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...@@ -81,11 +81,11 @@ PP-OCRv3 识别模型在 PP-OCRv2 的基础上从8个策略上进一步优化, ...@@ -81,11 +81,11 @@ PP-OCRv3 识别模型在 PP-OCRv2 的基础上从8个策略上进一步优化,
- 数据增强上:基于 [ConCLR](https://www.cse.cuhk.edu.hk/~byu/papers/C139-AAAI2022-ConCLR.pdf) 中的ConAug方法,改进得到 TextConAug 数据增广方法,支持随机结合任意多张图片,提升训练数据的上下文信息丰富度,增强模型鲁棒性 - 数据增强上:基于 [ConCLR](https://www.cse.cuhk.edu.hk/~byu/papers/C139-AAAI2022-ConCLR.pdf) 中的ConAug方法,改进得到 TextConAug 数据增广方法,支持随机结合任意多张图片,提升训练数据的上下文信息丰富度,增强模型鲁棒性
- 无标注数据: 使用 SVTR_large 预测无标签数据,向训练集中补充81w高质量真实数据。 - 无标注数据: 使用 SVTR_large 预测无标签数据,向训练集中补充81w高质量真实数据。
基于上述策略,PP-OCRv3识别模型相比PP-OCRv2,在速度可比的情况下,精度进一步提升4.5%。 具体消融实验如下所示: 基于上述策略,PP-OCRv3识别模型相比PP-OCRv2,在速度可比的情况下,精度进一步提升4.6%。 具体消融实验如下所示:
| id | 策略 | 模型大小 | 精度 | 速度(cpu + mkldnn)| | id | 策略 | 模型大小 | 精度 | 速度(cpu + mkldnn)|
|-----|-----|--------|----| --- | |-----|-----|--------|----| --- |
| 01 | PP-OCRv2 | 8M | 69.3% | 8.54ms | | 01 | PP-OCRv2 | 8M | 74.8% | 8.54ms |
| 02 | SVTR_Tiny | 21M | 80.1% | 97ms | | 02 | SVTR_Tiny | 21M | 80.1% | 97ms |
| 03 | PP-LCNet_SVTR | 12M | 71.9% | 6.6ms | | 03 | PP-LCNet_SVTR | 12M | 71.9% | 6.6ms |
| 04 | + GTC | 12M | 75.8% | 7.6ms | | 04 | + GTC | 12M | 75.8% | 7.6ms |
...@@ -99,11 +99,11 @@ PP-OCRv3 识别模型在 PP-OCRv2 的基础上从8个策略上进一步优化, ...@@ -99,11 +99,11 @@ PP-OCRv3 识别模型在 PP-OCRv2 的基础上从8个策略上进一步优化,
下面具体介绍各策略的设计思路: 下面具体介绍各策略的设计思路:
网络结构上,PP-OCRv3将base模型从CRNN替换成了[SVTR](https://arxiv.org/abs/2205.00159),SVTR证明了强大的单视觉模型(无需序列模型)即可高效准确完成文本识别任务,在中英文数据上均有优秀的表现。经过实验验证,SVTR_Tiny 在自建的 [中文数据集上](https://arxiv.org/abs/2109.03144) ,识别精度可以提升10.7%,SVTR_Tiny 网络结构如下所示: 网络结构上,PP-OCRv3将base模型从CRNN替换成了[SVTR](https://arxiv.org/abs/2205.00159),SVTR证明了强大的单视觉模型(无需序列模型)即可高效准确完成文本识别任务,在中英文数据上均有优秀的表现。经过实验验证,SVTR_Tiny 在自建的 [中文数据集上](https://arxiv.org/abs/2109.03144) ,识别精度可以提升至80.1%,SVTR_Tiny 网络结构如下所示:
<img src="../ppocr_v3/svtr_tiny.png" width=800> <img src="../ppocr_v3/svtr_tiny.png" width=800>
由于 MKLDNN 加速库支持的模型结构有限,SVTR 在CPU+MKLDNN上相比PP-OCRv2慢了10倍。 由于 MKLDNN 加速库支持的模型结构有限,SVTR 在CPU+MKLDNN上相比PP-OCRv2-baseline慢了10倍。
