Системы оптического распознавания текста

В практической деятельности часто встречаются ситуации, когда необходимо перевести в электронный вид документ, напечатанный на бумаге. В этом случае можно просто набрать документ на компьютере, что довольно трудно, либо воспользоваться сканером — устройством, специально предназначенным для перевода документов в электронный вид. Для организации сканирования изображения помимо непосредственно сканера требуется одна из специальных программ систем оптического распознавания текста.
Системы оптического распознавания текста (Optical Character Recognition — OCR-системы) предназначены для автоматического ввода печатных документов в компьютер.
Современные программы распознавания текста не только ошибаются реже, чем живой человек, но и обеспечивают проверку
орфографии, автоматическое форматирование текста и массу других дополнительных удобств.
Последние годы ведущие позиции на российском рынке ≪распознавалок≫ удерживают программы FineReader и CuneiForm.
Несмотря на свои замысловатые названия, обе программы отечественного производства вполне хорошего качества. По своим возможностям и сервису они примерно равноценны.
ВОЗМОЖНОСТИ ПРОГРАММЫ FINEREADER
Одной из популярных программ оптического распознавания текстов является программа FineReader, созданная компанией
ABBYY Software House.
FineReader — омнифонтовая система оптического распознавания текстов. Это означает, что она позволяет распознавать тексты, набранные практически любыми шрифтами. Особенностью программы FineReader является высокая точность распознавания и малая чувствительность к дефектам печати, что достигается благодаря применению технологии ≪целостного целенаправленного адаптивного распознавания≫.
Программа позволяет распознавать с высокой точностью тексты более чем на 175 языках, выводить на печать исходное изо-
бражение и распознанный текст, сохранять отсканированное изображение в различных форматах, настраивать панели инструментов программы, а также отвечает требованиям совместимости с новыми операционными системами Microsoft и Macintosh. Версия программы FineReader 6.0 Professional совместима с Windows-2000,-ХР, a FineReader 5.0 Pro for Mac предназначена для владельцев компьютеров Apple Macintosh. Кроме того, отсканированный файл можно сразу же отправить
электронным письмом или загрузить в браузер в виде Web-странички.
Программа FineReader, начиная с третьей версии, оказалась настолько удачной, что завоевала широкое признание и в России, и за ее пределами. Именно в связи с выходом на мировую арену фирма получила свое новое имя ABBYY, ранее называясь Bit Software. Программные продукты ABBYY FineReader представлены в настоящее время следующими программами: FineReader Sprint, FineReader 6.0 Professional, FineReader 6.0 Corporate Edition и ABBYY FineReader 5.0 Pro for Mac. FineReader Sprint поставляется в комплекте со сканерами. Это продукт для тех, кто только начинает работать с системами распознавания OCR. Версия обладает ограниченной функциональностью по сравнению с версиями Professional и Corporate Edition. FineReader 6.0 Corporate Edition разработана с учетом запросов корпоративных клиентов и поддерживает такие функции, как работа в локальной сети, пакетный поиск и индексирование, распознавание штрих-кодов и разбивка изображений. FineReader Scripting Edition позволяет создавать интегрированные решения,обладающие всеми возможностями Corporate Edition. Интерфейс программы ABBYY FineReader 5.0 Pro for Mac,включая панели управления, пиктограммы и диалоговые окна,создавался непосредственно для Mac OS. Поддержаны все основные технологии Apple, включая QuickTime, Speech, Drag and Drop и Navigation Services. Продукт разработан компаниями ABBYY Software House и Sound & Vision.Inc.
Для автоматизации ввода платежных документов в банковских системах выпускается программа FineReader Банк, позволяющая значительно повысить эффективность работы. При создании платежного документа программа генерирует и печатает штрих-код,что позволяет при получении в банке документа и сканировании кода дополнительно идентифицировать данные.
В комплект ABBYY FineReader 6.0 Professional помимо дистрибутивного компакт-диска входят руководство пользователя и лицензионный договор. Для установки программы необходим компьютер, отвечающий следующим требованиям:
• ПК с процессором Pentium 200 или более мощным;
• операционная система Microsoft Windows XP/2000/NT 4.0 (SP6 или выше), Windows ME/98/95 (для работы с локализованным интерфейсом операционная система должна обеспечивать необходимую языковую поддержку);
• размер оперативной памяти для Windows XP/2000 — 64 Мбайт,Windows ME/98/95/NT 4.0 - 32 Мбайт;
• 160 Мбайт свободного места на жестком диске, включая 90 Мбайт для установки системы в минимальной конфигурации и
70 Мбайт для работы системы;
• браузер Microsoft Internet Explorer 5.0 или выше (на компакт-диске находится дистрибутив MS IE 5.5);
• 100 %-й Twain-совместимый сканер, цифровая камера или факс-модем;
• дисковод для компакт-дисков;
• дисковод 3,5 дюйма или возможность произвести активацию продукта через Интернет, по электронной почте или по телефону.
Мастер установки FineReader предельно прост — пользователю предлагается выбрать язык интерфейса, вариант установки и
каталог для файлов программы. Для инсталляции на диске должно быть свободно 90 Мбайт. Для удаления программы из компьютера имеются средства деинсталляции.
