未验证 提交 78871cfe 编写于 作者: littletomatodonkey's avatar littletomatodonkey 提交者: GitHub

kie doc (#7154)

* kie doc

* fix xlm model export

* fix doc

* add wildreceipt dataset

* fix doc

* fix doc
上级 70540130
# 关键信息抽取算法-LayoutXLM
- [1. 算法简介](#1-算法简介)
- [2. 环境配置](#2-环境配置)
- [3. 模型训练、评估、预测](#3-模型训练评估预测)
- [4. 推理部署](#4-推理部署)
- [4.1 Python推理](#41-python推理)
- [4.2 C++推理部署](#42-推理部署)
- [4.3 Serving服务化部署](#43-serving服务化部署)
- [4.4 更多推理部署](#44-更多推理部署)
- [5. FAQ](#5-faq)
- [引用](#引用)
<a name="1"></a>
## 1. 算法简介
论文信息:
> [LayoutXLM: Multimodal Pre-training for Multilingual Visually-rich Document Understanding](https://arxiv.org/abs/2104.08836)
>
> Yiheng Xu, Tengchao Lv, Lei Cui, Guoxin Wang, Yijuan Lu, Dinei Florencio, Cha Zhang, Furu Wei
>
> 2021
在XFUND_zh数据集上,算法复现效果如下:
|模型|骨干网络|任务|配置文件|hmean|下载链接|
| --- | --- |--|--- | --- | --- |
|LayoutXLM|LayoutXLM-base|SER |[ser_layoutxlm_xfund_zh.yml](../../configs/kie/layoutlm_series/ser_layoutxlm_xfund_zh.yml)|90.38%|[训练模型](https://paddleocr.bj.bcebos.com/pplayout/ser_LayoutXLM_xfun_zh.tar)/[推理模型](https://paddleocr.bj.bcebos.com/pplayout/ser_LayoutXLM_xfun_zh_infer.tar)|
|LayoutXLM|LayoutXLM-base|RE | [re_layoutxlm_xfund_zh.yml](../../configs/kie/layoutlm_series/re_layoutxlm_xfund_zh.yml)|74.83%|[训练模型](https://paddleocr.bj.bcebos.com/pplayout/re_LayoutXLM_xfun_zh.tar)/[推理模型(coming soon)]()|
<a name="2"></a>
## 2. 环境配置
请先参考[《运行环境准备》](./environment.md)配置PaddleOCR运行环境,参考[《项目克隆》](./clone.md)克隆项目代码。
<a name="3"></a>
## 3. 模型训练、评估、预测
请参考[关键信息抽取教程](./kie.md)。PaddleOCR对代码进行了模块化,训练不同的关键信息抽取模型只需要**更换配置文件**即可。
<a name="4"></a>
## 4. 推理部署
<a name="4-1"></a>
### 4.1 Python推理
**注:** 目前RE任务推理过程仍在适配中,下面以SER任务为例,介绍基于LayoutXLM模型的关键信息抽取过程。
首先将训练得到的模型转换成inference model。LayoutXLM模型在XFUND_zh数据集上训练的模型为例([模型下载地址](https://paddleocr.bj.bcebos.com/pplayout/ser_LayoutXLM_xfun_zh.tar)),可以使用下面的命令进行转换。
``` bash
wget https://paddleocr.bj.bcebos.com/pplayout/ser_LayoutXLM_xfun_zh.tar
tar -xf ser_LayoutXLM_xfun_zh.tar
python3 tools/export_model.py -c configs/kie/layoutlm_series/ser_layoutxlm_xfund_zh.yml -o Architecture.Backbone.checkpoints=./ser_LayoutXLM_xfun_zh/best_accuracy Global.save_inference_dir=./inference/ser_layoutxlm
```
LayoutXLM模型基于SER任务进行推理,可以执行如下命令:
```bash
cd ppstructure
python3 vqa/predict_vqa_token_ser.py \
--vqa_algorithm=LayoutXLM \
--ser_model_dir=../inference/ser_layoutxlm_infer \
--image_dir=./docs/vqa/input/zh_val_42.jpg \
--ser_dict_path=../train_data/XFUND/class_list_xfun.txt \
--vis_font_path=../doc/fonts/simfang.ttf
```
SER可视化结果默认保存到`./output`文件夹里面,结果示例如下:
<div align="center">
<img src="../../ppstructure/docs/vqa/result_ser/zh_val_42_ser.jpg" width="800">
</div>
<a name="4-2"></a>
### 4.2 C++推理部署
暂不支持
<a name="4-3"></a>
### 4.3 Serving服务化部署
暂不支持
<a name="4-4"></a>
### 4.4 更多推理部署
暂不支持
<a name="5"></a>
## 5. FAQ
## 引用
```bibtex
@article{DBLP:journals/corr/abs-2104-08836,
author = {Yiheng Xu and
Tengchao Lv and
Lei Cui and
Guoxin Wang and
Yijuan Lu and
Dinei Flor{\^{e}}ncio and
Cha Zhang and
Furu Wei},
title = {LayoutXLM: Multimodal Pre-training for Multilingual Visually-rich
Document Understanding},
journal = {CoRR},
volume = {abs/2104.08836},
year = {2021},
url = {https://arxiv.org/abs/2104.08836},
eprinttype = {arXiv},
eprint = {2104.08836},
timestamp = {Thu, 14 Oct 2021 09:17:23 +0200},
biburl = {https://dblp.org/rec/journals/corr/abs-2104-08836.bib},
bibsource = {dblp computer science bibliography, https://dblp.org}
}
@article{DBLP:journals/corr/abs-1912-13318,
author = {Yiheng Xu and
Minghao Li and
Lei Cui and
Shaohan Huang and
Furu Wei and
Ming Zhou},
title = {LayoutLM: Pre-training of Text and Layout for Document Image Understanding},
journal = {CoRR},
volume = {abs/1912.13318},
year = {2019},
url = {http://arxiv.org/abs/1912.13318},
eprinttype = {arXiv},
eprint = {1912.13318},
timestamp = {Mon, 01 Jun 2020 16:20:46 +0200},
biburl = {https://dblp.org/rec/journals/corr/abs-1912-13318.bib},
bibsource = {dblp computer science bibliography, https://dblp.org}
}
@article{DBLP:journals/corr/abs-2012-14740,
author = {Yang Xu and
Yiheng Xu and
Tengchao Lv and
Lei Cui and
Furu Wei and
Guoxin Wang and
Yijuan Lu and
Dinei A. F. Flor{\^{e}}ncio and
Cha Zhang and
Wanxiang Che and
Min Zhang and
Lidong Zhou},
title = {LayoutLMv2: Multi-modal Pre-training for Visually-Rich Document Understanding},
journal = {CoRR},
volume = {abs/2012.14740},
year = {2020},
url = {https://arxiv.org/abs/2012.14740},
eprinttype = {arXiv},
eprint = {2012.14740},
timestamp = {Tue, 27 Jul 2021 09:53:52 +0200},
biburl = {https://dblp.org/rec/journals/corr/abs-2012-14740.bib},
bibsource = {dblp computer science bibliography, https://dblp.org}
}
```
# 关键信息抽取算法-SDMGR
- [1. 算法简介](#1-算法简介)
- [2. 环境配置](#2-环境配置)
- [3. 模型训练、评估、预测](#3-模型训练评估预测)
- [3.1 模型训练](#31-模型训练)
- [3.2 模型评估](#32-模型评估)
- [3.3 模型预测](#33-模型预测)
- [4. 推理部署](#4-推理部署)
- [4.1 Python推理](#41-python推理)
- [4.2 C++推理部署](#42-c推理部署)
- [4.3 Serving服务化部署](#43-serving服务化部署)
- [4.4 更多推理部署](#44-更多推理部署)
- [5. FAQ](#5-faq)
- [引用](#引用)
<a name="1"></a>
## 1. 算法简介
论文信息:
