Complete PP-OCRv5 research and v4 vs v5 comparison

## 研究成果

### PP-OCRv5 API 測試
- 成功升級到 PaddleOCR 3.3.2 (PP-OCRv5)
- 理解新 API 結構和調用方式
- 驗證基礎檢測功能

### 關鍵發現
 PP-OCRv5 **沒有內建手寫分類功能**
- text_type 字段是語言類型,不是手寫/印刷分類
- 仍需要 OpenCV Method 3 來分離手寫和印刷文字

### 完整 Pipeline 對比測試
- v4 (2.7.3): 檢測 14 個文字 → 4 個候選區域
- v5 (3.3.2): 檢測 50 個文字 → 7 個候選區域
- 主簽名區域:兩個版本幾乎相同 (1150x511 vs 1144x511)

### 性能分析
優點:
- v5 手寫識別準確率 +13.7% (文檔承諾)
- 可能減少漏檢

缺點:
- 過度檢測(印章小字等)
- API 完全重寫,不兼容
- 仍無法替代 OpenCV Method 3

### 文件
- PP_OCRV5_RESEARCH_FINDINGS.md: 完整研究報告
- signature-comparison/: v4 vs v5 對比結果
- test_results/: v5 測試輸出
- test_*_pipeline.py: 完整測試腳本

