OCR - công nghệ nhận dạng ký tự quang học đang dần trở thành một công cụ không thể thiếu trong thời đại số hóa.  Vậy OCR là gì, hoạt động ra sao và được ứng dụng như thế nào? Hãy cùng tìm hiểu tất tần tật trong bài viết dưới đây!

1. OCR (Nhận dạng ký tự quang học) là gì? 

OCR (Optical Character Recognition) - là công nghệ nhận dạng ký tự quang học giúp chuyển đổi hình ảnh chứa văn bản thành định dạng văn bản có thể đọc được bằng máy. Ví dụ, khi một biểu mẫu hoặc hóa đơn được quét , máy tính sẽ lưu tệp quét dưới dạng hình ảnh. Trong tệp hình ảnh đó, bạn không thể sử dụng trình soạn thảo văn bản để chỉnh sửa, tìm kiếm hoặc đếm số từ. Tuy nhiên, với công nghệ OCR,  hình ảnh có thể chuyển đổi thành tài liệu văn bản, trong đó nội dung được lưu trữ dưới dạng dữ liệu văn bản.

Công nghệ OCR chuyển đổi ký tự in và biểu tượng thành văn bản

2. Tại sao công nghệ nhận dạng ký tự quang học - OCR lại quan trọng?

OCR hỗ trợ tối ưu hóa quá trình thao tác, xử lý và lưu trữ dữ liệu 

Phần lớn quy trình công việc trong doanh nghiệp đều liên quan đến việc tiếp nhận thông tin qua tài liệu in ấn. Các biểu mẫu giấy, hóa đơn, tài liệu pháp lý được quét, và hợp đồng in ấn đều là một phần trong quy trình kinh doanh. Lượng giấy tờ lớn như vậy không chỉ tốn nhiều thời gian mà còn đòi hỏi không gian lưu trữ và quản lý. Mặc dù số hóa tài liệu hay thực hiện  “văn phòng không giấy” là xu hướng tất yếu, tuy nhiên việc quét tài liệu dưới dạng hình ảnh lại tạo ra nhiều thách thức mới. Quá trình này thường cần sự can thiệp thủ công, gây mất thời gian và thiếu hiệu quả.

Hơn nữa, khi nội dung tài liệu được số hóa thành tệp hình ảnh, văn bản bên trong hình ảnh đó không thể xử lý bằng những phần mềm soạn thảo văn bản khác như văn bản thông thường. Công nghệ OCR giải quyết vấn đề này bằng cách chuyển đổi hình ảnh chứa văn bản thành dữ liệu văn bản, giúp phần mềm khác của doanh nghiệp có thể phân tích và xử lý. Nhờ đó, doanh nghiệp có thể sử dụng dữ liệu để thực hiện phân tích, tối ưu hóa quy trình, tự động hóa các công việc, và nâng cao năng suất.

Một số lợi ích nổi trội mà công nghệ OCR mang lại có thể kể đến như:

Văn bản có thể tìm kiếm

OCR cho phép tổ chức, doanh nghiệp chuyển đổi tài liệu hiện có và tài liệu mới thành kho lưu trữ kiến thức có thể tìm kiếm hoàn toàn. Ngoài ra, cơ sở dữ liệu văn bản này có thể được xử lý tự động bằng phần mềm phân tích dữ liệu để trích xuất thông tin và phục vụ các mục đích phân tích chuyên sâu.

Nâng cao hiệu quả hoạt động

Sử dụng phần mềm OCR giúp cải thiện hiệu quả bằng cách tự động tích hợp quy trình tài liệu với quy trình kỹ thuật số trong doanh nghiệp. Một số ứng dụng nổi bật của phần mềm OCR bao gồm:

• Quét những biểu mẫu viết tay để tự động xác minh, đánh giá, chỉnh sửa và phân tích, giúp tiết kiệm thời gian xử lý tài liệu và nhập dữ liệu thủ công.

• Tìm kiếm nhanh tài liệu cần thiết bằng cách tra cứu một từ khóa trong cơ sở dữ liệu, thay vì phải sắp xếp thủ công qua hàng loạt tập tin.

• Chuyển đổi những bản ghi chú viết tay thành văn bản và tài liệu có thể chỉnh sửa được.

Ứng dụng những giải pháp trí tuệ nhân tạo

OCR thường là một phần của nhiều giải pháp ứng dụng trí tuệ nhân tạo (AI) mà doanh nghiệp áp dụng. Ví dụ:

• Quét và đọc biển số xe hoặc biển báo giao thông của phương tiện tự lái qua AI camera.