> [Spatial Dual-Modality Graph Reasoning for Key Information Extraction](https://arxiv.org/abs/2103.14470)
>
> Hongbin Sun and Zhanghui Kuang and Xiaoyu Yue and Chenhao Lin and Wayne Zhang
>
> 2021
在wildreceipt发票公开数据集上,算法复现效果如下:
|模型|骨干网络|配置文件|hmean|下载链接|
| --- | --- | --- | --- | --- |
|SDMGR|VGG6|[configs/kie/sdmgr/kie_unet_sdmgr.yml](../../configs/kie/sdmgr/kie_unet_sdmgr.yml)|86.7%|[训练模型]( https://paddleocr.bj.bcebos.com/dygraph_v2.1/kie/kie_vgg16.tar)/[推理模型(coming soon)]()|
<a name="2"></a>
## 2. 环境配置
请先参考[《运行环境准备》](./environment.md)配置PaddleOCR运行环境,参考[《项目克隆》](./clone.md)克隆项目代码。
<a name="3"></a>
## 3. 模型训练、评估、预测
SDMGR是一个关键信息提取算法,将每个检测到的文本区域分类为预定义的类别,如订单ID、发票号码,金额等。
训练和测试的数据采用wildreceipt数据集,通过如下指令下载数据集:
```bash
wget https://paddleocr.bj.bcebos.com/ppstructure/dataset/wildreceipt.tar && tar xf wildreceipt.tar
```
创建数据集软链到PaddleOCR/train_data目录下:
```
cd PaddleOCR/ && mkdir train_data && cd train_data
ln -s ../../wildreceipt ./
```
### 3.1 模型训练
训练采用的配置文件是`configs/kie/sdmgr/kie_unet_sdmgr.yml`,配置文件中默认训练数据路径是`train_data/wildreceipt`,准备好数据后,可以通过如下指令执行训练:
```
python3 tools/train.py -c configs/kie/sdmgr/kie_unet_sdmgr.yml -o Global.save_model_dir=./output/kie/
```
### 3.2 模型评估
执行下面的命令进行模型评估
```bash
python3 tools/eval.py -c configs/kie/sdmgr/kie_unet_sdmgr.yml -o Global.checkpoints=./output/kie/best_accuracy
```
输出信息示例如下所示。
```py
[2022/08/10 05:22:23] ppocr INFO: metric eval ***************
[2022/08/10 05:22:23] ppocr INFO: hmean:0.8670120239257812
[2022/08/10 05:22:23] ppocr INFO: fps:10.18816520530961
```
### 3.3 模型预测
执行下面的命令进行模型预测,预测的时候需要预先加载存储图片路径以及OCR信息的文本文件,使用`Global.infer_img`进行指定。
```bash
python3 tools/infer_kie.py -c configs/kie/kie_unet_sdmgr.yml -o Global.checkpoints=kie_vgg16/best_accuracy Global.infer_img=./train_data/wildreceipt/1.txt
```
执行预测后的结果保存在`./output/sdmgr_kie/predicts_kie.txt`文件中,可视化结果保存在`/output/sdmgr_kie/kie_results/`目录下。
可视化结果如下图所示:
<div align="center">
<img src="../../ppstructure/docs/imgs/sdmgr_result.png" width="800">
</div>
<a name="4"></a>
## 4. 推理部署
<a name="4-1"></a>
### 4.1 Python推理
暂不支持
<a name="4-2"></a>
### 4.2 C++推理部署
暂不支持
<a name="4-3"></a>
### 4.3 Serving服务化部署
暂不支持
<a name="4-4"></a>
### 4.4 更多推理部署
暂不支持
<a name="5"></a>
## 5. FAQ
## 引用
```bibtex
@misc{sun2021spatial,
title={Spatial Dual-Modality Graph Reasoning for Key Information Extraction},
author={Hongbin Sun and Zhanghui Kuang and Xiaoyu Yue and Chenhao Lin and Wayne Zhang},
year={2021},
eprint={2103.14470},
archivePrefix={arXiv},
primaryClass={cs.CV}
}
```
# 关键信息抽取算法-VI-LayoutXLM
- [1. 算法简介](#1-算法简介)
- [2. 环境配置](#2-环境配置)
- [3. 模型训练、评估、预测](#3-模型训练评估预测)
- [4. 推理部署](#4-推理部署)
- [4.1 Python推理](#41-python推理)
- [4.2 C++推理部署](#42-c推理部署)
- [4.3 Serving服务化部署](#43-serving服务化部署)
- [4.4 更多推理部署](#44-更多推理部署)
- [5. FAQ](#5-faq)
- [引用](#引用)
<a name="1"></a>
## 1. 算法简介
VI-LayoutXLM基于LayoutXLM进行改进,在下游任务训练过程中,去除视觉骨干网络模块,最终精度基本无损的情况下,模型推理速度进一步提升。
在XFUND_zh数据集上,算法复现效果如下:
|模型|骨干网络|任务|配置文件|hmean|下载链接|
| --- | --- |---| --- | --- | --- |
|VI-LayoutXLM |VI-LayoutXLM-base | SER |[ser_vi_layoutxlm_xfund_zh_udml.yml](../../configs/kie/vi_layoutxlm/ser_vi_layoutxlm_xfund_zh_udml.yml)|93.19%|[训练模型](https://paddleocr.bj.bcebos.com/ppstructure/models/vi_layoutxlm/ser_vi_layoutxlm_xfund_pretrained.tar)/[推理模型](https://paddleocr.bj.bcebos.com/ppstructure/models/vi_layoutxlm/ser_vi_layoutxlm_xfund_infer.tar)|
|VI-LayoutXLM |VI-LayoutXLM-base |RE | [re_vi_layoutxlm_xfund_zh_udml.yml](../../configs/kie/vi_layoutxlm/re_vi_layoutxlm_xfund_zh_udml.yml)|83.92%|[训练模型](https://paddleocr.bj.bcebos.com/ppstructure/models/vi_layoutxlm/re_vi_layoutxlm_xfund_pretrained.tar)/[推理模型(coming soon)]()|
<a name="2"></a>
## 2. 环境配置
请先参考[《运行环境准备》](./environment.md)配置PaddleOCR运行环境,参考[《项目克隆》](./clone.md)克隆项目代码。
<a name="3"></a>
## 3. 模型训练、评估、预测
请参考[关键信息抽取教程](./kie.md)。PaddleOCR对代码进行了模块化,训练不同的关键信息抽取模型只需要**更换配置文件**即可。
<a name="4"></a>
## 4. 推理部署
<a name="4-1"></a>
### 4.1 Python推理
**注:** 目前RE任务推理过程仍在适配中,下面以SER任务为例,介绍基于VI-LayoutXLM模型的关键信息抽取过程。
首先将训练得到的模型转换成inference model。以VI-LayoutXLM模型在XFUND_zh数据集上训练的模型为例([模型下载地址](https://paddleocr.bj.bcebos.com/ppstructure/models/vi_layoutxlm/ser_vi_layoutxlm_xfund_pretrained.tar)),可以使用下面的命令进行转换。
``` bash
wget https://paddleocr.bj.bcebos.com/ppstructure/models/vi_layoutxlm/ser_vi_layoutxlm_xfund_pretrained.tar
tar -xf ser_vi_layoutxlm_xfund_pretrained.tar
python3 tools/export_model.py -c configs/kie/vi_layoutxlm/ser_vi_layoutxlm_xfund_zh.yml -o Architecture.Backbone.checkpoints=./ser_vi_layoutxlm_xfund_pretrained/best_accuracy Global.save_inference_dir=./inference/ser_vi_layoutxlm_infer
```
VI-LayoutXLM模型基于SER任务进行推理,可以执行如下命令:
```bash
cd ppstructure
python3 vqa/predict_vqa_token_ser.py \
--vqa_algorithm=LayoutXLM \
--ser_model_dir=../inference/ser_vi_layoutxlm_infer \
--image_dir=./docs/vqa/input/zh_val_42.jpg \
--ser_dict_path=../train_data/XFUND/class_list_xfun.txt \
--vis_font_path=../doc/fonts/simfang.ttf \
--ocr_order_method="tb-yx"
```
SER可视化结果默认保存到`./output`文件夹里面,结果示例如下:
<div align="center">
