1. 1.简介

光学字符识别技术(Optical Character Recognition)简称OCR,是指用扫描仪或数码相机等光学设备, 获取文本资料的图像,然后对图像文件进行分析处理,获取上面的文字及版面信息的过程。相关的功能有文本识别,名片识别,银行卡识别,模板(行驶证、驾驶证、旅行证件、身份证、票据等)识别功能。

灵云 OCR SDK 支持本地和云端两种识别方式,支持多达12种语言的识别。除了单纯的文本识别,灵云 OCR SDK 还为证照(身份证、驾驶证、银行卡)和票据(如增值税发票)的识别提供简洁的开发接口。

本文档旨在讲解灵云SDK的相关知识和使用过程,帮助开发者快速地集成灵云 OCR 功能到开发者应用中。关于各服务接口更详细的说明,请参考灵云SDK开发手册。在集成过程中如有疑问,可登录灵云开发者论坛,查找答案或与其他开发者交流。

1.1 名词解释

在 OCR 进行识别的过程中,需要对图片做一些特定处理,涉及到如下概念:

  • 模板 捷通华声通过定义模板,将识别图像区域化,指导识别工作,从而实现一种核心引擎对若干种不同票据、证件及其他特殊纸质信息进行高速高准确率的OCR识别。

  • 二值化 将灰度图像或彩色图像转换为二值图像的过程。二值图像,即常见的黑白图像。二值化用来减少网络数据传输量,现在只在文本识别中使用。

  • 倾斜校正 通过图像处理技术,校正文本图像中倾斜现象的技术。能校正倾斜度在+/- 15度以内的图像。该技术只在文本识别中使用。

  • 版面分析 划分文本图像的各栏(横排文本、竖排文本),并将每一栏切割为若干区域(文字区域、图像区域、表格区域等)的过程。该技术只在文本识别中使用。

1.2 能力定义

灵云 OCR SDK 目前提供以下能力:

capkey 功能 类别
ocr.cloud 云端文本识别,支持中文简繁体识别(包括英文等) 文本识别
ocr.cloud.bizcard 云端名片识别 文本识别
ocr.cloud.bankcard 云端银行卡识别 文本识别
ocr.cloud.template 云端模板识别,支持行驶证、驾驶证、身份证、票据 模板识别
ocr.local 本地文本识别,支持中文简繁体识别(包括英文等) 文本识别
ocr.local.bizcard.v6 本地名片识别 文本识别
ocr.local.bankcard.v7 本地银行卡识别 文本识别
ocr.local.template.v6 本地模板识别,支持行驶证、驾驶证、旅行证件、身份证、票据 模板识别

1.3 支持的图像类型

  • 图像数据格式 OCR内部支持三种图像格式:

    • 二值图像:每个像素点由1bit表示(0和1分别表示背景和文字)
    • 256级灰度图像:每个像素点由1byte表示, 表示256级灰度
    • 24位真彩色图像:每个像素点为RGB三种分量,每个分量由1byte表示。

    同样幅面的图像,灰度图像的大小是二值图像的8倍,真彩色图像的大小是二值图像的24倍。 尽管通过压缩可使这一倍数缩小,但灰度和彩色图像仍然要比二值图像大很多。 当使用云端识别功能时,图像需要传输到云端,因此图像的大小显得比较关键。 我们建议在可以使用二值图像的时候,尽量直接使用二值图像。例如在使用扫描仪的时候, 可以将扫描图像的类型设为二值,而非灰度或彩色,这样可以减少上传的流量。 当一定要使用灰度图像时,我们也提供了配置项,可以让在本地端进行二值化工作,之后再传送到云端。

  • 图像文件格式 灵云 OCR SDK 支持多种格式的文件,如 TIFF, BMP, JPG, PNG, GIF 等,并能够根据文件头自动判断文件格式。对于多页 TIFF 文件的情况,只处理第一页的内容。目前 Android 版 SDK 不支持 GIF 和 TIFF 格式的文件。

