524), (580, 552)) た ((91, 548), (102, 559)) め ((103, 548), (114, 559)) 、 ((116, 556), (119, 559)) 唄 ((127, 547), (150, 559)) 血 ((151, 548), (163, 559)) 竹 ((163, 549), (174, 559)) の ((175, 549), (179, 559)) ハエ ((173, 540), (202, 568)) が ((192, 540), (211, 568)) 集まり ((215, 548), (253, 559)) や ((243, 540), (262, 568)) すい ((260, 548), (281, 559)) 可能 ((283, 547), (359, 559)) 性 ((311, 540), (330, 568)) が ((320, 540), (339, 568)) ある ((329, 540), (358, 568)) 。 ((350, 540), (365, 568)) (PHOTOGRAPH ((375, 548), (460, 559)) BY ((466, 549), (481, 558)) FRANK ((486, 549), (525, 558)) LU) ((530, 548), (554, 559)) [画像 ((429, 572), (491, 584)) の ((462, 565), (477, 593)) クリ ((469, 572), (491, 584)) ッ ((494, 575), (502, 583)) ク ((505, 572), (514, 583)) で ((517, 573), (523, 583)) 拡大 ((530, 565), (551, 593)) 表示 ((552, 565), (575, 593)) ] ((576, 572), (579, 584)) ((86, 144), (596, 564)) ケニア ((105, 623), (230, 635)) の ((138, 618), (164, 643)) マサ ((153, 618), (191, 643)) イマ ((178, 618), (216, 643)) ジラ ((211, 618), (224, 643)) 国立 ((221, 618), (270, 643)) 保護 ((255, 618), (299, 643)) 区 ((301, 624), (308, 634)) で ((298, 618), (316, 643)) 、 ((316, 631), (319, 634)) 水 ((329, 622), (342, 635)) 玉 ((343, 623), (356, 635)) 模 ((357, 622), (385, 635)) 様 ((390, 623), (398, 635)) を ((401, 623), (410, 635)) し ((414, 623), (426, 635)) た ((428, 623), (437, 635)) シマ ((426, 618), (455, 643)) ウマ ((456, 622), (483, 635)) の ((483, 624), (496, 635)) 子ども ((503, 623), (537, 635)) が ((539, 623), (548, 635)) 発見 ((548, 622), (580, 635)) され ((92, 651), (118, 663)) た ((120, 651), (130, 663)) 。 ((134, 659), (138, 663)) 撮影 ((105, 699), (146, 711)) し ((148, 699), (160, 711)) た ((161, 700), (168, 711)) の ((159, 694), (176, 719)) は ((176, 699), (185, 711)) 写真 ((189, 698), (300, 711)) 家 ((219, 694), (241, 719)) の ((230, 694), (256, 719)) フ ((242, 694), (268, 719)) ラン ((255, 694), (293, 719)) ク ((280, 694), (306, 719)) ・ ((306, 704), (309, 707)) リ ((317, 699), (327, 711)) ユウ ((330, 698), (356, 711)) 氏 ((358, 699), (376, 711)) 。 ((365, 694), (387, 719)) サ ((385, 699), (399, 711)) イ ((400, 699), (412, 711)) を ((414, 699), (426, 711)) 探し ((442, 699), (468, 711)) て ((470, 700), (482, 710)) いて ((471, 699), (501, 711)) 、 ((496, 694), (518, 719)) こ ((513, 700), (524, 711)) の ((525, 700), (538, 711)) シマ ((540, 699), (567, 711)) ウ ((568, 698), (576, 711)) マ ((92, 728), (105, 739)) に ((106, 727), (116, 739)) 遭遇 ((119, 726), (222, 739)) し ((148, 722), (170, 747)) た ((158, 722), (180, 747)) と ((169, 722), (195, 747)) いう ((183, 726), (216, 739)) 。「 ((204, 722), (244, 747)) 一 ((246, 727), (272, 739)) 見 ((274, 726), (286, 739)) する ((288, 727), (311, 739)) と ((316, 735), (319, 738)) 、 ((310, 722), (332, 747)) ま ((330, 727), (342, 739)) る ((344, 728), (355, 739)) で ((357, 728), (370, 738)) 別 ((373, 727), (383, 739)) の ((385, 728), (393, 739)) 動物 ((399, 726), (516, 739)) の ((431, 722), (453, 747)) よう ((442, 722), (476, 747)) で ((465, 722), (486, 747)) し ((475, 722), (497, 747)) た ((485, 722), (507, 747)) 」 ((498, 722), (516, 747)) 。 ((515, 722), (528, 747)) 生後 ((526, 726), (589, 739)) 1 ((565, 722), (574, 747)) 週 ((583, 722), (593, 747)) 間 ((92, 754), (117, 767)) 前 ((119, 754), (201, 767)) 後 ((131, 749), (145, 775)) と ((137, 749), (151, 775)) 思わ ((148, 754), (188, 767)) れる ((174, 749), (214, 775)) この ((202, 749), (230, 775)) サバ ((231, 754), (259, 767)) ン ((260, 756), (272, 767)) ナ ((273, 754), (286, 767)) シマ ((288, 755), (315, 767)) ウマ ((316, 754), (343, 767)) は ((344, 755), (355, 767)) 、 ((358, 763), (361, 766)) 時 ((371, 754), (394, 767)) 初 ((400, 755), (402, 767)) に ((404, 756), (411, 766)) 発見 ((413, 753), (566, 767)) し ((449, 749), (468, 775)) た ((458, 749), (476, 775)) マサ ((467, 749), (498, 775)) イ ((488, 749), (507, 775)) 族 ((516, 749), (535, 775)) の ((525, 749), (543, 775)) カイ ((534, 749), (567, 775)) ド ((95, 782), (109, 795)) 、 ((120, 784), (127, 795)) ア ((113, 778), (139, 803)) ント ((134, 782), (160, 795)) ニー・ ((161, 785), (197, 794)) テ ((203, 784), (216, 795)) ィ ((218, 785), (228, 795)) ラ ((232, 783), (244, 795)) 氏 ((246, 783), (269, 795)) に ((274, 783), (281, 795)) よっ ((272, 778), (298, 803)) て ((302, 784), (314, 794)) ティ ((315, 784), (340, 795)) ラ ((344, 783), (356, 795)) と ((359, 783), (369, 795)) 名 ((371, 782), (460, 796)) 付け ((393, 778), (425, 803)) られ ((416, 778), (441, 803)) た ((434, 778), (452, 803)) 。 ((443, 778), (460, 803)) ============================================= LineBoxBuilder ============================================= 水玉 模様 の シマ ウマ が 見 つか る 、 偽 メラ ニズム か ((21, 11), (592, 36)) お と な まで 生き られ な い 可 能 性 、 ケ ニア ((21, 48), (308, 63)) 2019.0919 Zi PrrTEE ロ ((22, 79), (660, 125)) ((86, 144), (596, 564)) ケニア の マサ イマ ジラ 国立 保護 区 で 、 水 玉 模 様 を し た シマ ウマ の 子ども が 発見 ((105, 622), (580, 636)) され た 。 ((92, 651), (138, 663)) 撮影 し た の は 写真 家 の フ ラン ク ・ リ ユウ 氏 。 サ イ を 探し て いて 、 こ の シマ ウ ((105, 698), (580, 711)) マ に 遭遇 し た と いう 。「 一 見 する と 、 ま る で 別 の 動物 の よう で し た 」 。 生後 1 週 ((92, 726), (589, 739)) 間 前 後 と 思わ れる この サバ ン ナ シマ ウマ は 、 時 初 に 発見 し た マサ イ 族 の カイ ((92, 753), (566, 767)) ド 、 ア ント ニー・ テ ィ ラ 氏 に よっ て ティ ラ と 名 付け られ た 。 ((95, 782), (460, 796)) ============================================= DigitBuilder ============================================= 2019.0919 - . 1 |
WordBoxBuilderとLineBoxBuilderの出力画像がこれ。
WordBoxBuilderの結果を見ると、単語の認識がかなり微妙ということがわかります。
文字を読みとるだけならTextBuilderもしくはLineBoxBuilderを使用すればいいですが、WordBoxBuilderで単語区切りにしたい場合はこのままだと使い物になりません。
精度を向上させるには
Tesseractには、最初から学習データが用意されています。
先ほどの読み取りもこちらを使用しました。
このデータで精度が出ない場合は、自分で学習データを作ることができます。
自分で学習させた場合、特定のフォントや手書き文字の精度が上がる場合があります。
日本語の単語を読み取ってくれない問題も同様に。
長くなったので、学習は次回行いたいたいと思います。