<img src="../../ppstructure/docs/vqa/result_ser/zh_val_42_ser.jpg" width="800">
</div>
<a name="4-2"></a>
### 4.2 C++推理部署
暂不支持
<a name="4-3"></a>
### 4.3 Serving服务化部署
暂不支持
<a name="4-4"></a>
### 4.4 更多推理部署
暂不支持
<a name="5"></a>
## 5. FAQ
## 引用
```bibtex
@article{DBLP:journals/corr/abs-2104-08836,
author = {Yiheng Xu and
Tengchao Lv and
Lei Cui and
Guoxin Wang and
Yijuan Lu and
Dinei Flor{\^{e}}ncio and
Cha Zhang and
Furu Wei},
title = {LayoutXLM: Multimodal Pre-training for Multilingual Visually-rich
Document Understanding},
journal = {CoRR},
volume = {abs/2104.08836},
year = {2021},
url = {https://arxiv.org/abs/2104.08836},
eprinttype = {arXiv},
eprint = {2104.08836},
timestamp = {Thu, 14 Oct 2021 09:17:23 +0200},
biburl = {https://dblp.org/rec/journals/corr/abs-2104-08836.bib},
bibsource = {dblp computer science bibliography, https://dblp.org}
}
@article{DBLP:journals/corr/abs-1912-13318,
author = {Yiheng Xu and
Minghao Li and
Lei Cui and
Shaohan Huang and
Furu Wei and
Ming Zhou},
title = {LayoutLM: Pre-training of Text and Layout for Document Image Understanding},
journal = {CoRR},
volume = {abs/1912.13318},
year = {2019},
url = {http://arxiv.org/abs/1912.13318},
eprinttype = {arXiv},
eprint = {1912.13318},
timestamp = {Mon, 01 Jun 2020 16:20:46 +0200},
biburl = {https://dblp.org/rec/journals/corr/abs-1912-13318.bib},
bibsource = {dblp computer science bibliography, https://dblp.org}
}
@article{DBLP:journals/corr/abs-2012-14740,
author = {Yang Xu and
Yiheng Xu and
Tengchao Lv and
Lei Cui and
Furu Wei and
Guoxin Wang and
Yijuan Lu and
Dinei A. F. Flor{\^{e}}ncio and
Cha Zhang and
Wanxiang Che and
Min Zhang and
Lidong Zhou},
title = {LayoutLMv2: Multi-modal Pre-training for Visually-Rich Document Understanding},
journal = {CoRR},
volume = {abs/2012.14740},
year = {2020},
url = {https://arxiv.org/abs/2012.14740},
eprinttype = {arXiv},
eprint = {2012.14740},
timestamp = {Tue, 27 Jul 2021 09:53:52 +0200},
biburl = {https://dblp.org/rec/journals/corr/abs-2012-14740.bib},
bibsource = {dblp computer science bibliography, https://dblp.org}
}
```
# OCR算法 # 算法汇总
- [1. 两阶段算法](#1) - [1. 两阶段OCR算法](#1)
- [1.1 文本检测算法](#11) - [1.1 文本检测算法](#11)
- [1.2 文本识别算法](#12) - [1.2 文本识别算法](#12)
- [2. 端到端算法](#2) - [2. 端到端OCR算法](#2)
- [3. 表格识别算法](#3) - [3. 表格识别算法](#3)
- [4. 关键信息抽取算法](#4)
本文给出了PaddleOCR已支持的OCR算法列表,以及每个算法在**英文公开数据集**上的模型和指标,主要用于算法简介和算法性能对比,更多包括中文在内的其他数据集上的模型请参考[PP-OCR v2.0 系列模型下载](./models_list.md) 本文给出了PaddleOCR已支持的OCR算法列表,以及每个算法在**英文公开数据集**上的模型和指标,主要用于算法简介和算法性能对比,更多包括中文在内的其他数据集上的模型请参考[PP-OCR v2.0 系列模型下载](./models_list.md)
...@@ -114,3 +115,34 @@ ...@@ -114,3 +115,34 @@
|模型|骨干网络|配置文件|acc|下载链接| |模型|骨干网络|配置文件|acc|下载链接|
|---|---|---|---|---| |---|---|---|---|---|
|TableMaster|TableResNetExtra|[configs/table/table_master.yml](../../configs/table/table_master.yml)|77.47%|[训练模型](https://paddleocr.bj.bcebos.com/ppstructure/models/tablemaster/table_structure_tablemaster_train.tar) / [推理模型](https://paddleocr.bj.bcebos.com/ppstructure/models/tablemaster/table_structure_tablemaster_infer.tar)| |TableMaster|TableResNetExtra|[configs/table/table_master.yml](../../configs/table/table_master.yml)|77.47%|[训练模型](https://paddleocr.bj.bcebos.com/ppstructure/models/tablemaster/table_structure_tablemaster_train.tar) / [推理模型](https://paddleocr.bj.bcebos.com/ppstructure/models/tablemaster/table_structure_tablemaster_infer.tar)|
## 4. 关键信息抽取算法
已支持的关键信息抽取算法列表(戳链接获取使用教程):
- [x] [VI-LayoutXLM](./algorithm_kie_vi_laoutxlm.md)
- [x] [LayoutLM](./algorithm_kie_laoutxlm.md)
- [x] [LayoutLMv2](./algorithm_kie_laoutxlm.md)
- [x] [LayoutXLM](./algorithm_kie_laoutxlm.md)
- [x] [SDMGR](././algorithm_kie_sdmgr.md)
在wildreceipt发票公开数据集上,算法复现效果如下:
|模型|骨干网络|配置文件|hmean|下载链接|
| --- | --- | --- | --- | --- |
|SDMGR|VGG6|[configs/kie/sdmgr/kie_unet_sdmgr.yml](../../configs/kie/sdmgr/kie_unet_sdmgr.yml)|86.7%|[训练模型](https://paddleocr.bj.bcebos.com/dygraph_v2.1/kie/kie_vgg16.tar)|
在XFUND_zh公开数据集上,算法效果如下:
|模型|骨干网络|任务|配置文件|hmean|下载链接|
| --- | --- | --- | --- | --- | --- |
|VI-LayoutXLM| VI-LayoutXLM-base | SER | [ser_vi_layoutxlm_xfund_zh_udml.yml](../../configs/kie/vi_layoutxlm/ser_vi_layoutxlm_xfund_zh_udml.yml)|**93.19%**|[训练模型](https://paddleocr.bj.bcebos.com/ppstructure/models/vi_layoutxlm/ser_vi_layoutxlm_xfund_pretrained.tar)|
|LayoutXLM| LayoutXLM-base | SER | [ser_layoutxlm_xfund_zh.yml](../../configs/kie/layoutlm_series/ser_layoutxlm_xfund_zh.yml)|90.38%|[训练模型](https://paddleocr.bj.bcebos.com/pplayout/ser_LayoutXLM_xfun_zh.tar)|
|LayoutLM| LayoutLM-base | SER | [ser_layoutlm_xfund_zh.yml](../../configs/kie/layoutlm_series/ser_layoutlm_xfund_zh.yml)|77.31%|[训练模型](https://paddleocr.bj.bcebos.com/pplayout/ser_LayoutLM_xfun_zh.tar)|
|LayoutLMv2| LayoutLMv2-base | SER | [ser_layoutlmv2_xfund_zh.yml](../../configs/kie/layoutlm_series/ser_layoutlmv2_xfund_zh.yml)|85.44%|[训练模型](https://paddleocr.bj.bcebos.com/pplayout/ser_LayoutLMv2_xfun_zh.tar)|
|VI-LayoutXLM| VI-LayoutXLM-base | RE | [re_vi_layoutxlm_xfund_zh_udml.yml](../../configs/kie/vi_layoutxlm/re_vi_layoutxlm_xfund_zh_udml.yml)|**83.92%**|[训练模型](https://paddleocr.bj.bcebos.com/ppstructure/models/vi_layoutxlm/re_vi_layoutxlm_xfund_pretrained.tar)|
