炸裂：PDF表格提取Excel算法开源啦-轻识

相信大家在工作生活中经常会遇到表格识别的问题，比如导师说，把下面PDF文件里面的表格取出来整理成Excel表。

也可能会遇到，公司领导或者客户发来一张截图，需要里面的表格取出来转成Excel表。

这种情况下你会怎么做呢，新建一个Excel一个一个数据敲么，辛辛苦苦半天赶出来，领导还会来一句，怎么这么慢，简直郁闷死……

别着急，只要稍微会一点Python代码，这个开源项目神器拯救你！

效果展示

版面分析+表格识别

如图所示，针对一张完整的PDF图片，这个开源项目可以对文档图片中的文本、表格、图片、标题与列表区域进行分类。同时还可以利用表格识别技术完整地提取表格结构信息，使得表格图片变为可编辑的Excel文件。

不仅仅是PDF文件转excel，如果编程能力再强一些，结合版面分析技术，PDF转Word都不在话下。

而且使用也是非常方便，在完成Python whl包安装之后，简单几行代码即可完成快速试用。

最终结果会输出图片文件夹，Excel表和文字识别结果，确实是非常方便。

传送门：

https://github.com/PaddlePaddle/PaddleOCR/blob/release/2.2/ppstructure/README_ch.md

版面分析与表格识别核心技术概述

版面分析的需求广泛存在，例如金融行业中提取用户申请资质时各类文件的信息；工业界对于实体制造情况的持续跟踪，以及对于发票、各类表单的电子化存储需求；对于个人而言，通过移动设备拍照提取表格或者快速将PDF文档中的表格数据变为可编辑形式的需求也一直存在。而表格识别相比通用识别+后处理，可以节省更多成本。

不管是版面分析还是表格识别，现有方案可大致分为基于图像处理的传统方法和基于深度学习的方法。

（1）传统方法：版面分析比较著名的是O’Gorman在1993年TPAMI中发表的算法Docstrum。通过自下而上的方法依次将图像中的黑白连通域划分为文字、文本行与文本块，从而得到版面布局。表格识别的传统方法通过腐蚀、膨胀等操作获得表格线、划分行列区域，然后将单元格与文本内容相结合重构为表格对象。但是传统算法主要问题在于，对于版面布局分析和表格结构的提取，图像处理的方法依赖各种阈值和参数的选择，对于不同场景下的文档图片难以保证泛化性。

（2）深度学习方法：除了直接使用检测模型来对版面内容进行分类以外，还融合了检测、分割、图神经网络、注意力机制等众多前沿技术能力。依赖算法工程师对于深度神经网络的精心设计，可以不再依赖阈值与参数，具有更好的泛化性。

PP-Structure 核心技术解读

版面分析技术

PP-Structure的版面分析技术，主要是对图片形式的文档进行版面分析，将文档划分为文字、标题、表格、图片以及列表5类区域（与Layout-Parser联合使用）。其核心技术思路与Layout-Parser项目密切合作，参考了Layout-Parser的工程结构设计，配合PaddleDetection开源的高效检测算法PP-YOLO v2，在数据集TableBank和PubLayNet上mAP分别达到93.6和96.2， NVIDIA Tesla P40 耗时仅需66.6ms，且可以支持用户根据自己的数据自定义训练。

Layout-Parser是开源的基于深度学习的文档图像分析工具箱，可用于布局检测，字符识别和许多其他文档处理任务，包含大量丰富模型，支持自定义DL模型，支持多个文档布局检测数据集。

GitHub地址：

https://github.com/Layout-Parser/layout-parser

表格识别技术

表格识别技术则主要使用基于注意力机制的图片描述模型RARE，整体流程如下图所示，对于其中的表格区域进行表格识别处理。

表格识别的难点主要在于表格结构的提取，以及将表格信息与OCR信息融合。整体流程可以分为上下两部分，其中上半部分（黑色支路）是普通的OCR过程，通过（1）文本检测模块对表格图片进行单行文字检测，获得坐标，然后通过（2）文本识别模块识别模型得到文字结果。

而在下半部分的在蓝色支路中，表格图片首先经过（3）表格结构预测模块，获得每个Excel单元格的四点坐标与表格结构信息。结合黑色支路文本检测获得的单行文字文本框4点坐标，共同输入（4）Cell坐标聚合模块，再通过（5）Cell文本聚合模块，将属于同一单元格的文本拼接在一起。最后结合表格结构信息，通过（6）Excel导出模块获得Excel形式的表格数据。

下面分别针每个模块分别展开介绍。

（1）文本检测模块 和（2）文本识别模块：

主要使用PP-OCR提供的检测和识别算法。

（3）表格结构预测模块，主要使用基于Attention的图片描述模型RARE，RARE模型可以实现：输入一张图片，通过带有注意力机制的网络输出一段文字，描述图片的内容，而针对于表格图片的图片描述网络，输入一张经过版面分析的表格图片，输出的是一串HTML字符（如下图所示）。表格的结构通过HTML的结构标记表示，其中的内容即为表格文本中的内容。通过进一步的HTML解析，可以获得每个文本的单元格四点坐标和表格结构信息。

（4）Cell坐标聚合模块，主要用来解决如何将跨行单元格的文本重新拼接在一个单元格内的问题。它通过计算由文本检测算法获得的文本框坐标（红色框）与表格结构预测模块得到的Cell坐标（蓝色框）之间的IOU和顶点距离来进行单行到多行的聚合。使用IOU判断哪些红色框同属于一个蓝色框，使用顶点距离和IOU判断红色框的排列顺序。

（5）Cell文本聚合模块，根据已有的红色文本框顺序，按照从上到下从左到右顺序利用（4）Cell坐标聚合模块的结果将（2）文本识别结果和进行拼接，这样对于多行文本的单元格内容即可拼接成一个字符串。

（6）Excel导出模块，将（3）表格结构预测结果html结果与（5）Cell文本聚合模块文本结果结合，最终导出为Excel输出。

以上所有内容均在PaddleOCR项目开源，目前star数量超过13.5k

相关延伸:

PaddleOCR历史表现回顾

2020年6月，8.6M超轻量模型发布，GitHub Trending 全球趋势榜日榜第一。
2020年8月，开源CVPR2020顶会算法，再上GitHub趋势榜单！
2020年10月，发布PP-OCR算法，开源3.5M超超轻量模型，再下Paperswithcode 趋势榜第一
2021年1月，发布Style-Text文本合成算法，PPOCRLabel数据标注工具，star数量突破10000+，截至目前已经达到11.5k，在《Github 2020数字洞察报告》中被评为中国GithubTop20活跃项目。
2021年4月，开源AAAI顶会论文PGNet端到端识别算法，Star突破13k
2021年8月，开源版面分析与表格识别算法