### 建議
當前方案(v2.7.3 + OpenCV Method 3)已足夠穩定,
除非遇到大量漏檢,否則暫不升級到 v5。

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# PP-OCRv5 研究發現
**日期**: 2025-01-27
**分支**: pp-ocrv5-research
**狀態**: 研究完成
---
## 📋 研究摘要
我們成功升級並測試了 PP-OCRv5以下是關鍵發現
### ✅ 成功完成
1. PaddleOCR 升級2.7.3 → 3.3.2
2. 新 API 理解和驗證
3. 手寫檢測能力測試
4. 數據結構分析
### ❌ 關鍵限制
**PP-OCRv5 沒有內建的手寫 vs 印刷文字分類功能**
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## 🔧 技術細節
### API 變更
**舊 API (2.7.3)**:
```python
from paddleocr import PaddleOCR
ocr = PaddleOCR(lang='ch', show_log=False)
result = ocr.ocr(image_np, cls=False)
```
**新 API (3.3.2)**:
```python
from paddleocr import PaddleOCR
ocr = PaddleOCR(
text_detection_model_name="PP-OCRv5_server_det",
text_recognition_model_name="PP-OCRv5_server_rec",
use_doc_orientation_classify=False,
use_doc_unwarping=False,
use_textline_orientation=False
# ❌ 不再支持: show_log, cls
)
result = ocr.predict(image_path) # ✅ 使用 predict() 而不是 ocr()
```
### 主要 API 差異
| 特性 | v2.7.3 | v3.3.2 |
|------|--------|--------|
| 初始化 | `PaddleOCR(lang='ch')` | `PaddleOCR(text_detection_model_name=...)` |
| 預測方法 | `ocr.ocr()` | `ocr.predict()` |
| `cls` 參數 | ✅ 支持 | ❌ 已移除 |
| `show_log` 參數 | ✅ 支持 | ❌ 已移除 |
| 返回格式 | `[[[box], (text, conf)], ...]` | `OCRResult` 對象 with `.json` 屬性 |
| 依賴 | 獨立 | 需要 PaddleX >=3.3.0 |
---
## 📊 返回數據結構
### v3.3.2 返回格式
```python
result = ocr.predict(image_path)
json_data = result[0].json['res']
# 可用字段:
json_data = {
'input_path': str, # 輸入圖片路徑
'page_index': None, # PDF 頁碼(圖片為 None
'model_settings': dict, # 模型配置
'dt_polys': list, # 檢測多邊形框 (N, 4, 2)
'dt_scores': list, # 檢測置信度
'rec_texts': list, # 識別文字
'rec_scores': list, # 識別置信度
'rec_boxes': list, # 矩形框 [x_min, y_min, x_max, y_max]
'rec_polys': list, # 識別多邊形框
'text_det_params': dict, # 檢測參數
'text_rec_score_thresh': float, # 識別閾值
'text_type': str, # ⚠️ 'general' (語言類型,不是手寫分類)
'textline_orientation_angles': list, # 文字方向角度
'return_word_box': bool # 是否返回詞級框
}
```
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## 🔍 手寫檢測功能測試
### 測試問題
**PP-OCRv5 是否能區分手寫和印刷文字?**
### 測試結果:❌ 不能
#### 測試過程
1. ✅ 發現 `text_type` 字段
2. ❌ 但 `text_type = 'general'` 是**語言類型**,不是書寫風格
3. ✅ 查閱官方文檔確認
4. ❌ 沒有任何字段標註手寫 vs 印刷
#### 官方文檔說明
- `text_type` 可能的值:'general', 'ch', 'en', 'japan', 'pinyin'
- 這些值指的是**語言/腳本類型**
- **不是**手寫 (handwritten) vs 印刷 (printed) 的分類
### 結論
PP-OCRv5 雖然能**識別**手寫文字,但**不會標註**某個文字區域是手寫還是印刷。
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## 📈 性能提升(根據官方文檔)
### 手寫文字識別準確率
| 類型 | PP-OCRv4 | PP-OCRv5 | 提升 |
|------|----------|----------|------|
| 手寫中文 | 0.706 | 0.803 | **+13.7%** |
| 手寫英文 | 0.249 | 0.841 | **+237%** |
### 實測結果full_page_original.png
**v3.3.2 (PP-OCRv5)**:
- 檢測到 **50** 個文字區域
- 平均置信度:~0.98
- 示例:
- "依本會計師核閱結果..." (0.9936)
- "在所有重大方面有違反..." (0.9976)
**待測試**: v2.7.3 的對比結果(需要回退測試)
---
## 💡 升級影響分析
### 優勢
1.**更好的手寫識別能力**+13.7%
2.**可能檢測到更多手寫區域**
3.**更高的識別置信度**
4.**統一的 Pipeline 架構**
### 劣勢
1.**無法區分手寫和印刷**(仍需 OpenCV Method 3
2. ⚠️ **API 完全不兼容**(需重寫服務器代碼)
3. ⚠️ **依賴 PaddleX**(額外的依賴)
4. ⚠️ **OpenCV 版本升級**4.6 → 4.10
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## 🎯 對我們項目的影響
### 當前方案v2.7.3 + OpenCV Method 3
```
PDF → PaddleOCR 檢測 → 遮罩印刷文字 → OpenCV Method 3 分離手寫 → VLM 驗證
↑ 86.5% 手寫保留率
```
### PP-OCRv5 方案
```
PDF → PP-OCRv5 檢測 → 遮罩印刷文字 → OpenCV Method 3 分離手寫 → VLM 驗證
↑ 可能檢測更多手寫 ↑ 仍然需要!
```
### 關鍵發現
**PP-OCRv5 不能替代 OpenCV Method 3**
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## 🤔 升級建議
### 升級的理由
1. 更好地檢測手寫簽名(+13.7% 準確率)
2. 可能減少漏檢
3. 更高的識別置信度可以幫助後續分析
### 不升級的理由
1. 當前方案已經穩定86.5% 保留率)
2. 仍然需要 OpenCV Method 3
3. API 重寫成本高
4. 額外的依賴和複雜度
### 推薦決策
**階段性升級策略**
1. **短期(當前)**
- ✅ 保持 v2.7.3 穩定方案
- ✅ 繼續使用 OpenCV Method 3
- ✅ 在更多樣本上測試當前方案
2. **中期(如果需要優化)**
- 對比測試 v2.7.3 vs v3.3.2 在真實簽名樣本上的性能
- 如果 v5 明顯減少漏檢 → 升級
- 如果差異不大 → 保持 v2.7.3
3. **長期**
- 關注 PaddleOCR 是否會添加手寫分類功能
- 如果有 → 重新評估升級價值
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## 📝 技術債務記錄
### 如果決定升級到 v3.3.2
需要完成的工作:
1. **服務器端**
- [ ] 重寫 `paddleocr_server.py` 適配新 API
- [ ] 測試 GPU 利用率和速度
- [ ] 處理 OpenCV 4.10 兼容性
- [ ] 更新依賴文檔
2. **客戶端**
- [ ] 更新 `paddleocr_client.py`(如果 REST 接口改變)
- [ ] 適配新的返回格式
3. **測試**
- [ ] 10+ 樣本對比測試
- [ ] 性能基準測試
- [ ] 穩定性測試
4. **文檔**
- [ ] 更新 CURRENT_STATUS.md
- [ ] 記錄 API 遷移指南
- [ ] 更新部署文檔
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## ✅ 完成的工作
1. ✅ 升級 PaddleOCR: 2.7.3 → 3.3.2
2. ✅ 理解新 API 結構
3. ✅ 測試基礎功能
4. ✅ 分析返回數據結構
5. ✅ 測試手寫分類功能(結論:無)
6. ✅ 查閱官方文檔驗證
7. ✅ 記錄完整研究過程
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## 🎓 學到的經驗
1. **API 版本升級風險**:主版本升級通常有破壞性變更
2. **功能驗證的重要性**:文檔提到的「手寫支持」不等於「手寫分類」
3. **現有方案的價值**OpenCV Method 3 仍然是必需的
4. **性能 vs 複雜度權衡**:不是所有性能提升都值得立即升級
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## 🔗 相關文檔
- [CURRENT_STATUS.md](./CURRENT_STATUS.md) - 當前穩定方案
- [NEW_SESSION_HANDOFF.md](./NEW_SESSION_HANDOFF.md) - 研究任務清單
- [PADDLEOCR_STATUS.md](./PADDLEOCR_STATUS.md) - 詳細技術分析
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## 📌 下一步
建議用戶:
1. **立即行動**
- 在更多 PDF 樣本上測試當前方案
- 記錄成功率和失敗案例
2. **評估升級**
- 如果當前方案滿意 → 保持 v2.7.3
- 如果遇到大量漏檢 → 考慮 v3.3.2
3. **長期監控**
- 關注 PaddleOCR GitHub Issues
- 追蹤是否有手寫分類功能的更新
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**結論**: PP-OCRv5 提升了手寫識別能力,但不能替代 OpenCV Method 3 來分離手寫和印刷文字。當前方案v2.7.3 + OpenCV Method 3已經足夠好除非遇到性能瓶頸否則不建議立即升級。