使用CV2和Keras OCR从图像中删除文本

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介绍

本文将讨论如何快速地从图像中删除文本,作为图像分类器的预处理步骤。

删除文本可能有多种或多种原因,例如,我们可以使用无文本图像进行数据增强。

在本教程中,我们将使用OCR(光学字符识别)检测图像中的文本,并在修复过程中填充照片中丢失的部分以生成完整的图像——以删除我们检测到的文本。

处理

为了从图像中删除文本,我们将执行以下三个步骤:

1. 识别图像中的文本,并使用KerasOCR获取每个文本的边界框坐标。

2. 对于每个边界框,应用一个遮罩来告诉算法我们应该修复图像的哪个部分。

3. 最后,应用一种修复算法对图像的遮罩区域进行修复,从而得到一个无文本图像。

实现

Keras ocr简介

KerasOCR提供现成的ocr模型和端到端训练管道,以构建新的ocr模型

在这种情况下,我们将使用预训练的模型,它对我们的任务非常有效。

KerasOCR将自动下载探测器和识别器的预训练权重。

当通过Keras orc传递图像时,它将返回一个(word,box)元组,其中框包含四个角的坐标(x,y)。

下面是一个快速示例:

import matplotlib.pyplot as plt

import keras_ocr

pipeline = keras_ocr.pipeline.Pipeline()

#read image from the an image path (a jpg/png file or an image url)

img = keras_ocr.tools.read(image_path)

# Prediction_groups is a list of (word, box) tuples

prediction_groups = pipeline.recognize([img])

#print image with annotation and boxes

keras_ocr.tools.drawAnnotations(image=img, predictions=prediction_groups[0])

如果我们看一下prediction_groups,我们会看到每个元素对应一组坐标。

例如,prediction_groups[0][10]如下:

('tuesday',

array([[ 986.2778 ,  625.07764],

               [1192.3856 ,  622.7086 ],

               [1192.8888 ,  666.4836 ],

               [ 986.78094,  668.8526 ]], dtype=float32))

数组的第一个元素对应左上角的坐标,第二个元素对应右下角,第三个元素是右上角,而第四个元素是左下角。

cv2修复函数

使用OpenCV应用修复算法时,需要提供两幅图像:

1. 输入图像,包含我们要删除的文本。

2. 遮罩图像,它显示图像中要删除的文本在哪里。第二个图像的尺寸应与输入的尺寸相同。

Cv2具有两种修复算法,并允许应用矩形、圆形或线遮罩

在这种情况下,我决定使用线遮罩,因为它们更灵活地覆盖不同方向的文本(矩形遮罩只适用于平行或垂直于x轴的单词,圆形遮罩将覆盖比较大的区域)。

为了应用遮罩,我们需要提供线的起点和终点坐标以及线的厚度:

起点将是框的左上角和左下角之间的中点,终点将是右上角和右下角之间的中点。

对于厚度,我们将计算左上角和左下角之间的线长度。

import math

import numpy as np

def midpoint(x1, y1, x2, y2):

   x_mid = int((x1 + x2)/2)

   y_mid = int((y1 + y2)/2)

   return (x_mid, y_mid)

#example of a line mask for the word "Tuesday"

box = prediction_groups[0][10]

x0, y0 = box[1][0]

x1, y1 = box[1][1] 

x2, y2 = box[1][2]

x3, y3 = box[1][3] 

x_mid0, y_mid0 = midpoint(x1, y1, x2, y2)

x_mid1, y_mi1 = midpoint(x0, y0, x3, y3)

thickness = int(math.sqrt( (x2 - x1)**2 + (y2 - y1)**2 ))

现在我们可以创建我们的遮罩:

mask = np.zeros(img.shape[:2], dtype="uint8")

cv2.line(mask, (x_mid0, y_mid0), (x_mid1, y_mi1), 255, thickness)

我们还可以检查遮罩区域,确保其正常工作。

masked = cv2.bitwise_and(img, img, mask=mask)

plt.imshow(masked)

