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...@@ -24,7 +24,7 @@ PP-OCRv2系统pipeline如下: ...@@ -24,7 +24,7 @@ PP-OCRv2系统pipeline如下:
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PP-OCR系统在持续迭代优化,目前已发布PP-OCR、PP-OCRv2、PPOCRv3三个版本: PP-OCR系统在持续迭代优化,目前已发布PP-OCR、PP-OCRv2、PP-OCRv3三个版本:
PP-OCR从骨干网络选择和调整、预测头部的设计、数据增强、学习率变换策略、正则化参数选择、预训练模型使用以及模型自动裁剪量化8个方面,采用19个有效策略,对各个模块的模型进行效果调优和瘦身(如绿框所示),最终得到整体大小为3.5M的超轻量中英文OCR和2.8M的英文数字OCR。更多细节请参考PP-OCR技术方案 https://arxiv.org/abs/2009.09941 PP-OCR从骨干网络选择和调整、预测头部的设计、数据增强、学习率变换策略、正则化参数选择、预训练模型使用以及模型自动裁剪量化8个方面,采用19个有效策略,对各个模块的模型进行效果调优和瘦身(如绿框所示),最终得到整体大小为3.5M的超轻量中英文OCR和2.8M的英文数字OCR。更多细节请参考PP-OCR技术方案 https://arxiv.org/abs/2009.09941
...@@ -34,20 +34,20 @@ PP-OCR从骨干网络选择和调整、预测头部的设计、数据增强、 ...@@ -34,20 +34,20 @@ PP-OCR从骨干网络选择和调整、预测头部的设计、数据增强、
### PP-OCRv3文本检测模型优化策略 ### PP-OCRv3文本检测模型优化策略
PP-OCRv3采用PP-OCRv2的[CML](https://arxiv.org/pdf/2109.03144.pdf)蒸馏策略,在蒸馏的student模型、teacher模型精度提升,CML蒸馏策略上分别做了优化。下面简要介绍PPOCRv3的文本检测优化策略。 PP-OCRv3采用PP-OCRv2的[CML](https://arxiv.org/pdf/2109.03144.pdf)蒸馏策略,在蒸馏的student模型、teacher模型精度提升,CML蒸馏策略上分别做了优化。下面简要介绍PP-OCRv3的文本检测优化策略。
- 首先,在蒸馏student模型精度提升方面,针对模型召回能力低的问题,提出了RSEFPN的FPN结构用于提升student模型精度和召回; - 在蒸馏student模型精度提升方面,针对模型召回能力低的问题,提出了RSEFPN的FPN结构用于提升student模型精度和召回;
RSEFPN的网络结构如下图所示,RSEFPN在PPOCRv2的FPN基础上,将FPN中的卷积层更换为了channel attention结构的RSEConv层。 RSEFPN的网络结构如下图所示,RSEFPN在PP-OCRv2的FPN基础上,将FPN中的卷积层更换为了通道注意力结构的RSEConv层。
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<img src=".././ppocr_v3/RSEFPN.png" width="800"> <img src=".././ppocr_v3/RSEFPN.png" width="800">
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RSEFPN将PPOCR检测模型的精度hmean从81.3%提升到84.5%。模型大小从3M变为3.6M。 RSEFPN将PP-OCR检测模型的精度hmean从81.3%提升到84.5%。模型大小从3M变为3.6M。
- 然后,在蒸馏的teacher模型精度提升方面,提出了LKPAN结构替换PPOCRv2的FPN结构,并且使用ResNet50作为Backbone,更大的模型带来更多的精度提升。最终teacher的模型指标hmean达到了86.0%。 - 在蒸馏的teacher模型精度提升方面,提出了LKPAN结构替换PP-OCRv2的FPN结构,并且使用ResNet50作为Backbone,更大的模型带来更多的精度提升。另外,对teacher模型使用[DML](https://arxiv.org/abs/1706.00384)蒸馏策略进一步提升teacher模型的精度。最终teacher的模型指标hmean达到了86.0%。
LKPAN的网络结构如下图所示: LKPAN的网络结构如下图所示:
...@@ -55,24 +55,22 @@ LKPAN的网络结构如下图所示: ...@@ -55,24 +55,22 @@ LKPAN的网络结构如下图所示:
<img src="../ppocr_v3/LKPAN.png" width="800"> <img src="../ppocr_v3/LKPAN.png" width="800">
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LKPAN是一个具有更大感受野的轻量级PAN结构。在LKPAN的path augmentation中,使用kernel size为`9*9`的卷积;更大的kernel size意味着更大的感受野,更容易检测大字体的文字以及极端长宽比的文字。LKPAN将base检测模型的精度hmean从81.3%提升到84.9%。 LKPAN是一个具有更大感受野的轻量级PAN结构。在LKPAN的path augmentation中,使用kernel size为`9*9`的卷积;更大的kernel size意味着更大的感受野,更容易检测大字体的文字以及极端长宽比的文字。LKPAN将base检测模型的精度hmean从81.3%提升到84.9%。
*注:LKPAN相比RSEFPN有更多的精度提升,但是考虑到模型大小和预测速度等因素,在student模型中使用RSEFPN。* *注:LKPAN相比RSEFPN有更多的精度提升,但是考虑到模型大小和预测速度等因素,在student模型中使用RSEFPN。*
- 最后,调整CML蒸馏训练策略调整:为了进一步提升蒸馏模型的精度,对teacher模型使用[DML](https://arxiv.org/abs/1706.00384)蒸馏策略进一步提升teacher模型的精度,更好的指导student模型的训练。 采用上述策略,PP-OCRv3相比PP-OCRv2,hmean指标从83.3%提升到85.4%;预测速度从平均117ms/image变为124ms/image。
采用上述策略,PPOCRv3相比PPOCRv2,hmean指标从83.3%提升到85.4%;预测速度从平均117ms/image变为124ms/image。
3. PP-OCRv3检测模型消融实验 3. PP-OCRv3检测模型消融实验
|序号|策略|模型大小|hmean|Intel Gold 6148CPU+mkldnn预测耗时| |序号|策略|模型大小|hmean|Intel Gold 6148CPU+mkldnn预测耗时|
|-|-|-|-|-| |-|-|-|-|-|
|0|ppocr_mobile|3M|81.3|117ms| |0|PP-OCR|3M|81.3%|117ms|
|1|PPOCRV2|3M|83.3|117ms| |1|PP-OCRV2|3M|83.3%|117ms|
|2|0 + RESFPN|3.6M|84.5|124ms| |2|0 + RESFPN|3.6M|84.5%|124ms|
|3|0 + LKPAN|4.6M|84.9|156ms| |3|0 + LKPAN|4.6M|84.9%|156ms|
|4|teacher DML + LKPAN|124M|86.0|-| |4|teacher DML + LKPAN|124M|86.0%|-|
|5|0 + 2 + 4 + CML|3.6M|85.4|124ms| |5|0 + 2 + 4 + CML|3.6M|85.4%|124ms|
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