一，問題背景與挑戰(zhàn)

在數(shù)字化時代，文檔依然是承載和傳遞信息的重要媒介。特別是在金融、法律、醫(yī)療等領(lǐng)域，從發(fā)票、合同、病歷等復(fù)雜文檔中精準(zhǔn)提取關(guān)鍵信息，是自動化辦公和智能決策的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)。

然而，關(guān)鍵信息提取在實際落地中面臨多重挑戰(zhàn)：

復(fù)雜文檔結(jié)構(gòu)理解：文檔往往包含文本、表格、印章、圖像等多種元素，傳統(tǒng) OCR 難以完整解析復(fù)雜布局

語義理解與推理：不僅要識別文本，還需結(jié)合上下文和領(lǐng)域知識進行語義推理

多模態(tài)信息融合：需要將視覺信息與文本語義有效結(jié)合，實現(xiàn)跨模態(tài)理解

模型效率與部署：大型模型效果好但部署成本高，輕量模型部署容易但精度不足

為應(yīng)對這些問題，PP-ChatOCRv4應(yīng)需而生，融合了 OCR、計算機視覺與大語言模型技術(shù)，實現(xiàn)了復(fù)雜文檔的高效智能解析與關(guān)鍵信息抽取。

二，PP-ChatOCRv4 解決方案概述

PP-ChatOCRv4 是一個開源的端到端關(guān)鍵信息抽取與智能問答系統(tǒng)，面向復(fù)雜文檔的解析與交互場景。它結(jié)合 OCR 技術(shù)、結(jié)構(gòu)化解析、向量檢索 與 大語言模型（LLM），構(gòu)建了從文檔圖像到結(jié)構(gòu)化結(jié)果的完整處理鏈路 → PP-ChatOCRv4快速體驗。

大模型社區(qū)-飛槳星河AI Studio大模型社區(qū)

1，核心設(shè)計理念

模塊化架構(gòu)：組件松耦合，便于替換、擴展和二次開發(fā)

多模態(tài)融合：結(jié)合視覺特征與文本語義，提高理解準(zhǔn)確度

檢索增強：向量檢索為 LLM 提供精準(zhǔn)上下文，提升回答質(zhì)量

輕量高效：支持輕量化部署，適配資源受限環(huán)境

開源共建：完全開源，與 PaddlePaddle 生態(tài)深度集成

2，技術(shù)架構(gòu)

主要模塊說明：

PP-DocBee2

對文檔進行全文解析與語義理解，直接產(chǎn)出關(guān)鍵信息候選

PP-StructureV3

執(zhí)行表格解析、版面分析、字段定位等結(jié)構(gòu)化處理

Vector Retrieval（向量檢索）

將結(jié)構(gòu)化結(jié)果轉(zhuǎn)為向量并檢索，為推理提供精準(zhǔn)上下文

Prompt Engineering（提示詞工程）

將檢索結(jié)果與用戶問題結(jié)合，生成優(yōu)化后的 LLM 輸入

大語言模型

支持 ERNIE、GPT 等模型，完成跨領(lǐng)域語義推理與生成

Result Fusion（結(jié)果融合）

融合 LLM 輸出與 PP-DocBee2 結(jié)果，提升最終結(jié)果的準(zhǔn)確性與置信度

這種架構(gòu)既保留了傳統(tǒng) OCR 的高精度識別優(yōu)勢，又結(jié)合檢索增強的多模態(tài)推理，使其能夠勝任復(fù)雜、多變的文檔解析任務(wù)。

三，環(huán)境準(zhǔn)備與快速體驗

1，安裝依賴

PP-ChatOCRv4 基于 PaddleOCR 3.0 開發(fā)，使用前需安裝必要依賴：

# 安裝 PaddlePaddle (GPU版本)
python -m pip install paddlepaddle-gpu==3.1.0 -i https://www.paddlepaddle.org.cn/packages/stable/cu118/
# 安裝 PaddleOCR
pip install paddleocr
# 安裝 ERNIE-4.5-0.3B 依賴
git clone https://github.com/PaddlePaddle/ERNIE.git
cd ERNIE
pip install -r requirements.txt
pip install -e .
pip install --upgrade opencv-python opencv-python-headless

2，快速上手示例

以下是一個簡單的PP-ChatOCRv4使用示例，展示如何從合同文檔中提取關(guān)鍵信息：

from paddleocr import PPChatOCRv4Doc

# 配置ERNIE服務(wù)

chat_bot_config = {
"module_name": "chat_bot",
"model_name": "ernie-4.5-0.3b",
"base_url": "http://0.0.0.0:8178/v1",
"api_type": "openai",
"api_key": "sk-xxxxxx...",  # 替換為你的API密鑰
}