|LayoutXLM| LayoutXLM-base | RE | [re_layoutxlm_xfund_zh.yml](../../configs/kie/layoutlm_series/re_layoutxlm_xfund_zh.yml)|74.83%|[训练模型](https://paddleocr.bj.bcebos.com/pplayout/re_LayoutXLM_xfun_zh.tar)|
|LayoutLMv2| LayoutLMv2-base | RE | [re_layoutlmv2_xfund_zh.yml](../../configs/kie/layoutlm_series/re_layoutlmv2_xfund_zh.yml)|67.77%|[训练模型](https://paddleocr.bj.bcebos.com/pplayout/re_LayoutLMv2_xfun_zh.tar)|
## DocVQA数据集 # 信息抽取数据集
这里整理了常见的DocVQA数据集,持续更新中,欢迎各位小伙伴贡献数据集~ 这里整理了常见的DocVQA数据集,持续更新中,欢迎各位小伙伴贡献数据集~
- [FUNSD数据集](#funsd) - [FUNSD数据集](#funsd)
- [XFUND数据集](#xfund) - [XFUND数据集](#xfund)
- [wildreceipt数据集](#wildreceipt)
<a name="funsd"></a> <a name="funsd"></a>
#### 1、FUNSD数据集
## 1. FUNSD数据集
- **数据来源**:https://guillaumejaume.github.io/FUNSD/ - **数据来源**:https://guillaumejaume.github.io/FUNSD/
- **数据简介**:FUNSD数据集是一个用于表单理解的数据集,它包含199张真实的、完全标注的扫描版图片,类型包括市场报告、广告以及学术报告等,并分为149张训练集以及50张测试集。FUNSD数据集适用于多种类型的DocVQA任务,如字段级实体分类、字段级实体连接等。部分图像以及标注框可视化如下所示: - **数据简介**:FUNSD数据集是一个用于表单理解的数据集,它包含199张真实的、完全标注的扫描版图片,类型包括市场报告、广告以及学术报告等,并分为149张训练集以及50张测试集。FUNSD数据集适用于多种类型的DocVQA任务,如字段级实体分类、字段级实体连接等。部分图像以及标注框可视化如下所示:
<div align="center"> <div align="center">
...@@ -16,12 +20,33 @@ ...@@ -16,12 +20,33 @@
- **下载地址**:https://guillaumejaume.github.io/FUNSD/download/ - **下载地址**:https://guillaumejaume.github.io/FUNSD/download/
<a name="xfund"></a> <a name="xfund"></a>
#### 2、XFUND数据集
## 2. XFUND数据集
- **数据来源**:https://github.com/doc-analysis/XFUND - **数据来源**:https://github.com/doc-analysis/XFUND
- **数据简介**:XFUND是一个多语种表单理解数据集,它包含7种不同语种的表单数据,并且全部用人工进行了键-值对形式的标注。其中每个语种的数据都包含了199张表单数据,并分为149张训练集以及50张测试集。部分图像以及标注框可视化如下所示: - **数据简介**:XFUND是一个多语种表单理解数据集,它包含7种不同语种的表单数据,并且全部用人工进行了键-值对形式的标注。其中每个语种的数据都包含了199张表单数据,并分为149张训练集以及50张测试集。部分图像以及标注框可视化如下所示:
<div align="center"> <div align="center">
<img src="../../datasets/xfund_demo/gt_zh_train_0.jpg" width="500"> <img src="../../datasets/xfund_demo/gt_zh_train_0.jpg" width="500">
<img src="../../datasets/xfund_demo/gt_zh_train_1.jpg" width="500"> <img src="../../datasets/xfund_demo/gt_zh_train_1.jpg" width="500">
</div> </div>
- **下载地址**:https://github.com/doc-analysis/XFUND/releases/tag/v1.0 - **下载地址**:https://github.com/doc-analysis/XFUND/releases/tag/v1.0
<a name="wildreceipt"></a>
## 3. wildreceipt数据集
- **数据来源**:https://arxiv.org/abs/2103.14470
- **数据简介**:wildreceipt数据集是英文发票数据集,包含26个类别(此处类别体系包含`Ignore`类别),共标注了50000个文本框。其中训练集包含1267张图片,测试集包含472张图片。部分图像以及标注框可视化如下所示:
<div align="center">
<img src="../../datasets/wildreceipt_demo/2769.jpeg" width="500">
<img src="../../datasets/wildreceipt_demo/1bbe854b8817dedb8585e0732089fd1f752d2cec.jpeg" width="500">
</div>
**注:** 这里对于类别为`Ignore`或者`Others`的文本,没有进行可视化。
- **下载地址**
- 原始数据下载地址:[链接](https://download.openmmlab.com/mmocr/data/wildreceipt.tar)
- 数据格式转换后适配于PaddleOCR训练的数据下载地址:[链接](https://paddleocr.bj.bcebos.com/ppstructure/dataset/wildreceipt.tar)
# 关键信息抽取
本文提供了PaddleOCR关键信息抽取的全流程指南,包括语义实体识别 (Semantic Entity Recognition) 以及关系抽取 (Relation Extraction, RE) 任务的数据准备、模型训练、调优、评估、预测,各个阶段的详细说明。
- [1. 数据准备](#1-数据准备)
- [1.1. 准备数据集](#11-准备数据集)
- [1.2. 自定义数据集](#12-自定义数据集)
- [1.3. 数据下载](#13-数据下载)
- [2. 开始训练](#2-开始训练)
- [2.1. 启动训练](#21-启动训练)
- [2.2. 断点训练](#22-断点训练)
- [2.3. 混合精度训练](#24-混合精度训练)
- [2.4. 分布式训练](#25-分布式训练)
- [2.5. 知识蒸馏训练](#26-知识蒸馏训练)
- [2.6. 其他训练环境](#27-其他训练环境)
- [3. 模型评估与预测](#3-模型评估与预测)
- [3.1. 指标评估](#31-指标评估)
- [3.2. 测试信息抽取效果](#32-测试识别效果)
- [4. 模型导出与预测](#4-模型导出与预测)
- [5. FAQ](#5-faq)
# 1. 数据准备
## 1.1. 准备数据集
在训练信息抽取相关模型时,PaddleOCR支持以下数据格式。
- `通用数据` 用于训练以文本文件存储的数据集(SimpleDataSet);
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:
```
# linux and mac os
ln -sf <path/to/dataset> <path/to/paddle_ocr>/train_data/dataset
# windows
mklink /d <path/to/paddle_ocr>/train_data/dataset <path/to/dataset>
```
## 1.2. 自定义数据集
训练过程中一般包含训练集与验证集,二者数据格式相同,下面介绍如何自定义数据集。
**(1)训练集**
建议将训练图片放入同一个文件夹,并用一个文本文件记录图片路径和标签,文本文件里的内容如下:
```py
" 图像文件名 图像标注信息 "
zh_train_0.jpg [{"transcription": "汇丰晋信", "label": "other", "points": [[104, 114], [530, 114], [530, 175], [104, 175]], "id": 1, "linking": []}, {"transcription": "受理时间:", "label": "question", "points": [[126, 267], [266, 267], [266, 305], [126, 305]], "id": 7, "linking": [[7, 13]]}, {"transcription": "2020.6.15", "label": "answer", "points": [[321, 239], [537, 239], [537, 285], [321, 285]], "id": 13, "linking": [[7, 13]]}]
zh_train_1.jpg [{"transcription": "中国人体器官捐献", "label": "other", "points": [[544, 459], [954, 459], [954, 517], [544, 517]], "id": 1, "linking": []}, {"transcription": ">编号:MC545715483585", "label": "other", "points": [[1462, 470], [2054, 470], [2054, 543], [1462, 543]], "id": 10, "linking": []}, {"transcription": "CHINAORGANDONATION", "label": "other", "points": [[543, 516], [958, 516], [958, 551], [543, 551]], "id": 14, "linking": []}, {"transcription": "中国人体器官捐献志愿登记表", "label": "header", "points": [[635, 793], [1892, 793], [1892, 904], [635, 904]], "id": 18, "linking": []}]
...
