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https://github.com/yizt/keras-ctpn

keras复现场景文本检测网络CPTN: 《Detecting Text in Natural Image with Connectionist Text Proposal Network》;欢迎试用,关注,并反馈问题...
https://github.com/yizt/keras-ctpn

ctpn deep-learning keras ocr text-detection

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keras复现场景文本检测网络CPTN: 《Detecting Text in Natural Image with Connectionist Text Proposal Network》;欢迎试用,关注,并反馈问题...

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README

        

# keras-ctpn

[TOC]

1. [说明](#说明)
2. [预测](#预测)
3. [训练](#训练)
4. [例子](#例子)

4.1 [ICDAR2015](#ICDAR2015)

4.1.1 [带侧边细化](#带侧边细化)

4.1.2 [不带带侧边细化](#不带侧边细化)

4.1.3 [做数据增广-水平翻转](#做数据增广-水平翻转)

4.2 [ICDAR2017](#ICDAR2017)

4.3 [其它数据集](#其它数据集)
5. [toDoList](#toDoList)
6. [总结](#总结)

## 说明

​ 本工程是keras实现的[CPTN: Detecting Text in Natural Image with Connectionist Text Proposal Network](https://arxiv.org/abs/1609.03605) . 本工程实现主要参考了[keras-faster-rcnn](https://github.com/yizt/keras-faster-rcnn) ; 并在ICDAR2015和ICDAR2017数据集上训练和测试。

​ 工程地址: [keras-ctpn](https://github.com/yizt/keras-ctpn)

​ cptn论文翻译:[CTPN.md](https://github.com/yizt/cv-papers/blob/master/CTPN.md)

**效果**:

​ 使用ICDAR2015的1000张图像训练在500张测试集上结果为:Recall: 37.07 % Precision: 42.94 % Hmean: 39.79 %;
原文中的F值为61%;使用了额外的3000张图像训练。

**关键点说明**:

a.骨干网络使用的是resnet50

b.训练输入图像大小为720\*720; 将图像的长边缩放到720,保持长宽比,短边padding;原文是短边600;预测时使用1024*1024

c.batch_size为4, 每张图像训练128个anchor,正负样本比为1:1;

d.分类、边框回归以及侧边细化的损失函数权重为1:1:1;原论文中是1:1:2

e.侧边细化与边框回归选择一样的正样本anchor;原文中应该是分开选择的

f.侧边细化还是有效果的(注:网上很多人说没有啥效果)

g.由于有双向GRU,水平翻转会影响效果(见样例[做数据增广-水平翻转](#做数据增广-水平翻转))

h.随机裁剪做数据增广,网络不收敛

## 预测

a. 工程下载

```bash
git clone https://github.com/yizt/keras-ctpn
```

b. 预训练模型下载

​ ICDAR2015训练集上训练好的模型下载地址: [google drive](https://drive.google.com/open?id=12t-PFYvYwx4In2aRv7OgRFkHa9rCjjn7),[百度云盘](https://pan.baidu.com/s/1GnDATacvBeFXpAwnBW6RaQ) 取码:wm47

c.修改配置类config.py中如下属性

```python
WEIGHT_PATH = '/tmp/ctpn.h5'
```

d. 检测文本

```shell
python predict.py --image_path image_3.jpg
```

## 评估

a. 执行如下命令,并将输出的txt压缩为zip包
```shell
python evaluate.py --weight_path /tmp/ctpn.100.h5 --image_dir /opt/dataset/OCR/ICDAR_2015/test_images/ --output_dir /tmp/output_2015/
```

b. 提交在线评估
将压缩的zip包提交评估,评估地址:http://rrc.cvc.uab.es/?ch=4&com=mymethods&task=1

## 训练

a. 训练数据下载
```shell
#icdar2013
wget http://rrc.cvc.uab.es/downloads/Challenge2_Training_Task12_Images.zip
wget http://rrc.cvc.uab.es/downloads/Challenge2_Training_Task1_GT.zip
wget http://rrc.cvc.uab.es/downloads/Challenge2_Test_Task12_Images.zip
```

```shell
#icdar2015
wget http://rrc.cvc.uab.es/downloads/ch4_training_images.zip
wget http://rrc.cvc.uab.es/downloads/ch4_training_localization_transcription_gt.zip
wget http://rrc.cvc.uab.es/downloads/ch4_test_images.zip
```

```shell
#icdar2017
wget -c -t 0 http://datasets.cvc.uab.es/rrc/ch8_training_images_1~8.zip
wget -c -t 0 http://datasets.cvc.uab.es/rrc/ch8_training_localization_transcription_gt_v2.zip
wget -c -t 0 http://datasets.cvc.uab.es/rrc/ch8_test_images.zip
```

b. resnet50与训练模型下载

```shell
wget https://github.com/fchollet/deep-learning-models/releases/download/v0.2/resnet50_weights_tf_dim_ordering_tf_kernels_notop.h5
```

c. 修改配置类config.py中,如下属性

```python
# 预训练模型
PRE_TRAINED_WEIGHT = '/opt/pretrained_model/resnet50_weights_tf_dim_ordering_tf_kernels_notop.h5'

# 数据集路径
IMAGE_DIR = '/opt/dataset/OCR/ICDAR_2015/train_images'
IMAGE_GT_DIR = '/opt/dataset/OCR/ICDAR_2015/train_gt'
```

d.训练

```shell
python train.py --epochs 50
```

## 例子

### ICDAR2015

#### 带侧边细化

![](image_examples/icdar2015/img_8.1.jpg)

![](image_examples/icdar2015/img_200.1.jpg)

#### 不带侧边细化
![](image_examples/icdar2015/img_8.0.jpg)

![](image_examples/icdar2015/img_200.0.jpg)

#### 做数据增广-水平翻转
![](image_examples/flip1.png)
![](image_examples/flip2.png)

### ICDAR2017

![](image_examples/icdar2017/ts_img_01000.1.jpg)

![](image_examples/icdar2017/ts_img_01001.1.jpg)

### 其它数据集
![](image_examples/bkgd_1_0_generated_0.1.jpg)
![](image_examples/a2.png)
![](image_examples/a1.png)
![](image_examples/a3.png)
![](image_examples/a0.png)

## toDoList

1. 侧边细化(已完成)
2. ICDAR2017数据集训练(已完成)
3. 检测文本行坐标映射到原图(已完成)
4. 精度评估(已完成)
5. 侧边回归,限制在边框内(已完成)
6. 增加水平翻转(已完成)
7. 增加随机裁剪(已完成)

### 总结

1. ctpn对水平文字检测效果不错
2. 整个网络对于数据集很敏感;在2017上训练的模型到2015上测试效果很不好;同样2015训练的在2013上测试效果也很差
3. 推测由于双向GRU,网络有存储记忆的缘故?在使用随机裁剪作数据增广时网络不收敛,使用水平翻转时预测结果也水平对称出现