[论文解读] LAREX - A semi-automatic open-source Tool for Layout Analysis and Region Extraction on Early Printed Books

Christian Reul, Uwe Springmann+1 more|arXiv (Cornell University)|Jan 20, 2017

Handwritten Text Recognition Techniques参考文献 5被引用 4

一句话总结

LAREX 是一种半自动、开源的早期印刷书籍版面分析与区域提取工具，采用基于规则的连通域方法实现快速、直观的分割。它支持 PageXML 格式，可实现与高效 OCR 工作流的兼容，并在最少用户干预下提供准确、灵活的页面分割结果。

ABSTRACT

A semi-automatic open-source tool for layout analysis on early printed books is presented. LAREX uses a rule based connected components approach which is very fast, easily comprehensible for the user and allows an intuitive manual correction if necessary. The PageXML format is used to support integration into existing OCR workflows. Evaluations showed that LAREX provides an efficient and flexible way to segment pages of early printed books.

研究动机与目标

• 为解决早期印刷书籍中复杂版面的准确分割挑战，这些书籍通常具有不规则的排版、华丽的装饰和退化的文本。
• 开发一种快速、透明且用户友好的工具，支持自动化处理和手动修正，以提高分割精度。
• 通过支持标准化的 PageXML 格式，实现在现有 OCR 流水线中的无缝集成。
• 为研究者和文化遗产机构处理历史数字化文本提供一种灵活、可扩展的解决方案。
• 在保持高分割质量的同时，减少手动标注的工作量，尤其针对具有挑战性的历史文档图像。

提出的方法

• LAREX 采用基于规则的连通域分析方法，识别并分组早期印刷书籍页面中的文本区域与非文本区域。
• 该方法利用形态学操作和几何启发式规则，区分文本块、插图和装饰性元素。
• 通过图形用户界面支持交互式修正，允许用户手动优化分割结果。
• 输出以 PageXML 格式生成，确保与下游 OCR 和文本处理工具的兼容性。
• 该工具以开源软件形式实现，支持社区贡献，并可在多样化的研究与机构环境中部署。
• 该方法注重效率与可解释性，避免使用需要大规模标注数据集的复杂机器学习模型。

实验结果

研究问题

• RQ1 如何在保持高精度的同时，高效地对早期印刷书籍进行版面分析？
• RQ2 基于规则的方法在具有复杂版面的历史文献上，与基于学习的方法相比，其性能优势或互补性有多大？
• RQ3 具备手动修正功能的半自动工具是否能显著减少用户工作量，同时确保可靠的分割结果？
• RQ4 LAREX 输出的 PageXML 与现有 OCR 和文本处理工作流的集成效果如何？
• RQ5 LAREX 在分割早期印刷书籍中多样的版面类型（如多栏文本、页边批注和木刻画插图）方面的表现如何？

主要发现

• LAREX 采用基于规则的连通域方法，在早期印刷书籍上实现了快速且准确的版面分割。
• 该工具支持高效的手动修正，与完全手动方法相比，显著减少了错误修正所需的时间。
• LAREX 输出的 PageXML 与标准 OCR 工具兼容，有助于无缝集成到现有的数字人文和档案工作流中。
• 评估结果表明，LAREX 为复杂历史文档版面的分割提供了灵活且可靠的解决方案。
• LAREX 的开源特性支持可扩展性，并促进了文化遗产机构和研究社区的采纳。
• 该方法在具有稳定排版特征的文档上尤为有效，但在高度退化或格式极不规则的页面上性能可能有所波动。