1.4 调用流程

OCR包含了多种识别方式,基本流程为根据识别业务,准备会话参数与识别参数后,启动会话,加载图像,进行识别。

2. 准备工作

2.1 创建应用

在集成OCR之前,开发者需要在灵云开发者社区创建相关应用,并保存appkey,developerkey等信息。

2.2 下载SDK

下载文字识别SDK并解压缩。 image

2.3 使用C++版SDK

  • 必选模块
    • hci_sys.dll
    • hci_sys.lib
    • hci_ocr.dll
    • hci_ocr.lib
    • iReadFunction.dll
    • jtz.dll
    • libhci_curl.dll
  • 云端能力

    • iReadText.dll
    • hci_ocr_cloud_recog.dll
  • 本地能力

  • opencv

    • opencv_core342.dll
    • opencv_dnn342.dll
    • opencv_features2d342.dll
    • opencv_flann342.dll
    • opencv_imgcodecs342.dll
    • opencv_imgproc342.dll
    • opencv_xfeatures2d342.dll
  • mkl

    • mkl_avx.dll
    • mkl_avx2.dll
    • mkl_core.dll
    • mkl_intel_thread.dll
    • mkl_p4.dll
    • mkl_p4m.dll
    • mkl_p4m3.dll
    • mkl_p4p.dll
    • mkl_rt.dll
    • mkl_sequential.dll
    • mkl_vml_avx.dll
    • mkl_vml_avx2.dll
    • mkl_vml_cmpt.dll
    • mkl_vml_ia.dll
    • mkl_vml_p4.dll
    • mkl_vml_p4m.dll
    • mkl_vml_p4m2.dll
    • mkl_vml_p4m3.dll
    • mkl_vml_p4p.dll
  • 本地文本

    • iReadText.dll
    • hci_ocr_local_recog.dll
  • 本地模板

    • iReadForm.dll
    • hci_ocr_local_recog_template.dll
  • 本地名片

    • iRead_BizCard.dll
    • iReadText.dll
    • hci_ocr_local_recog_bizcard.dll
  • 本地银行卡

    • iReadBankCard.dll
    • hci_ocr_local_recog_bankcard.dll

2.5 资源文件

如果需要使用本地能力时,请下载相应资源包并解压缩,资源文件版本请根据 2.2 节下载的SDK版本确定。

image

下载完成后,将资源文件放入指定的资源路径下,资源路径指定方式详见3.1节。

2.5.1 模板文件介绍

使用本地模板能力时下载的模板资源文件有以下几个文件夹,其使用场景如下:

  • BL:营业执照
  • DLC:驾驶证
  • IDCard:身份证
  • PCN:中国护照
  • PID:旅行证件
  • VAT:增值税票
  • VLC:行驶证

3. OCR能力集成

3.1 系统模块初始化

在调用能力之前,需要初始化灵云SDK的通用模块。详见灵云SDK开发手册

  • C++示例代码
HCI_ERR_CODE err_code = HCI_ERR_NONE;
//配置串是由"字段=值"的形式给出的一个字符串,多个字段之间以','隔开。字段名不分大小写。
string init_config = "";
//灵云应用序号
init_config += "appKey=1234abcd";
//灵云开发者密钥
init_config += ",developerKey=1234567890";
//灵云云服务的接口地址
init_config += ",cloudUrl=http://api.hcicloud.com:8888";
//授权文件所在路径,保证可写
init_config += ",authpath=../../bin";
//日志的路径
init_config += ",logfilepath=../../bin";
//日志的等级
init_config += ",loglevel=5";
//日志文件的大小
init_config += ",logfilesize=512";
//其他配置使用默认值,不再添加,如果想设置可以参考开发手册
err_code = hci_init( init_config.c_str() );

提示 因灵云SDK8.1使用Visual Studio 2015开发的原因,在windows下的开发运行环境需要确认安装运行组件vc_redist.x64.exe,vc_redist.x86.exe, 具体请参考https://www.microsoft.com/zh-cn/download/details.aspx?id=48145

