nougat-latex-base - 提升图像到LaTeX代码转化的AI模型

Nougat-Latex-Base项目介绍

Nougat-Latex-Base是一个基于Donut模型的图像到文本转换工具，它专注于从图像生成LaTeX代码。该项目从facebook的nougat-base模型精调而来，并利用了im2latex-100k数据集以提高其转换LaTeX代码的能力。针对初始编码器输入图像尺寸不适合用于公式图像这一问题，Nougat-Latex-Base对输入分辨率进行了调整，并采用自适应填充的方法，确保在任意环境中的公式图像片段，其缩放后的分辨率能与训练数据尽量匹配，从而避免因重新缩放而导致的质量下降。

模型评估

Nougat-Latex-Base的性能在由Wikipedia、arXiv以及im2latex-100k收集的图像-方程配对数据集中进行评估，这些数据是由lukas-blecher整理的。对比结果如下表所示：

模型	语义词准确率(token_acc) ↑	标准编辑距离(normed edit distance) ↓
pix2tex	0.5346	0.10312
pix2tex*	0.60	0.10
nougat-latex-based	0.623850	0.06180

其中，pix2tex是一个由ResNet、ViT和文本解码器组成的架构，初次出现在LaTeX-OCR项目中。

pix2tex*为LaTeX-OCR项目中报告的数据；pix2tex为作者根据发布的检查点自己评估的结果；nougat-latex-based采用beam-search策略生成结果进行评估。

使用指南

环境需求

在项目中运行Nougat-Latex-Base模型需要安装以下环境:

pip install transformers >= 4.34.0

模型应用

由于部分API接口可能会导致响应结果被截断，建议用户在本地运行模型以获得完整的转译结果。使用步骤如下：

下载仓库

git clone git@github.com:NormXU/nougat-latex-ocr.git
cd ./nougat-latex-ocr

推理示例

import torch
from PIL import Image
from transformers import VisionEncoderDecoderModel
from transformers.models.nougat import NougatTokenizerFast
from nougat_latex import NougatLaTexProcessor

model_name = "Norm/nougat-latex-base"
device = "cuda" if torch.cuda.is_available() else "cpu"

# 初始化模型
model = VisionEncoderDecoderModel.from_pretrained(model_name).to(device)

# 初始化处理器
tokenizer = NougatTokenizerFast.from_pretrained(model_name)
latex_processor = NougatLaTexProcessor.from_pretrained(model_name)

# 测试
image = Image.open("path/to/latex/image.png")
if not image.mode == "RGB":
    image = image.convert('RGB')

pixel_values = latex_processor(image, return_tensors="pt").pixel_values

decoder_input_ids = tokenizer(tokenizer.bos_token, add_special_tokens=False,
                              return_tensors="pt").input_ids
with torch.no_grad():
    outputs = model.generate(
        pixel_values.to(device),
        decoder_input_ids=decoder_input_ids.to(device),
        max_length=model.decoder.config.max_length,
        early_stopping=True,
        pad_token_id=tokenizer.pad_token_id,
        eos_token_id=tokenizer.eos_token_id,
        use_cache=True,
        num_beams=5,
        bad_words_ids=[[tokenizer.unk_token_id]],
        return_dict_in_generate=True,
    )
sequence = tokenizer.batch_decode(outputs.sequences)[0]
sequence = sequence.replace(tokenizer.eos_token, "").replace(tokenizer.pad_token, "").replace(tokenizer.bos_token, "")
print(sequence)

这段代码示例展示了如何从一张LaTeX图像生成LaTeX代码，用户可以根据需要修改图像路径并观察输出结果。该项目能够为有LaTeX需求的用户提供强大且高效的图像转码解决方案。