一、案例背景

在实际教学、办公及政务系统中，纸质材料（如手写作文、表格、试卷等）仍广泛存在。为提升信息处理效率，采用 OCR（Optical Character Recognition）技术将图像中的文字提取为可编辑文本已成为刚需。

本项目基于开源深度学习库 PaddleOCR，构建了一个轻量级的图像文字识别工具，能够自动识别图像中的中文文本，并提供置信度评估和可视化支持。该工具特别适用于作业扫描图像中的内容提取场景，便于后续分析、存档或自动批改。

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二、技术架构与实现方案

1. 技术选型

组件	工具/库	说明
OCR引擎	PaddleOCR	百度开源的中文文本识别框架，支持多语言、多角度、多段文字识别
图像处理	PIL（Pillow）	图像加载与绘制框，用于标记识别区域
环境支持	Conda + Paddle 环境	配置 DLL 依赖，保证在 Windows 系统上正常运行

2. 核心流程图

       ┌────────────┐│ 输入图像路径 │└─────┬──────┘│┌───────▼────────┐│ 加载 PaddleOCR 模型 │└───────┬────────┘│┌───────▼─────────────┐│ ocr.predict(图像路径) │└───────┬─────────────┘│┌───────▼────────────┐│ 提取文本、置信度、位置 │└───────┬────────────┘│┌─────────▼──────────────┐│ 可视化标记文字与边框框选 │└─────────┬──────────────┘│┌────▼────┐│ 显示结果 │└─────────┘

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 三、开发环境搭建

本例我们使用anaconda创建开发环境。具体步骤如下：

（1）新建环境

conda create -n paddle_env python=3.10 -y

conda activate paddle_env

（2）安装cudatoolkit

conda install cudatoolkit=11.8 -c conda-forge

（3）安装cudnn

conda install cudnn=8.9.* -c conda-forge

（4）安装paddlepaddle

conda install paddlepaddle-gpu==3.0.0 paddlepaddle-cuda=11.8 -c paddle -c nvidia

（5）Paddleocr 安装

pip install paddleocr -i Simple index

（6）指定 DLL 路径

在开发实践中发现，用anaconda单独安装的cudatoolkit在程序运行时居然找不到，于是在代码中增加：

dll_path = r"C:\Users\39040\.conda\envs\paddle_env\Library\bin"
os.environ["PATH"] = dll_path + ";" + os.environ["PATH"]

目的是将指定的 DLL 路径添加到系统的环境变量 PATH 中，以确保在运行 Python 时，能够成功加载某些依赖的动态链接库（.dll 文件）。

三、代码关键解析

1. OCR 模型初始化

ocr = PaddleOCR(use_textline_orientation=True, lang='ch')

• lang='ch'：指定中文识别模型。

• use_textline_orientation=True：自动校正图像中文字的方向，增强识别准确率，适用于手写或旋转图像。

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2. OCR 识别执行

result = ocr.predict(image_path)

返回结果 result[0] 为一个字典对象，包含：

• rec_texts：识别的文字内容列表

• rec_scores：每条文字识别的置信度评分

• rec_polys：对应的文本框坐标，用于可视化绘图

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3. 识别结果输出

for idx, (text, score) in enumerate(zip(texts, scores)):print(f"[{idx + 1}] 文字：{text}  置信度：{score:.2f}")

结构清晰地打印识别文本，方便人工复核与评估。

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4. 可视化文字框与内容

draw_ocr_custom(image, boxes, texts, scores, font_path='simfang.ttf')

通过 PIL.ImageDraw 实现红色多边形边框和文字叠加，提供强直观反馈，便于查看识别准确性与位置匹配。

5.完整代码

本例的完整代码如下：

from paddleocr import PaddleOCR
from PIL import Image, ImageDraw, ImageFont
import osdll_path = r"C:\Users\39040\.conda\envs\paddle_env\Library\bin"  #换成自己电脑中的环境的实际路径。
os.environ["PATH"] = dll_path + ";" + os.environ["PATH"]def draw_ocr_custom(image, boxes, texts, scores, font_path=None):draw = ImageDraw.Draw(image)font = ImageFont.truetype(font_path, 20) if font_path else Nonefor box, text, score in zip(boxes, texts, scores):box = [tuple(point) for point in box]draw.polygon(box, outline='red')draw.text(box[0], f'{text} {score:.2f}', fill='red', font=font)return image# 初始化 OCR
ocr = PaddleOCR(use_textline_orientation=True, lang='ch')  # 新版本使用该参数# 图像路径
image_path = 'D:\\test\\1.jpg'  #换成自己电脑的图像实际路径。if not os.path.exists(image_path):raise FileNotFoundError(f"图片文件不存在: {image_path}")# 执行 OCR 识别
result = ocr.predict(image_path)# 获取识别数据（注意 result 是列表）
result_data = result[0]
texts = result_data['rec_texts']
scores = result_data['rec_scores']
boxes = result_data['rec_polys']# 输出识别结果
print("📝 作业识别结果：\n")
for idx, (text, score) in enumerate(zip(texts, scores)):print(f"[{idx + 1}] 文字：{text}  置信度：{score:.2f}")# 可视化
image = Image.open(image_path).convert('RGB')
drawn_img = draw_ocr_custom(image, boxes, texts, scores, font_path='simfang.ttf')
drawn_img.show()

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四、应用场景与扩展建议

1.应用场景

• 作业、试卷批改系统的文字识别与对比分析；

• 图书馆数字化管理中的图片转文字；

• 政务文件 OCR 归档；

• 票据识别与数据采集；

2.可扩展功能

功能	描述
批量识别	支持整个目录下图片的自动批处理
格式化导出	支持将识别结果输出为 Excel、JSON、Word 等格式
文本纠错	加入语言模型辅助优化识别错误（如错别字校正）
手写优化	替换模型为专门优化手写体的 PP-OCRv3 模型

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五、运行效果

1.手写作文识别

（1）小孩的手写作文拍照如下：

（2）识别的可视化效果如下：

（3）提取的文字效果如下：

2.数学作业识别

（1）小孩的手写数学作业拍照如下：

（2）识别的可视化效果如下：

（3）提取的内容效果如下：

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六、总结与评价

该案例展示了基于 PaddleOCR 框架实现中文图像文字识别的完整流程，具备如下特点：

• 高准确率：在常规印刷和清晰手写场景中表现优秀；

• 可复用性强：代码结构清晰，便于集成到教学或业务系统；

• 可视化支持：提供实时图像标注，助力人工复核和验证。