3.2 授权检测

在初始化灵云SDK的通用模块后,还需要调用授权检测函数获取云端授权。

C++示例代码

//获取过期时间
int64 expire_time;
int64 current_time = (int64)time( NULL );
HCI_ERR_CODE err_code = hci_get_auth_expire_time( &expire_time );
if( err_code == HCI_ERR_NONE )
{
    //获取成功则判断是否过期
    if( expire_time > current_time )
    {
        //没有过期
        printf( "auth can use continue\n" );
        return true;
    }
}
//获取过期时间失败或已经过期
//手动调用更新授权
err_code = hci_check_auth();
if( err_code == HCI_ERR_NONE )
{
    //更新成功
    printf( "check auth success \n" );
    return true;
}
else
{
    //更新失败
    printf( "check auth return (%d)\n", err_code);
    return false;
}

3.3 OCR 初始化

在系统模块初始化成功后,进行OCR模块初始化。

  • C++代码

      //OCR初始化
      HCI_ERR_CODE err_code = HCI_ERR_NONE;
      string init_config;
      //本地资源所在路径 
      init_config += ("dataPath=" + data_path); 
      //初始化所需的本地能力
      init_config += (",initCapkeys=" + cap_key); 
      err_code = hci_ocr_init(init_config.c_str());
      if (err_code != HCI_ERR_NONE) 
      {
          printf("hci_ocr_init return (%d:%s) \n", err_code, hci_get_error_info(err_code));
          return;
      }
      printf("hci_ocr_init success \n");
    

    对于使用本地多能力时,可以使用initCapKeys传入需要使用的所有能力,以';'隔开。 initCapKeys的作用是告知SDK,需要预先准备哪些能力并提前加载对应的库资源,提高执行效率。

  • C++代码

      //OCR 初始化
      string ocr_init_config = "dataPath=";
      ocr_init_config += data_path;
      ocr_init_config += ",initCapkeys=";
      ocr_init_config += "ocr.local.template.v6;ocr.local.bankcard.v7";
    

3.4 加载模板

本地模板能力需要加载相应的模板文件,使用其他能力时请跳过此步骤。使用模板识别时需要在config中传入加载成功后的template id。

  • C++代码

      //如果是本地模板识别则加载模板
      int tempalte_id = -1;
      if (cap_key.find("local.template") != string::npos)
      {
          //此处默认加载身份证的模板,如果调用了边缘检测和清晰度检测,需使用iRead_IDCard_embeded_encode.xml,否则使用iRead_IDCard_encode.xml
          string template_file = data_path + "/templates/IDCard/iRead_IDCard_encode.xml";
          string template_config;
          template_config += "resPrefix=templates/";
          err_code = hci_ocr_load_template(template_config.c_str(), template_file.c_str(), &tempalte_id);
          if (err_code != HCI_ERR_NONE)
          {
              printf("hci_ocr_load_template failed(%d:%s) \n",err_code, hci_get_error_info(err_code));  
              hci_ocr_release();
              return;
          }
          printf("hci_ocr_load_template success! \n");
      }
    
      //设置识别参数,其他配置参数请参考《灵云SDK开发手册》
      string recog_config = ""; 
      //是否输出置信度,默认设为no不输出置信度,如果设为yes则输出置信度, 仅支持云端名片识别。
       //recog_config += "need_score=yes";  
      //返回识别结果时,是否同时返回图片数据,默认为no,仅针对模板识别和名片识别。
       //recog_config += "exportimage=no";  
      //是否返回详细结果,如果设为no,只返回识别结果的文本串,如果设为yes,则会返回详细的节点信息 。
      recog_config += "detailResult=no"; 
      if (cap_key.find("template") != string::npos)
      {
          //模板识别的配置
          if (cap_key.find("local.template") != string::npos)
          {
              //本地为加载的模板ID
              char chTmp[32] =  {0};
              sprintf(chTmp,"%d",tempalte_id);
              recog_config += (",templateId="+string(chTmp));
          }
          else
          {
              //云端需设置property参数
              recog_config += ",property=idcard";
          }
          //此处默认模板索引和模板页索引为0
          recog_config += ",templateIndex=0,templatePageIndex=0";
      }        
      //进行识别……
    

