轻量级公式 OCR 小工具：一键识别各类公式图片，并转换为 LaTeX 格式

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Overview

QC-Formula | 青尘公式 OCR

介绍

0_QCFormula.png

轻量级开源公式 OCR 小工具：一键识别公式图片，并转换为 LaTeX 格式。

  • 支持从 电脑本地 导入公式图片；（后续版本将支持直接从网页导入图片）
  • 公式图片支持 .png / .jpg / .bmp，大小为 4M 以内均可；
  • 支持印刷体及手写体，前者识别效果更佳。

软件下载地址：https://github.com/QingchenWait/QC-Formula/releases

1 软件架构

  • 软件基于 Python 3.7 开发，界面基于 PyQt 5，项目 完全开源。
  • 软件在 macOS 10.15.1 、Windows 10 测试通过，Linux 平台用户亦可自行编译。

2 使用教程

2.1 获取 API（必需）

本软件调用了 讯飞 的 API（后续有望增加更多源，以提高准确率），目前的免费额度为 500次 / 天，可以满足个人用户的使用需求。

在进行识别前，需要先自行申请 API 额度，然后在软件的 设置 页面，填写获得的 API。

API 的获取方法如下：

  1. 进入讯飞开放平台注册页面，注册一个新的账号；

  2. 进入公式识别业务页面，可以在首页顶栏的 “产品服务 - 文字识别 - 公式识别” 中找到；

    1_mainpage.png

  3. 点击 “服务管理”，会提示创建一个应用（如果之前没有账号的话），界面如下图所示。

    依次填写 “应用名称”、“应用分类” 与 “应用功能描述” 项，可以按自己喜好任意填写。

    2_CreateAPP.png

  4. 点击 “提交” ，即可进入服务管理页面，如下图所示。

    右侧的 APPID 、 APISecret 、 APIKey 三项，即是我们需要的 API 值。

    3_APIInfo_B.png

2.2 将获取的 API 填入软件

  • 进入软件，点击 设置 页面，可以看到如下图所示的界面。

  • 将获取到的 APPID 、 APISecret 、 APIKey 三项，分别填入对应的位置，然后点击 确定 。

至此，软件已经配置成功！可以选择需要的公式，进行识别了！

3 开发说明

3.1 软件需求

  • Python IDE 及环境：PyCharm Community 2020.2 + Python 3.7

    • 建议新建项目及 venv 虚拟环境进行开发。
    • 注意：在上述开发环境中，较高的 pip 版本似乎会导致在 PyCharm 中添加包失败。如果出现了同样的错误，请使用命令行将 pip 版本手动降级至 20.2.4 及以下，或尝试使用最新版本的 PyCharm。

  • GUI 编辑工具：PyQt5

    • 安装 Qt Designer，随后在 对应的 PyCharm 工程中配置 External Tools：Qt Designer 、 PyUIC 与 PyRcc。

    • 可参照下列教程进行配置：

      PyCharm 安装 PyQt5 及其工具（Qt Designer、PyUIC、PyRcc）详细教程

    • 若不需要使用 Qt Designer 进行可视化开发，或不打算对界面 GUI 进行修改，可以不安装 pyqt5-tools 包，在配置 External Tools 的过程中也不需要配置 Qt Designer 与 PyUIC 项。

3.2 文件树

  • /Examples ：存放示例图片。
  • main_v104.py：软件主程序。
    • 此文件调用了 Init_Window_v104.py 与 OCR_iFLY_v104.py 中定义的类。
  • Init_Window_v104.py：PyQt GUI 控件定义及绘制源码，使用 PyUIC 生成。
  • Init_Window_v104.ui：Qt 窗口样式文件，可使用 Qt Designer 打开及编辑。
  • OCR_iFLY_v104.py：定义公式识别相关后端函数（讯飞接口）。
  • config.ini：配置文件，存放公式图片路径及 API 参数。
  • requirements.txt：程序的依赖项列表。

3.3 依赖配置

  • 程序的第三方依赖项已经包含在根目录的 requirements.txt 文档中，使用 pipreqs 生成。

  • 除此之外，还包含一个使用 pip freeze 命令生成的 requirements_all.txt 文档，包含此程序所需的所有依赖包。

    可以根据需求，选用以上两个文档中的一个。

  • 文档的使用方式：

    在命令行或使用 PyCharm 建立的虚拟环境中，使用以下命令：pip install -r requirements.txt

3.4 调试方法

  • 在 PyCharm 等 IDE 中，使用 requirements.txt 安装好相关依赖，随后运行 main_v104.py ，即可运行程序。
  • 程序的部分运行状态（如图片加载状态、公式识别结果完整 JSON 文本等）会输出到终端中，便于实时查看和调试。

4 目前已知的问题

  • 请勿使用 Windows 记事本直接编辑及保存 config.ini 配置文件！！！
    • 原因：Windows 记事本默认使用 ANCI 编码方式保存文件，而本程序使用 utf-8 编码格式读取，在读取中文路径 的时候会产生冲突。
    • 报错解决方式：若程序无法打开，并提示：UnicodeDecodeError:'utf-8' code can't ... ，则执行以下步骤：
      1. 使用记事本打开 config.ini 文件，选择 “文件 - 另存为”；
      2. 文件名填写 “config.ini”，保存类型填写 “所有文件”，最下方的编码选择 “utf-8”。
      3. 确认替换，重新打开软件即可。
  • 对于结构比较复杂的公式，识别准确率不高。后续将尝试引入其他识别 API 以提高准确率。

5 参与贡献

这个软件的界面和功能还非常原始，随时欢迎大家对它进行后续的开发。

  1. Fork 本仓库
  2. 新建 Feat_xxx 分支
  3. 提交代码
  4. 新建 Pull Request

6 关于作者

软件作者：青尘工作室

官方网站：https://qingchen1995.gitee.io

本程序 GitHub 仓库地址：https://github.com/QingchenWait/QC-Formula

本程序码云地址：https://gitee.com/qingchen1995/qc-formula

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  • v1.0.4(Dec 24, 2021)

    青尘公式 OCR 的第一个发行版，基于 v1.0.4 版本源码，使用 PyInstaller 编译并打包。

    • 适用系统：
      • Windows / macOS 系统，可以下载对应版本的 zip 压缩包。Linux 平台用户可下载源码并自行编译打包。
      • 在 Windows 10 / macOS 10.15 平台测试通过，其余版本系统的兼容性暂时未测试。
    • 使用方法：
      • Windows 系统：下载并解压 QC-Formula-v1.0.4-win10-64bit.zip 压缩包，打开 青尘公式 OCR.exe 即可运行。
      • macOS 系统：下载并解压 QC-Formula-v1.0.4-macOS10.15-64bit.zip 压缩包，打开 QC-Formula-v104.exec 即可运行。
      • 首次打开后，需要进行公式识别 API 的配置。 方法可以参考：使用教程。
    • v1.0.4 更新与修复：
      1. 修改了部分 PyQt 控件尺寸，使控件在 1920x1080 分辨率屏幕中，也能够以相对正常的尺寸显示。
      2. 修复了 Windows 系统下，当路径存在中文时，程序闪退的问题。(如果依然发生闪退，可以参考：解决方案 ）
    Source code(tar.gz)
    Source code(zip)
    QC-Formula-v1.0.4-macOS10.15-64bit.zip(34.37 MB)
    QC-Formula-v1.0.4-win10-64bit.zip(34.89 MB)
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