```
**注意:** 文本文件中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。
其中图像标注信息字符串经过json解析之后可以得到一个列表信息,列表中每个元素是一个字典,存储了每个文本行的需要信息,各个字段的含义如下。
- transcription: 存储了文本行的文字内容
- label: 该文本行内容所属的类别
- points: 存储文本行的四点位置信息
- id: 存储文本行的id信息,用于RE任务的训练
- linking: 存储文本行的之间的连接信息,用于RE任务的训练
**(2)验证集**
验证集构建方式与训练集相同。
* 字典文件
训练集与验证集中的文本行包含标签信息,所有标签的列表存在字典文件中(如`class_list.txt`),字典文件中的每一行表示为一个类别名称。
以XFUND_zh数据为例,共包含4个类别,字典文件内容如下所示。
```
OTHER
QUESTION
ANSWER
HEADER
```
在标注文件中,每个标注的文本行内容的`label`字段标注信息需要属于字典内容。
最终数据集应有如下文件结构:
```
|-train_data
|-data_name
|- train.json
|- train
|- zh_train_0.png
|- zh_train_1.jpg
| ...
|- val.json
|- val
|- zh_val_0.png
|- zh_val_1.jpg
| ...
```
**注:**
- 标注文件中的类别信息不区分大小写,如`HEADER``header`会被解析为相同的类别id,因此在标注的时候,不能使用小写处理后相同的字符串表示不同的类别。
- 在整理标注文件的时候,建议将other这个类别(其他,无需关注的文本行可以标注为other)放在第一行,在解析的时候,会将`other`类别的类别id解析为0,后续不会对该类进行可视化。
## 1.3. 数据下载
如果你没有本地数据集,可以从[XFUND](https://github.com/doc-analysis/XFUND)或者[FUNSD](https://guillaumejaume.github.io/FUNSD/)官网下载数据,然后使用XFUND与FUNSD的处理脚本([XFUND](../../ppstructure/vqa/tools/trans_xfun_data.py), [FUNSD](../../ppstructure/vqa/tools/trans_funsd_label.py)),生成用于PaddleOCR训练的数据格式,并使用公开数据集快速体验关键信息抽取的流程。
更多关于公开数据集的介绍,请参考[关键信息抽取数据集说明文档](./dataset/kie_datasets.md)
PaddleOCR也支持了关键信息抽取模型的标注,具体使用方法请参考:[PPOCRLabel使用文档](../../PPOCRLabel/README_ch.md)
# 2. 开始训练
PaddleOCR提供了训练脚本、评估脚本和预测脚本,本节将以 VI_LayoutXLM 多模态预训练模型为例进行讲解。
> 如果希望使用基于SDMGR的关键信息抽取算法,请参考:[SDMGR使用](./algorithm_kie_sdmgr.md)。
## 2.1. 启动训练
如果你没有使用自定义数据集,可以使用PaddleOCR中已经处理好的XFUND_zh数据集进行快速体验。
```bash
mkdir train_data
cd train_data
wget https://paddleocr.bj.bcebos.com/ppstructure/dataset/XFUND.tar && tar -xf XFUND.tar
cd ..
```
如果不希望训练,直接体验后面的模型评估、预测、动转静、推理的流程,可以下载PaddleOCR中提供的预训练模型,并跳过2.1部分。
使用下面的方法,下载基于XFUND数据的SER与RE任务预训练模型。
```bash
mkdir pretrained_model
cd pretrained_model
# 下载并解压SER预训练模型
wget https://paddleocr.bj.bcebos.com/ppstructure/models/vi_layoutxlm/ser_vi_layoutxlm_xfund_pretrained.tar & tar -xf ser_vi_layoutxlm_xfund_pretrained.tar
# 下载并解压RE预训练模型
wget https://paddleocr.bj.bcebos.com/ppstructure/models/vi_layoutxlm/re_vi_layoutxlm_xfund_pretrained.tar & tar -xf re_vi_layoutxlm_xfund_pretrained.tar
```
开始训练:
- 如果您安装的是cpu版本,请将配置文件中的 `use_gpu` 字段修改为false
- PaddleOCR在训练时,会默认下载VI_LayoutXLM预训练模型,这里无需预先下载。
```bash
# GPU训练 支持单卡,多卡训练
# 训练日志会自动保存到 配置文件中"{Global.save_model_dir}" 下的train.log文件中
# SER单卡训练
python3 tools/train.py -c configs/kie/vi_layoutxlm/ser_vi_layoutxlm_xfund_zh.yml
# SER多卡训练,通过--gpus参数指定卡号
python3 -m paddle.distributed.launch --gpus '0,1,2,3' tools/train.py -c configs/kie/vi_layoutxlm/ser_vi_layoutxlm_xfund_zh.yml
# RE任务单卡训练
python3 tools/train.py -c configs/kie/vi_layoutxlm/re_vi_layoutxlm_xfund_zh.yml
```
以SER任务为例,正常启动训练后,会看到以下log输出:
```
[2022/08/08 16:28:28] ppocr INFO: epoch: [1/200], global_step: 10, lr: 0.000006, loss: 1.871535, avg_reader_cost: 0.28200 s, avg_batch_cost: 0.82318 s, avg_samples: 8.0, ips: 9.71838 samples/s, eta: 0:51:59
[2022/08/08 16:28:33] ppocr INFO: epoch: [1/200], global_step: 19, lr: 0.000018, loss: 1.461939, avg_reader_cost: 0.00042 s, avg_batch_cost: 0.32037 s, avg_samples: 6.9, ips: 21.53773 samples/s, eta: 0:37:55
[2022/08/08 16:28:39] ppocr INFO: cur metric, precision: 0.11526348939743859, recall: 0.19776657060518732, hmean: 0.14564265817747712, fps: 34.008392345050055
[2022/08/08 16:28:45] ppocr INFO: save best model is to ./output/ser_vi_layoutxlm_xfund_zh/best_accuracy
[2022/08/08 16:28:45] ppocr INFO: best metric, hmean: 0.14564265817747712, precision: 0.11526348939743859, recall: 0.19776657060518732, fps: 34.008392345050055, best_epoch: 1
[2022/08/08 16:28:51] ppocr INFO: save model in ./output/ser_vi_layoutxlm_xfund_zh/latest
```
log 中自动打印如下信息:
| 字段 | 含义 |
| :----: | :------: |
| epoch | 当前迭代轮次 |
| iter | 当前迭代次数 |
| lr | 当前学习率 |
| loss | 当前损失函数 |
| reader_cost | 当前 batch 数据处理耗时 |
| batch_cost | 当前 batch 总耗时 |
| samples | 当前 batch 内的样本数 |
| ips | 每秒处理图片的数量 |
PaddleOCR支持训练和评估交替进行, 可以在 `configs/kie/vi_layoutxlm/ser_vi_layoutxlm_xfund_zh.yml` 中修改 `eval_batch_step` 设置评估频率,默认每19个iter评估一次。评估过程中默认将最佳hmean模型,保存为 `output/ser_vi_layoutxlm_xfund_zh/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/kie/` 路径下的多种模型配置进行训练,PaddleOCR支持的信息抽取算法可以参考[前沿算法列表](./algorithm_overview.md)
如果你希望训练自己的数据集,需要修改配置文件中的数据配置、字典文件以及类别数。
`configs/kie/vi_layoutxlm/ser_vi_layoutxlm_xfund_zh.yml` 为例,修改的内容如下所示。
```yaml
Architecture:
# ...
Backbone:
name: LayoutXLMForSer
pretrained: True
mode: vi
# 假设字典中包含n个字段(包含other),由于采用BIO标注,则类别数为2n-1
num_classes: &num_classes 7
PostProcess:
name: VQASerTokenLayoutLMPostProcess
# 修改字典文件的路径为你自定义的数据集的字典路径
class_path: &class_path train_data/XFUND/class_list_xfun.txt
Train:
dataset:
name: SimpleDataSet
# 修改为你自己的训练数据目录
data_dir: train_data/XFUND/zh_train/image
# 修改为你自己的训练数据标签文件
label_file_list:
- train_data/XFUND/zh_train/train.json
...
loader:
# 训练时的单卡batch_size
batch_size_per_card: 8
...