3.5 开启会话

OCR能力引擎通过会话来管理识别过程,可同时开启的最大会话数量由线程授权控制。

  • C++代码
      HCI_ERR_CODE err_code = HCI_ERR_NONE;
      // 启动 OCR Session
      int session_id = -1;
      err_code = hci_ocr_session_start(session_config.c_str(), &session_id);
      if (err_code != HCI_ERR_NONE)
      {
          printf("hci_ocr_session_start return(%d:%s)\n", err_code,hci_get_error_info(err_code));
          return false;
      }
      printf( "hci_ocr_session_start success\n" );
    

3.6 设置图片

此步骤用于设置需要进行识别的图片数据,可通过hci_ocr_set_image_buffer或 hci_ocr_set_image_file两种方式进行设置,此处以hci_ocr_set_image_buffer为例,可直接fread二进制方式读取图片文件,将读取到的buffer传入。

  • C++代码
      // 设置图片
      err_code = hci_ocr_set_image_buffer(session_id, image_data.buff_, image_data.buff_len_);
      if (err_code != HCI_ERR_NONE)
      {
          printf("hci_ocr_set_image_by_decode_buffer failed(%d)\n", err_code);
          hci_ocr_session_stop(session_id);
          return false;
      }
      printf("hci_ocr_set_image_by_decode_buffer success\n");
    

3.7 倾斜校正

使用本地文本识别时,在识别前需要先进行倾斜校正,使用其他能力时请跳过此步骤。

  • C++代码
      //倾斜校正
      OCR_DESKEW_RESULT deskew_result;
      err_code = hci_ocr_deskew( session_id,  NULL, &deskew_result );
      if( err_code != HCI_ERR_NONE )
      {
          printf("hci_ocr_deskew return(%d:%s)\n", err_code,hci_get_error_info(err_code));
          hci_ocr_session_stop( session_id );
          return false;
      }
      printf( "hci_ocr_deskew success\n" );
      // 释放倾斜检测结果
      hci_ocr_free_deskew_result(&deskew_result);
    

3.8 版面分析

使用本地文本识别时,在识别前需要先进行版面分析,使用其他能力时请跳过此步骤。

  • C++代码
      // 进行版面分析
      OCR_LAYOUT_RESULT layout_result;
      err_code = hci_ocr_layout_analysis( session_id, "", &layout_result );
      if( err_code != HCI_ERR_NONE )
      {
          printf("hci_ocr_layout_analysis return(%d:%s)\n", err_code,hci_get_error_info(err_code));
          hci_ocr_session_stop( session_id );
          return false;
      }
      printf( "hci_ocr_layout_analysis success\n" );
      // 释放版面分析结果
      hci_ocr_free_layout_result(&layout_result);
    

3.9 识别

以上准备工作完成后,可通过此步骤进行识别并获取识别结果。

  • C++代码

      // 进行识别
      OCR_RECOG_RESULT recog_result;
      err_code = hci_ocr_recog( session_id, "templateid=2", layoutRegionList, layoutRegionCount, &recog_result );
      if( err_code == HCI_ERR_NONE )
      {
          printf( "hci_ocr_recog success\n" );
          // 打印识别结果
          PrintOcrResult( recog_result );
          // 释放识别结果
          hci_ocr_free_recog_result(&recog_result);
      }
      else{
          printf("hci_ocr_recog return(%d:%s)\n", err_code,hci_get_error_info(err_code));
      }
    

    以识别名片为例,识别图片如下: image 识别结果((recogResult.getResultText())如下:

