أثر المعالجة المسبقة للصور على أداء التعرف الضوئي على الحروف للإيصالات المطبوعة باللغة الإنجليزية: دراسة مقارنة بين محركي Tesseract و EasyOCR

الملخص

يؤدي التعرف الضوئي على الحروف (OCR) دورًا مهمًا في استخراج المعلومات القابلة للمعالجة آليًا من المستندات والإيصالات الممسوحة ضوئيًا، إلا أن أداء التعرف قد يتأثر بجودة الصور وخصائص المستندات. وعلى الرغم من شيوع استخدام المعالجة المسبقة للصور لتحسين جودة المدخلات لأنظمة التعرف الضوئي على الحروف، فإن فاعليتها قد تختلف باختلاف النظام المستخدم. تهدف هذه الدراسة إلى التحقق تجريبيًا من أثر المعالجة المسبقة للصور في أداء محركين مفتوحي المصدر للتعرف الضوئي على الحروف، هما Tesseract وEasyOCR، باستخدام صور الإيصالات المطبوعة باللغة الإنجليزية. أُجريت تجربة مقارنة مضبوطة باستخدام 200 صورة من مجموعة بيانات الإيصالات الممسوحة ضوئيًا والتعرف الضوئي على الحروف واستخراج المعلومات (SROIE). جرى تقييم كل محرك في أربع حالات للصور، شملت الصور الأصلية بوصفها الحالة المرجعية، والتمويه الغاوسي (Gaussian Blur)، ومعادلة المدرج التكراري التكيفية محدودة التباين (CLAHE)، وإزالة الضوضاء باستخدام خوارزمية المتوسطات غير المحلية السريعة. (Fast NL-Means) قُيّم أداء التعرف باستخدام معدل الخطأ على مستوى الحروف (CER) ومعدل الخطأ على مستوى الكلمات (WER)، بينما استُخدم زمن معالجة التعرف الضوئي على الحروف لتقييم الكفاءة الحسابية.

أظهرت النتائج أن المعالجة المسبقة لا تحقق تحسنًا موحدًا في أداء أنظمة التعرف الضوئي على الحروف. فقد حققت تقنية CLAHE أفضل أداء للتعرف باستخدام EasyOCR، إذ انخفض معدل الخطأ على مستوى الحروف من 27.10% إلى 26.23%، ومعدل الخطأ على مستوى الكلمات من 61.17% إلى 58.38%. أما بالنسبة إلى Tesseract، فقد حقق التمويه الغاوسي أدنى معدل للخطأ على مستوى الكلمات، حيث انخفض من 49.46% إلى 48.54%، في حين حققت الصور الأصلية أدنى معدل للخطأ على مستوى الحروف بلغ 26.19%. ولم تحقق تقنية Fast NL-Means تحسنًا إجماليًا في أداء التعرف لأي من المحركين. كما أظهر Tesseract زمن تنفيذ أقل بكثير من EasyOCR في ظل ظروف الاختبار المستخدمة. وتشير هذه النتائج إلى أن المعالجة المسبقة للصور لا ينبغي اعتبارها خطوة مفيدة بصورة مطلقة في أنظمة التعرف الضوئي على الحروف، بل ينبغي اختيار تقنياتها وفقًا لمحرك التعرف المستخدم، ونوع المستند، وخصائص الصور.