DocParser: Una Nueva Forma de Extraer Información de Documentos
DocParser mejora la extracción de información de documentos sin depender de la tecnología OCR.
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Extraer información de documentos complejos llenos de imágenes, gráficos y diferentes formatos es una tarea complicada. Muchas industrias necesitan esta información para procesar datos de facturas, formularios y recibos rápidamente. En el pasado, la mayoría de los métodos usaban un proceso de dos pasos. Primero, estos métodos utilizaban tecnología para leer el texto del documento (esto a menudo se llama Reconocimiento Óptico de Caracteres, o OCR). Después, extraían detalles importantes del texto. Sin embargo, este enfoque tiene desventajas significativas, ya que depende de sistemas externos que pueden ralentizar el proceso y hacerlo menos eficiente.
Recientemente, los investigadores han estado trabajando en formas de extraer información de documentos sin depender del OCR. Este nuevo enfoque promete un mejor rendimiento y velocidad. Un nuevo modelo llamado DocParser es uno de ellos. A diferencia de los modelos anteriores, DocParser puede reconocer y extraer eficazmente características importantes del texto y las imágenes en los documentos sin depender del OCR.
Desafíos en la Extracción de Información
La extracción de información de documentos visualmente ricos ha ganado mucha atención debido a su aplicación en muchos campos. Los modelos actuales que dependen del OCR enfrentan varios problemas:
Dependencia de Sistemas Externos: Estos métodos requieren un motor OCR separado, lo que puede ralentizar el proceso. Si el sistema OCR tiene problemas con el formato del documento, toda la extracción puede fallar.
Necesidades de Entrenamiento: Entrenar un sistema OCR requiere mucha data etiquetada y recursos computacionales. Esto puede ser largo y costoso.
Corrección de Errores: Después de usar OCR, los errores pueden seguir apareciendo en el texto. Corregir esos errores añade costos y tiempo extra.
Uso Limitado de Información Visual: Los métodos de dos pasos a menudo no usan todas las características visuales del documento ya que se centran principalmente en el texto.
Debido a estas limitaciones, hay una gran necesidad de modelos más eficientes que puedan manejar todo el proceso de una vez.
El Modelo DocParser
DocParser busca resolver los problemas de los métodos dependientes del OCR usando un enfoque completamente diferente. Utiliza un diseño de extremo a extremo que procesa el documento en su conjunto en vez de romperlo en pasos. Esto permite que DocParser capture eficazmente tanto detalles pequeños (como caracteres individuales) como patrones más grandes (como palabras y oraciones).
Arquitectura de DocParser
El diseño de DocParser consta de dos partes principales: un Codificador Visual y un Decodificador Textual.
Codificador Visual: Esta parte del modelo trabaja sobre la imagen del documento. Primero divide la imagen en parches más pequeños, que pueden representar partes de caracteres u otros componentes. El codificador utiliza diferentes capas para analizar el documento en etapas. Las capas tempranas se centran en reconocer pequeños detalles en los caracteres, mientras que las capas posteriores buscan relaciones entre caracteres y palabras en todo el documento.
Decodificador Textual: Después de que el codificador procesa la información visual, pasa los datos al decodificador. El decodificador trabaja con un token de tarea para producir la salida final, que consiste en campos de información extraídos (como nombres, fechas y montos) de forma automática.
Esta estructura permite que DocParser logre una alta precisión y, además, sea más rápido que los métodos anteriores.
Entrenando el Modelo
Para entrenar DocParser de manera efectiva, los investigadores implementan un proceso de entrenamiento en dos pasos.
Paso de Transferencia de Conocimiento: En este paso, comienzan enseñando al codificador a producir un mapa de características específico, que define cómo el modelo reconoce y procesa la información visual. Este paso implica usar una gran cantidad de documentos para ayudar al codificador a aprender bien.
Paso de Lectura de Documento Máscara: Aquí, entrenan al modelo para entender el contexto en los documentos enmascarando algunas partes de la imagen y enseñándole a predecir lo que falta. Esto anima al modelo a aprender la relación entre imágenes y texto, mejorando su capacidad general para extraer información.
Después de completar las tareas de entrenamiento, DocParser pasa por una fase de ajuste fino, en la que se prueba con varios conjuntos de datos para verificar su rendimiento.
Resultados y Rendimiento
El rendimiento de DocParser ha sido probado en varios conjuntos de datos de referencia. Los resultados muestran que supera a muchos métodos existentes en términos de velocidad y precisión. Algunos hallazgos clave incluyen:
Puntuación F1 a Nivel de Campo: Esta puntuación muestra qué tan bien el modelo extrae piezas específicas de información. DocParser logró altas puntuaciones en múltiples conjuntos de datos, indicando que puede extraer información precisa de manera confiable.
Velocidad de Procesamiento: DocParser opera significativamente más rápido que los métodos que dependen del OCR. Esto es crucial para las industrias que necesitan procesar grandes cantidades de documentos rápidamente.
Tasa de Precisión del Documento: Esta métrica mide cuántos documentos se procesaron completamente sin errores. DocParser demostró un rendimiento sólido, indicando que puede manejar documentos complejos de manera efectiva.
En general, los resultados destacan que DocParser es efectivo no solo en extraer información detallada, sino que también lo hace en un tiempo más corto en comparación con los métodos más antiguos.
Comparación con Otros Modelos
Comparar DocParser con modelos existentes como Donut y LayoutLM-v3 muestra ventajas distintas. Mientras que estos métodos requieren pasos adicionales de OCR, DocParser ofrece un enfoque más simplificado, resultando en menos errores y procesamiento más rápido. Esto hace que DocParser sea especialmente beneficioso para las empresas que necesitan automatizar el procesamiento de documentos.
Conclusión
DocParser es una solución avanzada para extraer información de documentos complejos sin depender de sistemas OCR externos. Su arquitectura única y su enfoque de entrenamiento le permiten capturar con éxito detalles relevantes mientras es eficiente. Dada su rendimiento en varios conjuntos de datos, DocParser es adecuado para aplicaciones del mundo real, ofreciendo un camino prometedor para futuros desarrollos en la tecnología de procesamiento de documentos.
A través de la investigación y el desarrollo continuos, la capacidad de extraer y utilizar información de una variedad de documentos solo seguirá mejorando, facilitando que las industrias se adapten a un entorno acelerado donde el procesamiento de datos es clave. Con su diseño innovador y capacidades probadas, DocParser se destaca como una opción líder en este campo.
Título: DocParser: End-to-end OCR-free Information Extraction from Visually Rich Documents
Resumen: Information Extraction from visually rich documents is a challenging task that has gained a lot of attention in recent years due to its importance in several document-control based applications and its widespread commercial value. The majority of the research work conducted on this topic to date follow a two-step pipeline. First, they read the text using an off-the-shelf Optical Character Recognition (OCR) engine, then, they extract the fields of interest from the obtained text. The main drawback of these approaches is their dependence on an external OCR system, which can negatively impact both performance and computational speed. Recent OCR-free methods were proposed to address the previous issues. Inspired by their promising results, we propose in this paper an OCR-free end-to-end information extraction model named DocParser. It differs from prior end-to-end approaches by its ability to better extract discriminative character features. DocParser achieves state-of-the-art results on various datasets, while still being faster than previous works.
Autores: Mohamed Dhouib, Ghassen Bettaieb, Aymen Shabou
Última actualización: 2023-05-01 00:00:00
Idioma: English
Fuente URL: https://arxiv.org/abs/2304.12484
Fuente PDF: https://arxiv.org/pdf/2304.12484
Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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