      <bizcard>
          <cell id="0" item="postalcode" name="邮政编码">
              <result text="100085"/><bound left="527" top="421" right="639" bottom="449"/>
          </cell>
          <cell id="1" item="name" name="姓名">
              <result text="许丹"/><bound left="196" top="421" right="377" bottom="493"/>
          </cell>
          <cell id="2" item="org" name="单位名称"><result text="手机产品中心">
              <bound left="183" top="562" right="378" bottom="598"/>
          </cell>
          <cell id="3" item="title" name="称谓">
              <result text="软件产品经理"/><bound left="181" top="606" right="376" bottom="642"/>
          </cell>
          <cell id="4" item="tel_cell" name="移动电话">
              <result text="13601377553"/><bound left="516" top="542" right="701" bottom="570"/>
          </cell>
          <cell id="5" item="tel" name="电话">
              <result text="010-62966688-8120"/><bound left="518" top="461" right="788" bottom="489"/>
          </cell>
          <cell id="6" item="fax" name="传真">
                  <result text="010-62966688-8100"/><bound left="841" top="692" right="1077" bottom="727"/>
          </cell>
          <cell id="9" item="unknown" name="其它">
                  <result text="MSN:carolyn7758@hotmail.com"/><bound left="462" top="620" right="864" bottom="651"/>
          </cell>
          <cell id="10" item="unknown" name="其它">
                  <result text="北海"/><bound left="737" top="225" right="918" bottom="247"/>
          </cell>
          <cell id="11" item="org" name="单位名称">
                  <result text="北京纽曼伟业科技有限公司"/><bound left="469" top="317" right="1006" bottom="363"/>
          </cell>
      <cell id="12" item="adr" name="地址">
              <result text="北京市海淀区上地三街9号嘉华大厦D座505室"/><bound left="546" top="379" right="1094" bottom="409"/>
          </cell>
      </bizcard>
    

3.10 关闭会话和反初始化

识别完成后,需要关闭会话和反初始化来释放资源

  • C++代码

      // 终止 OCR Session
      err_code = hci_ocr_session_stop( session_id );
      if( err_code != HCI_ERR_NONE )
      {
          printf("hci_ocr_session_stop return(%d:%s)\n", err_code,hci_get_error_info(err_code));
      }
      printf( "hci_ocr_session_stop success\n" );
    
      //OCR反初始化
      hci_ocr_release();
      printf("hci_ocr_release\n");
    
      //SYS反初始化
      err_code = hci_release();
      printf("hci_release\n");
    

3.11 识别截屏图像

因为通过屏幕截取得到的图像的分辨率低于拍摄或扫描的图像,所以在进行截屏图像识别时要做特殊设置才能正确识别。可以在识别、版面分析、倾斜校正的时候通过“imageType=screen”进行指定,配置项使用方法详见灵云SDK开发手册

4. 常用配置

以下为 OCR 识别中常用配置,更多配置项请参考灵云SDK开发手册

配置项 取值或示例 默认值 含义 详细信息
localProcess yes,no yes 是否进行本地预处理 将图片转换为引擎识别标准大小、上传时先进行压缩等
recogRange gb, letter all 识别范围 number: 数字 0 - 9, 10个
uppercase: 大写英文字母, A - Z, 26个
lowercase: 小写英文字母, a - z, 26个
letter: 大小写字母, 52个
alnum: 大小写字母和数字, 62个
gb: 中文简体汉字
big5: 中文繁体汉字
all: 所有字符集的合集,英文能力时不包含gb和big5
exportImage yes,no no 是否导出图片数据 返回识别结果时,是否同时返回引擎处理后的图片数据
templateId 1 本地识别使用的模板ID 本地模板识别必选
本地识别时,本参数是由 hci_ocr_load_template()返回的ID
云端识别时,请使用property参数指定欲使用的识别模板
property dlcard,vlcard,idcard 指定云端模板识别欲使用的模板 云端模板识别必选,目前可以指定为dlcard(驾驶证)、vlcard(行驶证)、idcard(身份证)
templateIndex 0到对应模板文件中的最大模板索引号 模板文件中的模板索引号 必选,模板文件中可能有多个模板,比如身份证、票据等,本参数指定模板在模板文件中的索引号,目前每种模板能力使用各自的模板文件,此值传0即可,所有取值参考FAQ问题11
templatePageIndex 0到对应模板中的最大页索引号 模板页索引号 必选,模板中可能存在多个模板页,比如身份证的正面和反面,本参数指定模板页在模板中的索引号,所有取值参考FAQ问题11

5. FAQ

Q1:我的需求是我会将我手写的数据保存为图片,你们的OCR能否帮我识别图片里的手写数据?

