Oracle Bones

本项目取材自 2024 年 MathorCup 数学应用挑战赛 B 题，基于 YOLOv8 的甲骨文原始拓片图像单字分割识别模型。

项目简介

针对原始拓片图像中的甲骨文文字分割识别包括以下两个阶段：

• 目标检测：基于 YOLOv8 目标检测模型，对甲骨文文字所在的矩形区域进行提取。

• 字符识别：基于 YOLOv8 图像分类模型，对文字图像进行分类，判断该字形所代表的具体字符内容。

同时基于 PyQt5 制作了一个简单的识别器前端程序。

效果展示

性能评估

本项目训练数据集来自 殷契文渊，对原始数据集进行了数据清洗和图像增强，采用 YOLOv8s 模型进行训练，能识别 195 中不同的甲骨文字符，其中目标检测模型各项指标如下：

mAP50	mAP50-95	Precision	Recall
0.928	0.608	0.905	0.865

字符分类模型各项指标如下：

Top1_acc	Top5_acc
0.897	0.969

在 640x640 的图像输入下，采用 PyTorch 平均推理一张图片的耗时约为 190ms，采用 ONNX Runtime 推理平均耗时约为 120ms（CPU：11th Intel Core i5-1155G7 2.50GHz，Model：YOLOv8s）。

使用说明

首先安装环境依赖包，项目目前采用 ONNX Runtime 部署模型推理。

pip install -r requirements.txt

若需要使用 GPU 进行推理，则需要安装：

pip install onnxruntime-gpu

可以在本项目 Releases 中下载我训练好的模型权重文件，解压到项目中相应的位置（位于 inferences/models/ 下），运行 main.py 即可。

python main.py

本项目识别程序的默认配置文件为 configs/inference.yaml，其中各个属性对应的含义如下：

precision: "fp32"                # 推理运算精度，"fp32"（单精度）或 "fp16"（半精度）

session-providers:               # ONNX Runtime Providers 参数
  - "CPUExecutionProvider"

detection-model-path: "inferences/models/detection-fp32.onnx"    # 目标检测模型路径
character-model-path: "inferences/models/character-fp32.onnx"    # 字符分类模型路径

conf-threshold: 0.25             # 目标检测置信度阈值
iou-threshold: 0.45              # 目标检测非极大值抑制 IoU 阈值

character-codes:                 # 字符分类编码列表，包含所有字符类别对应的标签
  - "001000"
  - "001001"
  - "001008"
  ...

如果需要使用自己的数据集训练模型，则需要安装 ultralytics 框架，参照 Ultralytics 官方文档 进行模型的训练，最后将模型转换为 ONNX 格式进行部署即可。

pip install ultralytics