Eval:
dataset:
name: SimpleDataSet
# 修改为你自己的验证数据目录
data_dir: train_data/XFUND/zh_val/image
# 修改为你自己的验证数据标签文件
label_file_list:
- train_data/XFUND/zh_val/val.json
...
loader:
# 验证时的单卡batch_size
batch_size_per_card: 8
```
**注意,预测/评估时的配置文件请务必与训练一致。**
## 2.2. 断点训练
如果训练程序中断,如果希望加载训练中断的模型从而恢复训练,可以通过指定` Architecture.Backbone.checkpoints`指定要加载的模型路径:
```bash
python3 tools/train.py -c configs/kie/vi_layoutxlm/ser_vi_layoutxlm_xfund_zh.yml -o Architecture.Backbone.checkpoints=./output/ser_vi_layoutxlm_xfund_zh/best_accuracy
```
**注意**
- `Architecture.Backbone.checkpoints`的优先级高于`Architecture.Backbone.pretrained`,需要加载之前训练好的训练模型进行模型微调、恢复训练、模型评估时,需要使用`Architecture.Backbone.checkpoints`指定模型参数路径;如果需要使用默认提供的通用预训练模型进行训练,则需要指定`Architecture.Backbone.pretrained``True`,同时指定`Architecture.Backbone.checkpoints`为空(`null`)。
- LayoutXLM系列模型均是调用了PaddleNLP中的预训练模型,模型加载与保存的逻辑与PaddleNLP基本一致,因此在这里不需要指定`Global.pretrained_model`或者`Global.checkpoints`参数;此外,LayoutXLM系列模型的蒸馏训练目前不支持断点训练。
## 2.3. 混合精度训练
coming soon!
## 2.4. 分布式训练
多机多卡训练时,通过 `--ips` 参数设置使用的机器IP地址,通过 `--gpus` 参数设置使用的GPU ID:
```bash
python3 -m paddle.distributed.launch --ips="xx.xx.xx.xx,xx.xx.xx.xx" --gpus '0,1,2,3' tools/train.py -c configs/kie/vi_layoutxlm/ser_vi_layoutxlm_xfund_zh.yml
```
**注意:** (1)采用多机多卡训练时,需要替换上面命令中的ips值为您机器的地址,机器之间需要能够相互ping通;(2)训练时需要在多个机器上分别启动命令。查看机器ip地址的命令为`ifconfig`;(3)更多关于分布式训练的性能优势等信息,请参考:[分布式训练教程](./distributed_training.md)
## 2.5. 知识蒸馏训练
PaddleOCR支持了基于U-DML知识蒸馏的关键信息抽取模型训练过程,配置文件请参考:[ser_vi_layoutxlm_xfund_zh_udml.yml](../../configs/kie/vi_layoutxlm/ser_vi_layoutxlm_xfund_zh_udml.yml),更多关于知识蒸馏的说明文档请参考:[知识蒸馏说明文档](./knowledge_distillation.md)
**注意**: PaddleOCR中LayoutXLM系列关键信息抽取模型的保存与加载逻辑与PaddleNLP保持一致,因此在蒸馏的过程中仅保存了学生模型的参数,如果希望使用保存的模型进行评估,需要使用学生模型的配置(上面的蒸馏文件对应的学生模型为[ser_vi_layoutxlm_xfund_zh.yml](../../configs/kie/vi_layoutxlm/ser_vi_layoutxlm_xfund_zh.yml)
## 2.6. 其他训练环境
- Windows GPU/CPU
在Windows平台上与Linux平台略有不同:
Windows平台只支持`单卡`的训练与预测,指定GPU进行训练`set CUDA_VISIBLE_DEVICES=0`
在Windows平台,DataLoader只支持单进程模式,因此需要设置 `num_workers` 为0;
- macOS
不支持GPU模式,需要在配置文件中设置`use_gpu`为False,其余训练评估预测命令与Linux GPU完全相同。
- Linux DCU
DCU设备上运行需要设置环境变量 `export HIP_VISIBLE_DEVICES=0,1,2,3`,其余训练评估预测命令与Linux GPU完全相同。
# 3. 模型评估与预测
## 3.1. 指标评估
训练中模型参数默认保存在`Global.save_model_dir`目录下。在评估指标时,需要设置`Architecture.Backbone.checkpoints`指向保存的参数文件。评估数据集可以通过 `configs/kie/vi_layoutxlm/ser_vi_layoutxlm_xfund_zh.yml` 修改Eval中的 `label_file_path` 设置。
```bash
# GPU 评估, Global.checkpoints 为待测权重
python3 tools/eval.py -c configs/kie/vi_layoutxlm/ser_vi_layoutxlm_xfund_zh.yml -o Architecture.Backbone.checkpoints=./output/ser_vi_layoutxlm_xfund_zh/best_accuracy
```
会输出以下信息,打印出precision、recall、hmean等信息。
```py
[2022/08/09 07:59:28] ppocr INFO: metric eval ***************
[2022/08/09 07:59:28] ppocr INFO: precision:0.697476609016161
[2022/08/09 07:59:28] ppocr INFO: recall:0.8861671469740634
[2022/08/09 07:59:28] ppocr INFO: hmean:0.7805806758686339
[2022/08/09 07:59:28] ppocr INFO: fps:17.367364606899105
```
## 3.2. 测试信息抽取结果
使用 PaddleOCR 训练好的模型,可以通过以下脚本进行快速预测。
默认预测的图片存储在 `infer_img` 里,通过 `-o Architecture.Backbone.checkpoints` 加载训练好的参数文件:
根据配置文件中设置的 `save_model_dir``save_epoch_step` 字段,会有以下几种参数被保存下来:
```
output/ser_vi_layoutxlm_xfund_zh/
├── best_accuracy
├── metric.states
├── model_config.json
├── model_state.pdparams
├── best_accuracy.pdopt
├── config.yml
├── train.log
├── latest
├── metric.states
├── model_config.json
├── model_state.pdparams
├── latest.pdopt
```
其中 best_accuracy.* 是评估集上的最优模型;latest.* 是最新保存的一个模型。
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/kie/vi_layoutxlm/ser_vi_layoutxlm_xfund_zh.yml` 完成了模型的训练过程。
您可以使用如下命令进行中文模型预测。
```bash
python3 tools/infer_vqa_token_ser.py -c configs/kie/vi_layoutxlm/ser_vi_layoutxlm_xfund_zh.yml -o Architecture.Backbone.checkpoints=./output/ser_vi_layoutxlm_xfund_zh/best_accuracy Global.infer_img=./ppstructure/docs/vqa/input/zh_val_42.jpg
```
预测图片如下所示,图片会存储在`Global.save_res_path`路径中。
<div align="center">
<img src="../../ppstructure/docs/vqa/result_ser/zh_val_42_ser.jpg" width="800">
</div>
预测过程中,默认会加载PP-OCRv3的检测识别模型,用于OCR的信息抽取,如果希望加载预先获取的OCR结果,可以使用下面的方式进行预测,指定`Global.infer_img`为标注文件,其中包含图片路径以及OCR信息,同时指定`Global.infer_mode`为False,表示此时不使用OCR预测引擎。
```bash
python3 tools/infer_vqa_token_ser.py -c configs/kie/vi_layoutxlm/ser_vi_layoutxlm_xfund_zh.yml -o Architecture.Backbone.checkpoints=./output/ser_vi_layoutxlm_xfund_zh/best_accuracy Global.infer_img=./train_data/XFUND/zh_val/val.json Global.infer_mode=False
```
对于上述图片,如果使用标注的OCR结果进行信息抽取,预测结果如下。
<div align="center">
<img src="../../ppstructure/docs/vqa/result_ser_with_gt_ocr/zh_val_42_ser.jpg" width="800">
</div>
可以看出,部分检测框信息更加准确,但是整体信息抽取识别结果基本一致。
在RE任务模型预测时,需要先给出模型SER结果,因此需要同时加载SER的配置文件与模型权重,示例如下。
```bash
python3 ./tools/infer_vqa_token_ser_re.py -c configs/kie/vi_layoutxlm/re_vi_layoutxlm_xfund_zh.yml -o Architecture.Backbone.checkpoints=./pretrain_models/re_vi_layoutxlm_udml_xfund_zh/re_layoutxlm_xfund_zh_v4_udml/best_accuracy/ Global.infer_img=./train_data/XFUND/zh_val/image/ -c_ser configs/kie/vi_layoutxlm/ser_vi_layoutxlm_xfund_zh.yml -o_ser Architecture.Backbone.checkpoints=pretrain_models/ser_vi_layoutxlm_udml_xfund_zh/best_accuracy/