ТЕХНОЛОГИЯ РАСПОЗНАВАНИЯ
Сложность машинного распознавания текстов заключается в том, что его невозможно построить по жесткому алгоритму хотя бы потому, что для написания одной д той же буквы существует множество вариантов написания. Значит, чтобы компьютер корректно прочитал символы, он должен их ≪осмыслить≫. Иными словами, для распознавания текста требуется моделирование рассуждений человека в подобной ситуации, а это принято обозначать термином ≪искусственный интеллект≫.
Исходя из принципа целостности распознаваемое изображение рассматривается как единый объект, состоящий из частей,
связанных между собой пространственными соотношениями. По принципу целенаправленности распознавание строится как процесс выдвижения и целенаправленной проверки гипотез об объекте, а принцип адаптивности подразумевает способность системы к самообучению.
Каким образом строится распознавание символов?
Для выдвижения гипотез о том, что может представлять собой изображение, применяются так называемые признаковые классификаторы. Они используют ряд признаков, на основе которых программа вычисляет степень близости распознаваемого изображения и известных ей классов изображений, после чего выдает список подходящих классов, т. е. гипотезу о принадлежности объекта к тому или иному классу. Кроме того, признаковые классификаторы применяются также и для повышения точности распознавания изображений с дефектами. Полученный набор классов последовательно проверяется структурным классификатором, анализирующим каждый символ. Скажем, если FineReader полагает, что на странице изображена буква ≪Ф≫, он специально проверяет те признаки, которые должны быть именно у буквы ≪Ф≫, а не у какой-либо другой, сравнивая этот символ со структурным эталоном. Структурный эталон описывает символ как комбинацию структурных элементов (отрезок,дуга, кольцо, точка), находящихся в определенных отношениях между собой. Процесс распознавания делится на этапы выделения структурных элементов в изображении и сопоставлении их с
эталоном.Если в окончательный список попало более одной гипотезы, они попарно сравниваются с помощью дифференциальных классификаторов. Если структурный классификатор при распознавании символов не может однозначно выбрать одну из двух букв с похожим написанием, то между этими конкурирующими гипотезами делается дифференциальный выбор. Например, есть две гипотезы: распознаваемый символ представляет собой строчную букву ≪твердый знак≫ или ≪мягкий знак≫. Чтобы сделать выбор, FineReader целенаправленно проанализирует левый верхний угол буквы, где имеется единственная отличительная деталь между этими буквами.
С завершением работы дифференциального классификатора заканчивается распознавание и начинается этап проверки итого-
вого списка гипотез. Окончательная стадия распознавания осуществляется системой контекста — при наличии некоторого количества распознанных букв из слова программа, используя словарь, может ≪догадаться≫, что это за слово.
Базовые принципы целостности, целенаправленности и адаптации остаются неизменными от версии к версии программы
FineReader, ведь именно они позволяют компьютеру приблизитсся к логике мышления человека.
ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОТЫ В FINEREADER
Основой работы FineReader является так называемый пакет,содержащий всю информацию о распознаваемом документе. Пакет представляет собой набор страниц документа и может содержать около тысячи страниц. В один пакет для удобства работы рекомендуется объединять изображения, логически связанные между собой, например страницы одной книги.
Пользователь импортирует в пакет изображение страниц со сканера или непосредственно из файлов графических форматов.
В окне Пакет виден список страниц, входящих в открытый пакет. Для просмотра страницы нужно щелкнуть мышью по ее
изображению или номеру, при этом откроются файлы, которыми данная страница представлена в пакете. Страницы в окне Пакет могут быть представлены пиктограммами или уменьшенным изображением страницы.
Импортированные изображения подвергаются графической обработке. Если исходное изображение представляет собой негатив, оно может быть инвертировано, далее производится очистка от ≪мусора≫ — мелких дефектов изображения. Если не нужна цветность, то цветные изображения сводятся к черно-белым, что экономит место на диске и ускоряет процесс распознавания.
Следующий шаг — анализ макета страниц пакета, т. е. выделение областей, подлежащих распознаванию. На этом этапе FineReader анализирует ориентацию страницы и переворачивает изображение, если это необходимо, а также выделяет блоки — области,которые при дальнейшем анализе будут интерпретироваться как текст, таблицы или рисунки.
После анализа макета страниц, входящих в пакет, проводится собственно распознавание текста и таблиц. Именно технология
распознавания является ≪сердцем≫ FineReader и обеспечивает ее уникальность, однако этот процесс совершенно незаметен пользователю — он видит только бегущее по тексту выделение и типовую строку состояния, указывающую, сколько информации обработано, а сколько осталось.
Далее производится проверка правописания, после чего ≪на суд≫ пользователя выносятся слова, которых нет в словаре системы, а также символы, в точности распознавания которых программа не уверена, при этом такие слова и буквы выделяютсв цветом.
Завершающий этап работы программы — сохранение и экспорт результатов распознавания. На самом деле, в сохранении
результатов нет нужды, поскольку вся информация, включая распознанный текст и его форматирование, автоматически сохраняются в пакете вместе с исходным изображением и сведениями о макете страниц. Пользователь может просто закрыть FineReader, не опасаясь потери данных, однако отдельно сохраненный текст можно импортировать в различные форматы для дальнейшей работы с ним в других приложениях.
Это интересно

Каждый из описанных шагов — импорт изображений, анализ документа и распознавание, проверка орфографии и сохранение результатов — представлены кнопками в панели инструментов программы, что значительно упрощает работу.