# 初始化PP-ChatOCRv4

pipeline = PPChatOCRv4Doc()

# 文檔視覺分析

image_path = "./contract_sample.jpg"
visual_predict_res = pipeline.visual_predict(
input=image_path,
use_doc_orientation_classify=False,
use_doc_unwarping=False,
use_common_ocr=True,
use_seal_recognition=True,
use_table_recognition=True,
)

# 提取視覺信息

visual_info_list = []
for res in visual_predict_res:
visual_info_list.append(res["visual_info"])

# 關(guān)鍵信息提取

question = "合同中的甲方名稱是什么？"
chat_result = pipeline.chat(
key_list=[question],
visual_info=visual_info_list,
chat_bot_config=chat_bot_config,
)
print(chat_result['chat_res'])

# 預(yù)期輸出: {'合同中的甲方名稱是什么？': '北京科技有限公司'}

項目完整代碼，請參見：Practice of Key Information Extraction in Contract Scenarios Based on ERNIE-4.5-0.3B and PaddleOCR

鏈接：https://github.com/PaddlePaddle/ERNIE/blob/develop/cookbook/notebook/key_information_extraction_tutorial_en.ipynb

四，性能評估與優(yōu)化

1，基準(zhǔn)測試

我們在公開數(shù)據(jù)集和實際業(yè)務(wù)場景中對PP-ChatOCRv4進行了全面評估，以下是在合同關(guān)鍵信息提取任務(wù)上的性能表現(xiàn)：

測試環(huán)境：A100 GPU, batch size=1, 輸入文本長度平均512 tokens

2，優(yōu)化策略

PP-ChatOCRv4的性能優(yōu)化主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

模型壓縮：采用知識蒸餾、量化等技術(shù)，減小模型體積

推理加速：使用Paddle Inference優(yōu)化推理性能

并行計算：支持多GPU并行處理，提高吞吐量

自適應(yīng)batch size：根據(jù)輸入文檔復(fù)雜度動態(tài)調(diào)整batch size

# 啟用INT8量化優(yōu)化

from paddle.quantization.quantize import quantize_model
quantized_model = quantize_model(model, quantize_type='INT8')

# 使用Paddle Inference加速推理

from paddle.inference import Config, create_predictor
config = Config(model_path)
config.enable_memory_optim()
config.set_cpu_math_library_num_threads(10)
predictor = create_predictor(config)

五，實際應(yīng)用案例

以下是使用PP-ChatOCRv4處理合同文檔的實際案例：

案例：從房屋租賃合同中提取面積誤差比例

from paddleocr import PPChatOCRv4Doc

# 配置ERNIE服務(wù)

chat_bot_config = {
"module_name": "chat_bot",
"model_name": "xxx",
"base_url": "http://10.214.40.13:8170/v1",
"api_type": "openai",
"api_key": "sk-xxxxxx...",  # your api_key
}

# 初始化模型

pipeline = PPChatOCRv4Doc()

# 處理文檔

image_path = "./housing_contract.jpg"
question = "合同中的面積誤差比例是多少？"
visual_predict_res = pipeline.visual_predict(
input=image_path,
use_doc_orientation_classify=False,
use_doc_unwarping=False,
use_common_ocr=True,
use_seal_recognition=True,
use_table_recognition=True,
)
visual_info_list = []
for res in visual_predict_res:
visual_info_list.append(res["visual_info"])
layout_parsing_result = res["layout_parsing_result"]

# 提取面積誤差比例

chat_result = pipeline.chat(
key_list=[question],
visual_info=visual_info_list,
vector_info=None,
mllm_predict_info=None,
chat_bot_config=chat_bot_config,
retriever_config=None,
)
print(chat_result['chat_res'])

# 輸出: {'合同中的面積誤差比例是多少？': '面積誤差比絕對值在5%以內(nèi)(含5%)'}

實際應(yīng)用中，PP-ChatOCRv4展現(xiàn)出了良好的魯棒性和準(zhǔn)確性，能夠有效處理各種復(fù)雜合同文檔。

六 總結(jié)與展望

PP-ChatOCRv4作為開源關(guān)鍵信息提取解決方案，通過融合OCR、計算機視覺和大語言模型技術(shù)，有效解決了復(fù)雜文檔解析的難題。其模塊化設(shè)計、多模態(tài)融合能力和輕量級部署特性，使其在金融、法律、醫(yī)療等多個領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。

下一步與資源

審核編輯 黃宇