```
预测结果如下所示。
<div align="center">
<img src="../../ppstructure/docs/vqa/result_re/zh_val_42_re.jpg" width="800">
</div>
如果希望使用标注或者预先获取的OCR信息进行关键信息抽取,同上,可以指定`Global.infer_mode`为False,指定`Global.infer_img`为标注文件。
```bash
python3 ./tools/infer_vqa_token_ser_re.py -c configs/kie/vi_layoutxlm/re_vi_layoutxlm_xfund_zh.yml -o Architecture.Backbone.checkpoints=./pretrain_models/re_vi_layoutxlm_udml_xfund_zh/re_layoutxlm_xfund_zh_v4_udml/best_accuracy/ Global.infer_img=./train_data/XFUND/zh_val/val.json Global.infer_mode=False -c_ser configs/kie/vi_layoutxlm/ser_vi_layoutxlm_xfund_zh.yml -o_ser Architecture.Backbone.checkpoints=pretrain_models/ser_vi_layoutxlm_udml_xfund_zh/best_accuracy/
```
其中`c_ser`表示SER的配置文件,`o_ser` 后面需要加上待修改的SER模型与配置文件,如预训练权重等。
预测结果如下所示。
<div align="center">
<img src="../../ppstructure/docs/vqa/result_re_with_gt_ocr/zh_val_42_re.jpg" width="800">
</div>
可以看出,直接使用标注的OCR结果的RE预测结果要更加准确一些。
# 4. 模型导出与预测
## 4.1 模型导出
inference 模型(`paddle.jit.save`保存的模型)
一般是模型训练,把模型结构和模型参数保存在文件中的固化模型,多用于预测部署场景。
训练过程中保存的模型是checkpoints模型,保存的只有模型的参数,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,适合于实际系统集成。
信息抽取模型中的SER任务转inference模型步骤如下:
```bash
# -c 后面设置训练算法的yml配置文件
# -o 配置可选参数
# Global.pretrained_model 参数设置待转换的训练模型地址。
# 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/kie/vi_layoutxlm/ser_vi_layoutxlm_xfund_zh.yml -o Architecture.Backbone.checkpoints=./output/ser_vi_layoutxlm_xfund_zh/best_accuracy Global.save_inference_dir=./inference/ser_vi_layoutxlm
```
转换成功后,在目录下有三个文件:
```
inference/ser_vi_layoutxlm/
├── inference.pdiparams # inference模型的参数文件
├── inference.pdiparams.info # inference模型的参数信息,可忽略
└── inference.pdmodel # inference模型的模型结构文件
```
RE任务的动转静过程适配中,敬请期待。
## 4.2 模型推理
VI-LayoutXLM模型基于SER任务进行推理,可以执行如下命令:
```bash
cd ppstructure
python3 vqa/predict_vqa_token_ser.py \
--vqa_algorithm=LayoutXLM \
--ser_model_dir=../inference/ser_vi_layoutxlm \
--image_dir=./docs/vqa/input/zh_val_42.jpg \
--ser_dict_path=../train_data/XFUND/class_list_xfun.txt \
--vis_font_path=../doc/fonts/simfang.ttf \
--ocr_order_method="tb-yx"
```
可视化SER结果结果默认保存到`./output`文件夹里面。结果示例如下:
<div align="center">
<img src="../../ppstructure/docs/vqa/result_ser/zh_val_42_ser.jpg" width="800">
</div>
# 5. FAQ
Q1: 训练模型转inference 模型之后预测效果不一致?
**A**:该问题多是trained model预测时候的预处理、后处理参数和inference model预测的时候的预处理、后处理参数不一致导致的。可以对比训练使用的配置文件中的预处理、后处理和预测时是否存在差异。
...@@ -113,7 +113,6 @@ class LayoutLMv2ForSer(NLPBaseModel): ...@@ -113,7 +113,6 @@ class LayoutLMv2ForSer(NLPBaseModel):
pretrained, pretrained,
checkpoints, checkpoints,
num_classes=num_classes) num_classes=num_classes)
self.use_visual_backbone = True
if hasattr(self.model.layoutlmv2, "use_visual_backbone" if hasattr(self.model.layoutlmv2, "use_visual_backbone"
) and self.model.layoutlmv2.use_visual_backbone is False: ) and self.model.layoutlmv2.use_visual_backbone is False:
self.use_visual_backbone = False self.use_visual_backbone = False
...@@ -155,7 +154,9 @@ class LayoutXLMForSer(NLPBaseModel): ...@@ -155,7 +154,9 @@ class LayoutXLMForSer(NLPBaseModel):
pretrained, pretrained,
checkpoints, checkpoints,
num_classes=num_classes) num_classes=num_classes)
self.use_visual_backbone = True if hasattr(self.model.layoutxlm, "use_visual_backbone"
) and self.model.layoutxlm.use_visual_backbone is False:
self.use_visual_backbone = False
def forward(self, x): def forward(self, x):
if self.use_visual_backbone is True: if self.use_visual_backbone is True:
...@@ -185,6 +186,9 @@ class LayoutLMv2ForRe(NLPBaseModel): ...@@ -185,6 +186,9 @@ class LayoutLMv2ForRe(NLPBaseModel):
super(LayoutLMv2ForRe, self).__init__( super(LayoutLMv2ForRe, self).__init__(
LayoutLMv2Model, LayoutLMv2ForRelationExtraction, mode, "re", LayoutLMv2Model, LayoutLMv2ForRelationExtraction, mode, "re",
pretrained, checkpoints) pretrained, checkpoints)
if hasattr(self.model.layoutlmv2, "use_visual_backbone"
) and self.model.layoutlmv2.use_visual_backbone is False:
self.use_visual_backbone = False
def forward(self, x): def forward(self, x):
x = self.model( x = self.model(
...@@ -207,7 +211,6 @@ class LayoutXLMForRe(NLPBaseModel): ...@@ -207,7 +211,6 @@ class LayoutXLMForRe(NLPBaseModel):
super(LayoutXLMForRe, self).__init__( super(LayoutXLMForRe, self).__init__(
LayoutXLMModel, LayoutXLMForRelationExtraction, mode, "re", LayoutXLMModel, LayoutXLMForRelationExtraction, mode, "re",
pretrained, checkpoints) pretrained, checkpoints)
self.use_visual_backbone = True
if hasattr(self.model.layoutxlm, "use_visual_backbone" if hasattr(self.model.layoutxlm, "use_visual_backbone"
) and self.model.layoutxlm.use_visual_backbone is False: ) and self.model.layoutxlm.use_visual_backbone is False:
self.use_visual_backbone = False self.use_visual_backbone = False
......