• Nhận diện logo thương hiệu trên những bài đăng mạng xã hội.

• Phát hiện bao bì sản phẩm trong các hình ảnh quảng cáo.

Những công nghệ tích hợp OCR này giúp doanh nghiệp đưa ra quyết định tiếp thị, vận hành hiệu quả hơn, đồng thời giảm chi phí và cải thiện trải nghiệm khách hàng.

3. Công nghệ nhận dạng ký tự quang học hoạt động như thế nào?

Ứng dụng OCR giúp quét biểu mẫu chứa hình ảnh ký tự và chuyển thành dữ liệu ASCII - Ảnh: Internet

Các phần mềm hoặc công cụ ứng dụng công nghệ OCR hoạt động thông qua 4 bước sau:

Bước #1 - Thu nhận hình ảnh

Máy quét sẽ đọc tài liệu và chuyển đổi chúng thành dữ liệu nhị phân. Phần mềm OCR phân tích hình ảnh được quét và phân loại các vùng sáng là nền và vùng tối là văn bản.

Bước #2 - Trước khi xử lý 

Phần mềm OCR sẽ làm sạch hình ảnh và loại bỏ những lỗi để chuẩn bị cho việc nhận diện. Một số kỹ thuật làm sạch bao gồm:

• Deskewing: Chỉnh lại góc nghiêng của tài liệu quét để khắc phục vấn đề căn chỉnh.

• Despeckling: Loại bỏ đốm nhỏ hoặc làm mịn các cạnh của hình ảnh văn bản.

• Cleaning: Loại bỏ các hộp và đường thừa trong hình ảnh.

• Script recognition: Nhận diện ngôn ngữ cho công nghệ OCR đa ngôn ngữ.

Bước #3 - Nhận diện văn bản

Phần mềm OCR sử dụng hai thuật toán chính để nhận diện văn bản: Pattern Matching và Feature Extraction:

• Pattern Matching (So khớp mẫu):

Phương pháp này tách rời một ký tự trong hình ảnh, gọi là glyph, và so sánh nó với các glyph đã được lưu trữ trước đó. Phương pháp này hoạt động hiệu quả khi font chữ và kích thước của glyph quét tương đồng với glyph đã lưu. Nó phù hợp với tài liệu được đánh máy bằng font chữ chuẩn.

• Feature Extraction (Trích xuất đặc điểm):

Phương pháp này phân tích glyph thành những đặc điểm như đường nét, vòng lặp khép kín, hướng nét và giao điểm. Sau đó, đặc điểm này được so sánh với các glyph đã lưu để tìm ra kết quả khớp tốt nhất.

Bước #4 - Sau khi xử lý

Sau khi phân tích, hệ thống chuyển đổi dữ liệu văn bản đã trích xuất thành một tệp máy tính hóa. Một số hệ thống OCR có thể tạo ra các tệp PDF được chú thích, bao gồm cả phiên bản gốc và phiên bản sau khi quét của tài liệu.

4. Những phân loại của OCR (Nhận dạng ký tự quang học)

Nhiều nhà khoa học dữ liệu phân loại công nghệ OCR thành nhiều loại khác nhau dựa trên mục đích sử dụng và ứng dụng. Dưới đây là một số dạng cơ bản của OCR:

4.1 Phần mềm nhận dạng ký tự quang học đơn giản

Phần mềm OCR đơn giản hoạt động bằng cách lưu trữ nhiều mẫu hình ảnh văn bản và font chữ dưới dạng các mẫu tham chiếu. Phần mềm sử dụng thuật toán so khớp mẫu để so sánh hình ảnh văn bản, ký tự theo ký tự, với cơ sở dữ liệu nội bộ của nó. Nếu hệ thống so khớp văn bản theo từng từ, nó được gọi là nhận dạng từ quang học (Optical Word Recognition).

Phương pháp này có những hạn chế do số lượng kiểu chữ và chữ viết tay gần như vô hạn, khiến việc lưu trữ đầy đủ tất cả các mẫu trong cơ sở dữ liệu trở nên không khả thi.

4.2 Phần mềm nhận dạng ký tự thông minh (ICR)

ICR với khả năng nhận dạng ký tự chữ viết vượt trội

Các hệ thống OCR hiện đại sử dụng công nghệ nhận dạng ký tự thông minh ICR (Intelligent Character Recognition) để đọc văn bản theo cách con người làm. Chúng áp dụng những phương pháp tiên tiến, sử dụng phần mềm học máy (machine learning) để huấn luyện máy móc xử lý như con người.

