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A reimplementation of Character Region Awareness for Text Detection (CRAFT) with training code

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brooklyn1900/CRAFT_pytorch

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数据

数据集

  • 1、SynthText: 字符级标签的强数据集
  • 2、ICDAR2013: word级标签的弱数据集

注:弱数据集可以是自己标注的文本框的数据集,icdar2013标签数据示例如下:

158 128 411 181 "Footpath"
443 128 501 169 "To"
64 200 363 243 "Colchester"
394 199 487 239 "and"
72 271 382 312 "Greenstead"

每行依次为每一个word边框的左上角列坐标xleft,左上角行坐标ytop,右下角列坐标xright,右下角行坐标ydown和文字信息。

如需使用自己标注的word-level数据集进行fine-tuning,则需要根据实际情况重写标签数据读取的代码。

标签

CRAFT模型训练标签共有两个:

  1. Region score: 字符级的高斯热图
  • I. 对于字符级的强数据集,直接由字符框生成高斯热图
  • II. 对于word级的弱数据集,参考伪标签生成
  1. Affinity score: 字符间连接的高斯热图

    参考如下[Affinity Box的生成](#Affinity Box的生成)

Affinity Box的生成

1、连接Character Box对角线,得到2对三角形,上三角形(T)和下三角形(B),左三角形(L)和右三角形(R)。

2、字符1的2对三角形与字符2的两对三角形进行组合,产生4种组合情况,每组4个三角形。

3、每组4个三角形构成一个候选的Affinity Box。

4、选出其中面积最大且为凸四边形的Affinity Box。

如图所示:

avatar

生成伪标签

对于只有Word级而无Character级标签的数据集(如ICDAR2013、ICDAR2015),需要生成Character级的标签。如图所示:

avatar

  1. 使用当前训练的模型预测出图像的Region Score Map。
  2. 使用Word级的Box坐标crop出局部的Region Score Map。
  3. 使用分水岭算法分割Region Score Map,得到Character Box的坐标。
  4. 将Character Box的坐标转换回原坐标

训练

训练步骤

在强数据标签(SynthText)上进行强监督训练,迭代50k次。

在其他数据集(如ic13等有word级边框标注的数据集)上进行fine-tuning,此时要强标签数据和若标签数据混合训练。

训练技巧

fine-tuning期间,弱标签数据和强标签数据按照 1:5 的比例进行训练,以保证字符级标签的准确性。

原作者说明

initial lr: 1e-4, 每10k次迭代乘以0.8 batch size: 8 images for 1 GPU ohem(pos-neg ratio): 1:3

代码说明

一、训练

训练分为两步:

  • 1.强监督训练

在强数据集(SynthText)上进行,迭代50k次

sh train_synthText.sh

  • --gt_path: synthtext gt.mat路径

  • --synth_dir: synthtext路径

  • --label_size:标签热力图尺寸

  • --batch_size:训练数据batch size

  • --test_batch_size:测试batch size

  • --max_iter:最大迭代次数

  • --lr:初始学习率

  • --epochs :训练epochs

  • --test_interval:测试间隔

  • --test_iter:测试迭代次数

  • 2.fine-tuning

弱标签数据和强标签数据按照1:5的比例进行训练

sh train_synthText.sh

  • --gt_path: synthtext gt.mat路径
  • --synth_dir: synthtext路径
  • --ic13_root:ic13数据集根目录
  • --label_size:标签热力图尺寸
  • --batch_size:训练数据batch
  • --test_batch_size:验证batch
  • --cuda:gpu训练
  • --pretrained_model:预训练模型
  • --lr=3e-5:初始学习率
  • --epochs=20 :训练epochs
  • --test_interval:测试间隔

使用的预训练模型可用原作者提供的预训练模型,位于model/craft_mlt_25k.pth;

也可以采用自己在第一步强监督训练后得到的模型。建议采用原作者训好的预训练模型进行迁移学习。

注: 在只有word-level标注信息的情况下,建议在作者提供的预训练模型的基础上进行fine-tuning,得到所需的模型。

二、测试

python test.py --trained_model=[weightfile] --test_folder=[folder path to test images]

Arguments

  • --trained_model: pretrained model
  • --text_threshold: text confidence threshold
  • --low_text: text low-bound score
  • --link_threshold: link confidence threshold
  • --canvas_size: max image size for inference
  • --mag_ratio: image magnification ratio
  • --poly: enable polygon type result
  • --show_time: show processing time
  • --test_folder: folder path to input images

三、代码目录

./
├── basenet
│   ├── __init__.py
│   └── vgg16_bn.py				#vgg16网络
├── converts
│   ├── icdar2013_convert.py 	#ic13数据转换
│   └── synthText_convert.py	#synthText数据转换
├── dataset
│   ├── icdar2013_dataset.py	#ic13数据读取
│   └── synthDataset.py			#synthText数据读取
├── eval.py						#计算验证集loss
├── img
├── model
│   └── craft_mlt_25k.pth		#训好的模型
├── net
│   └── craft.py				#craft网络
├── README.md
├── test.py						#测试代码
├── train_finetune.py			# finetune	
├── train_finetune.sh			
├── train_synthText.py			#强监督训练
├── train_synthText.sh
└── utils
    ├── box_util.py
    ├── cal_loss.py				#计算loss
    ├── craft_utils.py
    ├── fake_util.py
    ├── file_utils.py
    ├── gaussian.py				#生成高斯热图
    ├── imgproc.py
    └── img_util.py
    ```
    

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