最后,我们可以修复图像。

在这种情况下,我们将使用cv2.INPAINT_NS,指得是“Navier-Stokes, Fluid Dynamics, and Image and Video Inpainting”一文中描述的修复算法。

img_inpainted = cv2.inpaint(img, mask, 7, cv2.INPAINT_NS)

plt.imshow(img_inpainted)

正如你所看到的,“Tuesday”已从图片中删除。

汇总

现在,让我们把它总结起来,创建一个函数来去除任何图像中的文本。我们只需要生成框列表,并迭代每个文本框。

import matplotlib.pyplot as plt

import keras_ocr

import cv2

import math

import numpy as np

def midpoint(x1, y1, x2, y2):

   x_mid = int((x1 + x2)/2)

   y_mid = int((y1 + y2)/2)

   return (x_mid, y_mid)

pipeline = keras_ocr.pipeline.Pipeline()

def inpaint_text(img_path, pipeline):

   # read image

   img = keras_ocr.tools.read(img_path)

   # generate (word, box) tuples 

   prediction_groups = pipeline.recognize([img])

   mask = np.zeros(img.shape[:2], dtype="uint8")

   for box in prediction_groups[0]:

       x0, y0 = box[1][0]

       x1, y1 = box[1][1] 

       x2, y2 = box[1][2]

       x3, y3 = box[1][3] 

       x_mid0, y_mid0 = midpoint(x1, y1, x2, y2)

       x_mid1, y_mi1 = midpoint(x0, y0, x3, y3)

       thickness = int(math.sqrt( (x2 - x1)**2 + (y2 - y1)**2 ))

       cv2.line(mask, (x_mid0, y_mid0), (x_mid1, y_mi1), 255, thickness)

       img = cv2.inpaint(img, mask, 7, cv2.INPAINT_NS)

   return(img)

以下是最终结果(之前和之后):

另外两个例子:

请注意,如果要保存图像,需要将其转换为RGB格式,否则颜色会反转!

img_rgb = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2RGB)

cv2.imwrite(‘text_free_image.jpg’,img_rgb)

如果你只对删除某些单词感兴趣,则可以包括一个if条件,如下所示:

给出了一个要删除的单词列表

remove_list = [‘tuesday’, ‘monday’]

我们可以在for循环中包含if条件

def inpaint_text(img_path, remove_list, pipeline):
   

   # read image

   img = keras_ocr.tools.read(img_path)
   

   # generate (word, box) tuples 

   prediction_groups = pipeline.recognize([img])

   mask = np.zeros(img.shape[:2], dtype="uint8")
   

   for box in prediction_groups[0]:
       

      if box[0] in remove_list:

          x0, y0 = box[1][0]

          x1, y1 = box[1][1] 

          x2, y2 = box[1][2]

          x3, y3 = box[1][3]
       

          x_mid0, y_mid0 = midpoint(x1, y1, x2, y2)
           

          x_mid1, y_mi1 = midpoint(x0, y0, x3, y3)
       

          thickness = int(math.sqrt( (x2 - x1)**2 + (y2 - y1)**2 ))
       

          cv2.line(mask, (x_mid0, y_mid0), (x_mid1, y_mi1), 255,    
          thickness)
           

          img = cv2.inpaint(img, mask, 7, cv2.INPAINT_NS)
                

   return(img)

当然,这只是一个快速的例子,说明了如何对特定的单词列表进行修复。

结尾

在这篇文章中,我们讨论了如何实现一种算法来自动删除图像中的文本,该算法使用一个预训练好的OCR模型(使用Keras)和一个使用cv2的修复算法。该算法似乎可以很好地从图像中快速删除文本,而无需为此特定任务训练模型。

当文本框靠近其他对象时,它通常表现不好,因为它可能会扭曲周围环境。

感谢阅读!

       原文标题 : 使用CV2和Keras OCR从图像中删除文本

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