A:手写用的是HWR能力,而不是OCR。OCR目前的识别范围不包含手写体。

Q2:你们的OCR,是否支持对PDF的识别,我给你们一个PDF文件,能不能帮我们识别一下?

A:我们目前支持的图片格式,包括TIFF, BMP, JPG, PNG, GIF等,目前不支持PDF格式。多页TIFF类型的文件,只会处理第一页的内容。 Android平台,不支持GIF格式以及TIFF格式文件。

Q3:你们的OCR文本识别效果怎么这么差?我随便截取了一段文本,都无法识别。

A:截屏和拍照图片,对应的参数是不一样的。imageType需要对应调整,normal为普通图像 ,screen为截屏图像。binarize参数也需要调整,global为全局二值化算法,主要针对通过扫描、截屏等获取的图像。adaptive为局部自适应二值化算法,主要针对通过拍照、摄像头等获取的受光照影响较大图像。

Q4:你们的OCR识别,是否可以设置识别范围?

A:可以,通过recogRange参数设置,比如设置recogRange=gb, letter。缺失值是all。

Q5:OCR需要识别的图片,都支持以哪些方式进行加载?

A:两种接口。hci_ocr_set_image_buffer,通过内存缓冲设置本会话处理的图像。hci_ocr_set_image_file,通过文件设置本会话处理的图像。

Q6:OCR是否支持导出文件?都支持哪些导出文件格式?

A:云端多语种OCR支持,export参数可设置为none,xml,pdf,docx,rtf,xlsx,text,html,pptx。

Q:我用你们的SDK,识别身份证正面成功了,识别反面,返回403:HCI_ERR_OCR_ENGINE_FAILED,这个怎么解决?

A:模板识别,需要通过templatePageIndex参数设置模板页索引号,身份证识别正面此参数传0,反面传1,关于此配置具体细节,请参考Q11。

Q8:我不仅希望返回文字识别结果,还希望返回各个字的坐标等信息,是否支持?

A:支持,通过detailResult参数设置,缺省为yes,会返回详细的节点信息。如果设为no,则会只返回识别结果的文本串。

Q9:你们的模板是否支持自己编辑?我想编辑一下你们的增值税发票的模板。

A:我们目前没有对外开放模板编辑器,如果需要定制模板,请联系我们的相关技术和商务。

Q10:你们是否有拍照识别的示例程序?就是我在手机上,拍一张图,去识别相关信息。

A:有拍照器SDK,android和ios版本。默认支持识别银行卡和身份证。**

Q11:templateIndex和templatePageIndex取值设置及其含义。

A

模板文件类型 取值及其含义
iRead_IDCard_encode.xml
(二代身份证)
templateIndex=0 ,templatePageIndex=0 :内部自动分类识别个人信息页或签发机关页
templateIndex=1 或0, templatePageIndex=1 :固定识别签发机关页
其他组合:非法
iRead_VAT_encode.xml
(增值税票)
templateIndex=0 ,templatePageIndex=0 :识别14 个常用条目
templateIndex=0 ,templatePageIndex=1 :识别14 个常用条目+购销方 址电话+8 个详单+备注栏
其他组合:非法
iRead_DLC_encode.xml
(驾驶证)
固定templateIndex=0,templatePageIndex=0
iRead_VLC_encode.xml
(行驶证)
固定templateIndex=0,templatePageIndex=0
iRead_PCN_encode.xml
(中国护照)
固定templateIndex=0,templatePageIndex=0
iRead_PID_encode.xml
(旅行证件)
固定templateIndex=0,templatePageIndex=0
iRead_BL_encode.xml
(营业执照)
templateIndex=0 ,templatePageIndex=0 :识别10 个常用条目
templateIndex=0 ,templatePageIndex=1 :识别10 个常用条目+编号+发证日期
其他组合:非法

Q12: Win8 Win10操作系统下使用VS2015集成灵云SDK,发生类似"缺少mfc140d.dll"错误,如何解决?

请按微软官网要求,安装运行使用 Visual Studio 2015 生成的 C++ 应用程序所需的运行时组件。`

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