Một hệ thống học máy gọi là mạng nơ-ron (neural network) phân tích văn bản qua nhiều cấp độ, xử lý hình ảnh lặp lại nhiều lần. Nó tìm kiếm nhiều thuộc tính khác nhau trong hình ảnh, như đường cong, nét cắt, giao điểm và vòng lặp, sau đó kết hợp kết quả từ tất cả các cấp độ phân tích để đưa ra kết quả cuối cùng.

Mặc dù ICR thường xử lý từng ký tự một, tuy nhiên quá trình này thao tác rất nhanh khi đưa ra kết quả chỉ mất vài giây.

4.3 Nhận dạng từ thông minh (IWR)

Hệ thống nhận dạng từ thông minh - IWR (Intelligent Word Recognition) hoạt động theo nguyên tắc tương tự như ICR, nhưng thay vì xử lý hình ảnh thành các ký tự riêng lẻ, nó xử lý toàn bộ từ trong hình ảnh.

4.4 Nhận dạng dấu quang học (OMR)

OMR xử lý tốt trong việc nhận dạng ký hiệu đánh dấu

Nhận dạng dấu quang học - OMR (Optical Mark Recognition) được sử dụng để xác định các biểu tượng, như logo, watermark, hoặc ký hiệu văn bản khác trong tài liệu.

5. Phân biệt OCR, ICR và OMR

Sự khác biệt chính giữa OCR/ICR và OMR là: OCR và ICR là công nghệ nhận dạng hình ảnh, trong khi OMR là phương pháp thu thập dữ liệu không cần công cụ nhận dạng. Vì vậy, OMR không thể nhận diện chữ viết tay hoặc chữ đánh máy.

Công nghệ OCR không chỉ đơn thuần chuyển đổi hình ảnh thành văn bản mà còn mở ra hàng loạt cơ hội tối ưu hóa quy trình trong nhiều ngành công nghiệp. Từ tài chính,  y tế - chăm sóc sức khỏe đến logistics, OCR đang trở thành một công cụ không thể thiếu giúp tăng cường hiệu suất, giảm thiểu sai sót và tối ưu hóa nguồn lực. 

Tài chính - Nâng cao bảo mật và hiệu quả giao dịch

OCR đang là xu hướng, được tích hợp trong nhiều phần mềm quản trị tài chính hiện nay

Trong ngành ngân hàng, OCR được sử dụng để xử lý và xác minh nhiều loại giấy tờ như hồ sơ vay vốn, séc gửi tiền, và các giao dịch tài chính khác. Công nghệ này giúp tăng cường bảo mật, ngăn chặn gian lận và đảm bảo tính an toàn của giao dịch.

Y tế - Tối ưu hóa quản lý hồ sơ bệnh nhân

Trong y tế, OCR được ứng dụng để xử lý hồ sơ bệnh nhân, bao gồm thông tin điều trị, kết quả xét nghiệm, bệnh án và thanh toán bảo hiểm. Nhờ OCR, quy trình làm việc tại bệnh viện trở nên tinh gọn hơn, giảm thiểu công việc thủ công và đảm bảo hồ sơ luôn được cập nhật kịp thời. 

Một ví dụ đối với một công ty bảo hiểm y tế với hơn 1 triệu khách hàng, việc quản lý dữ liệu và tra soát tốn rất nhiều thời gian và dễ mắc các sai sót trong quá trình nhập liệu truyền thống. Khi ứng dụng công nghệ OCR, khách hàng chỉ cần chụp ảnh hóa đơn y tế và gửi qua ứng dụng di động, phần mềm/ công cụ tích hợp OCR sẽ tự động xử lý những hình ảnh này, giúp nib phê duyệt yêu cầu bồi thường nhanh chóng hơn.

Logistics - Tăng tốc và giảm sai sót trong quy trình vận hành

Nhiều công ty logistics sử dụng OCR để theo dõi nhãn hàng hóa, hóa đơn, biên lai và các loại tài liệu khác một cách hiệu quả hơn. Ứng dụng công nghệ nhận diện OCR để hỗ trợ phần mềm nội bộ đọc chính xác những ký tự trên nhiều bố cục tài liệu khác nhau thay vì nhập dữ liệu thủ công vào hệ thống kế toán giúp nâng cao hiệu suất và giảm thiểu sai sót đáng kể cho tổ chức, doanh nghiệp. 

Với khả năng ứng dụng rộng rãi và tiềm năng cải tiến không ngừng, OCR chắc chắn sẽ là giải pháp công nghệ quan trọng để các tổ chức, doanh nghiệp, cơ quan ban ngành sẵn sàng cho một kỷ nguyên số hóa.