...@@ -56,7 +56,7 @@ def load_model(config, model, optimizer=None, model_type='det'): ...@@ -56,7 +56,7 @@ def load_model(config, model, optimizer=None, model_type='det'):
is_float16 = False is_float16 = False
if model_type == 'vqa': if model_type == 'vqa':
# NOTE: for vqa model, resume training is not supported now # NOTE: for vqa model dsitillation, resume training is not supported now
if config["Architecture"]["algorithm"] in ["Distillation"]: if config["Architecture"]["algorithm"] in ["Distillation"]:
return best_model_dict return best_model_dict
checkpoints = config['Architecture']['Backbone']['checkpoints'] checkpoints = config['Architecture']['Backbone']['checkpoints']
...@@ -191,7 +191,6 @@ def save_model(model, ...@@ -191,7 +191,6 @@ def save_model(model,
""" """
_mkdir_if_not_exist(model_path, logger) _mkdir_if_not_exist(model_path, logger)
model_prefix = os.path.join(model_path, prefix) model_prefix = os.path.join(model_path, prefix)
if config['Architecture']["model_type"] != 'vqa':
paddle.save(optimizer.state_dict(), model_prefix + '.pdopt') paddle.save(optimizer.state_dict(), model_prefix + '.pdopt')
if config['Architecture']["model_type"] != 'vqa': if config['Architecture']["model_type"] != 'vqa':
paddle.save(model.state_dict(), model_prefix + '.pdparams') paddle.save(model.state_dict(), model_prefix + '.pdparams')
......
- [关键信息提取(Key Information Extraction)](#关键信息提取key-information-extraction)
- [1. 快速使用](#1-快速使用)
- [2. 执行训练](#2-执行训练)
- [3. 执行评估](#3-执行评估)
- [4. 参考文献](#4-参考文献)
# 关键信息提取(Key Information Extraction)
本节介绍PaddleOCR中关键信息提取SDMGR方法的快速使用和训练方法。
SDMGR是一个关键信息提取算法,将每个检测到的文本区域分类为预定义的类别,如订单ID、发票号码,金额等。
## 1. 快速使用
训练和测试的数据采用wildreceipt数据集,通过如下指令下载数据集:
```
wget https://paddleocr.bj.bcebos.com/ppstructure/dataset/wildreceipt.tar && tar xf wildreceipt.tar
```
执行预测:
```
cd PaddleOCR/
wget https://paddleocr.bj.bcebos.com/dygraph_v2.1/kie/kie_vgg16.tar && tar xf kie_vgg16.tar
python3.7 tools/infer_kie.py -c configs/kie/kie_unet_sdmgr.yml -o Global.checkpoints=kie_vgg16/best_accuracy Global.infer_img=../wildreceipt/1.txt
```
执行预测后的结果保存在`./output/sdmgr_kie/predicts_kie.txt`文件中,可视化结果保存在`/output/sdmgr_kie/kie_results/`目录下。
可视化结果如下图所示:
<div align="center">
<img src="./imgs/0.png" width="800">
</div>
## 2. 执行训练
创建数据集软链到PaddleOCR/train_data目录下:
```
cd PaddleOCR/ && mkdir train_data && cd train_data
ln -s ../../wildreceipt ./
```
训练采用的配置文件是configs/kie/kie_unet_sdmgr.yml,配置文件中默认训练数据路径是`train_data/wildreceipt`,准备好数据后,可以通过如下指令执行训练:
```
python3.7 tools/train.py -c configs/kie/kie_unet_sdmgr.yml -o Global.save_model_dir=./output/kie/
```
## 3. 执行评估
```
python3.7 tools/eval.py -c configs/kie/kie_unet_sdmgr.yml -o Global.checkpoints=./output/kie/best_accuracy
```
## 4. 参考文献
<!-- [ALGORITHM] -->
```bibtex
@misc{sun2021spatial,
title={Spatial Dual-Modality Graph Reasoning for Key Information Extraction},
author={Hongbin Sun and Zhanghui Kuang and Xiaoyu Yue and Chenhao Lin and Wayne Zhang},
year={2021},
eprint={2103.14470},
archivePrefix={arXiv},
primaryClass={cs.CV}
}
```
...@@ -51,6 +51,8 @@ def init_args(): ...@@ -51,6 +51,8 @@ def init_args():
"--ser_dict_path", "--ser_dict_path",
type=str, type=str,
default="../train_data/XFUND/class_list_xfun.txt") default="../train_data/XFUND/class_list_xfun.txt")
# need to be None or tb-yx
parser.add_argument("--ocr_order_method", type=str, default=None)
# params for inference # params for inference
parser.add_argument( parser.add_argument(
"--mode", "--mode",
......
...@@ -40,14 +40,16 @@ logger = get_logger() ...@@ -40,14 +40,16 @@ logger = get_logger()
class SerPredictor(object): class SerPredictor(object):
def __init__(self, args): def __init__(self, args):
self.ocr_engine = PaddleOCR(use_angle_cls=False, show_log=False) self.ocr_engine = PaddleOCR(
use_angle_cls=False, show_log=False, use_gpu=args.use_gpu)
pre_process_list = [{ pre_process_list = [{
'VQATokenLabelEncode': { 'VQATokenLabelEncode': {
'algorithm': args.vqa_algorithm, 'algorithm': args.vqa_algorithm,
'class_path': args.ser_dict_path, 'class_path': args.ser_dict_path,
'contains_re': False, 'contains_re': False,
'ocr_engine': self.ocr_engine 'ocr_engine': self.ocr_engine,
'order_method': args.ocr_order_method,
} }
}, { }, {
'VQATokenPad': { 'VQATokenPad': {
......
...@@ -122,7 +122,7 @@ def export_single_model(model, ...@@ -122,7 +122,7 @@ def export_single_model(model,
paddle.static.InputSpec( paddle.static.InputSpec(
shape=[None, 3, 224, 224], dtype="int64"), # image shape=[None, 3, 224, 224], dtype="int64"), # image
] ]
if arch_config["algorithm"] == "LayoutLM": if model.backbone.use_visual_backbone is False:
input_spec.pop(4) input_spec.pop(4)
model = to_static(model, input_spec=[input_spec]) model = to_static(model, input_spec=[input_spec])
else: else:
......
...@@ -212,17 +212,23 @@ def create_predictor(args, mode, logger): ...@@ -212,17 +212,23 @@ def create_predictor(args, mode, logger):
workspace_size=1 << 30, workspace_size=1 << 30,
precision_mode=precision, precision_mode=precision,
max_batch_size=args.max_batch_size, max_batch_size=args.max_batch_size,
min_subgraph_size=args.min_subgraph_size, # skip the minmum trt subgraph min_subgraph_size=args.
min_subgraph_size, # skip the minmum trt subgraph
use_calib_mode=False) use_calib_mode=False)
# collect shape # collect shape
if args.shape_info_filename is not None: if args.shape_info_filename is not None:
if not os.path.exists(args.shape_info_filename): if not os.path.exists(args.shape_info_filename):
config.collect_shape_range_info(args.shape_info_filename) config.collect_shape_range_info(args.shape_info_filename)
logger.info(f"collect dynamic shape info into : {args.shape_info_filename}") logger.info(
f"collect dynamic shape info into : {args.shape_info_filename}"
)
else: else:
logger.info(f"dynamic shape info file( {args.shape_info_filename} ) already exists, not need to generate again.") logger.info(
config.enable_tuned_tensorrt_dynamic_shape(args.shape_info_filename, True) f"dynamic shape info file( {args.shape_info_filename} ) already exists, not need to generate again."
)
config.enable_tuned_tensorrt_dynamic_shape(
args.shape_info_filename, True)
use_dynamic_shape = True use_dynamic_shape = True
if mode == "det": if mode == "det":
......
...@@ -104,8 +104,6 @@ class SerPredictor(object): ...@@ -104,8 +104,6 @@ class SerPredictor(object):
batch = transform(data, self.ops) batch = transform(data, self.ops)
batch = to_tensor(batch) batch = to_tensor(batch)
preds = self.model(batch) preds = self.model(batch)
if self.algorithm in ['LayoutLMv2', 'LayoutXLM']:
preds = preds[0]
post_result = self.post_process_class( post_result = self.post_process_class(
preds, segment_offset_ids=batch[6], ocr_infos=batch[7]) preds, segment_offset_ids=batch[6], ocr_infos=batch[7])
......
Markdown is supported
0% .
You are about to add 0 people to the discussion. Proceed with caution.
先完成此消息的编辑!
想要评论请 注册