PP-OCRv3 期望在提升模型精度的同时,不带来额外的推理耗时。通过分析发现,SVTR_Tiny结构的主要耗时模块为Mixing Block,因此我们对 SVTR_Tiny 的结构进行了一系列优化(详细速度数据请参考下方消融实验表格): PP-OCRv3 期望在提升模型精度的同时,不带来额外的推理耗时。通过分析发现,SVTR_Tiny结构的主要耗时模块为Mixing Block,因此我们对 SVTR_Tiny 的结构进行了一系列优化(详细速度数据请参考下方消融实验表格):
...@@ -111,18 +111,20 @@ PP-OCRv3 期望在提升模型精度的同时,不带来额外的推理耗时 ...@@ -111,18 +111,20 @@ PP-OCRv3 期望在提升模型精度的同时,不带来额外的推理耗时
<img src="../ppocr_v3/svtr_g4.png" width=800> <img src="../ppocr_v3/svtr_g4.png" width=800>
2. 将4个 Global Attenntion Block 减小到2个,精度为72.9%,加速69%,网络结构如下所示: 2. 将4个 Global Attenntion Block 减小到2个,精度为72.9%,加速69%,网络结构如下所示:
<img src="../ppocr_v3/svtr_g2.png" width=800> <img src="../ppocr_v3/svtr_g2.png" width=800>
3. 实验发现 Global Attention 的预测速度与输入其特征的shape有关,因此后移Global Mixing Block的位置到池化层之后,精度下降为71.9%,速度超越 CNN-base 的PP-OCRv2 22%,网络结构如下所示: 3. 实验发现 Global Attention 的预测速度与输入其特征的shape有关,因此后移Global Mixing Block的位置到池化层之后,精度下降为71.9%,速度超越 CNN-base 的PP-OCRv2-baseline 22%,网络结构如下所示:
<img src="../ppocr_v3/LCNet_SVTR.png" width=800> <img src="../ppocr_v3/LCNet_SVTR.png" width=800>
具体消融实验如下所示:
| id | 策略 | 模型大小 | 精度 | 速度(cpu + mkldnn)| | id | 策略 | 模型大小 | 精度 | 速度(cpu + mkldnn)|
|-----|-----|--------|----| --- | |-----|-----|--------|----| --- |
| 01 | PP-OCRv2 | 8M | 69.3% | 8.54ms | | 01 | PP-OCRv2-baseline | 8M | 69.3% | 8.54ms |
| 02 | SVTR_Tiny | 21M | 80.1% | 97ms | | 02 | SVTR_Tiny | 21M | 80.1% | 97ms |
| 03 | PP-LCNet_SVTR(G4) | 9.2M | 76% | 30ms | | 03 | PP-LCNet_SVTR(G4) | 9.2M | 76% | 30ms |
| 04 | PP-LCNet_SVTR(G2) | 13M | 72.98% | 9.37ms | | 04 | PP-LCNet_SVTR(G2) | 13M | 72.98% | 9.37ms |
| 05 | PP-LCNet_SVTR | 12M | 71.9% | 6.6ms | | 05 | PP-LCNet_SVTR | 12M | 71.9% | 6.6ms |
注: 测试速度时,输入图片尺寸均为(3,32,320) 注: 测试速度时,输入图片尺寸均为(3,32,320); PP-OCRv2-baseline 代表无蒸馏模型
为了提升模型精度同时不引入额外推理成本,PP-OCRv3参考GTC策略,使用Attention监督CTC训练,预测时完全去除Attention模块,在推理阶段不增加任何耗时, 精度提升3.8%,训练流程如下所示: 为了提升模型精度同时不引入额外推理成本,PP-OCRv3参考GTC策略,使用Attention监督CTC训练,预测时完全去除Attention模块,在推理阶段不增加任何耗时, 精度提升3.8%,训练流程如下所示:
<img src="../ppocr_v3/GTC.png" width=800> <img src="../ppocr_v3/GTC.png" width=800>
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