CN109064304A - 财务报销票据自动处理系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及财务电子化技术领域,其公开了一种财务报销票据自动处理系统及方法,解决传统技术对票据的切分耗费人力,准确度低,需要设置多个票据识别接口,流程复杂的问题。该系统通过自动分割子系统对用户上传的票据图片进行自动分割;通过自动分类子系统对分割后的单张票据图片进行自动分类,通过票据识别子系统的负载均衡服务器根据单张票据图片的对应类别将所述单张票据图片发送给对应的票据识别服务模块进行票据识别,并收集识别结果。通过任务调度子系统轮询负载均衡服务器,获取负载均衡服务器收集的每张票据的识别结果展现给用户。本发明适用于财务报销票据的自动化处理。
Description
技术领域
本发明涉及财务电子化技术领域,具体涉及财务报销票据自动处理系统及方法。
背景技术
传统的财务报账OCR系统中,对于后台单据的切分通常需要人工进行切分,耗费人力,准确度低;且每类票据对应单独的票据识别子系统,意味着报账系统覆盖N类票据,内部则需对接N个票据识别接口,流程复杂;同时,票据识别采用传统的图像识别方式,识别率低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是:提出一种财务报销票据自动处理系统及方法,解决传统技术对票据的切分耗费人力,准确度低,需要设置多个票据识别接口,流程复杂的问题。
本发明进一步可解决采用传统图像识别方式识别率低的问题。
本发明解决上述技术问题采用的技术方案是:
财务报销票据自动处理系统,包括:
自动分割子系统,用于对用户上传的票据图片进行自动分割,将分割后的票据图片传送给任务调度子系统;
自动分类子系统,用于对分割后的单张票据图片进行自动分类,将分类的结果传送给任务调度子系统;
任务调度子系统,用于将经过自动分割子系统分割后的票据图片发送给自动分类子系统进行分类,将分类结果发送给票据识别子系统的负载均衡服务器,以及通过轮询负载均衡服务器,获取负载均衡服务器收集的每张票据的识别结果展现给用户;
票据识别子系统,包括负载均衡服务器和多个类别的票据识别服务模块,所述负载均衡器根据单张票据图片的对应类别将所述单张票据图片发送给对应的票据识别服务模块进行票据识别,并收集识别结果。
作为进一步优化,所述自动分割子系统包括特征提取模块、特征匹配模块、多框融合模块和分割输出模块;
所述特征提取模块用于对每一类票据样本进行特征提取并保存,在输入待分割的票据后,提取所述输入的票据的特征;
特征匹配模块,用于启用多线程将提取的所述输入的票据的特征与保存的每一类票据样本的特征进行匹配;
多框融合模块,用于根据各个线程的匹配结果在所述输入的票据图片上采用多个位置框框选对应位置的票据图片;
分割输出模块,用于根据所述多个位置框对输入的票据进行分割,输出分割的图像。
作为进一步优化,所述自动分类子系统包括票据分类样本集处理模块、样本训练模块和票据分类模块;
所述票据分类样本集处理模块,用于构建不同种类的票据样本集,并对每一类票据样本赋予对应的标签;
样本训练模块,用于针对每一类票据样本提取特征,利用支持向量机分类算法对提取的特征进行闭环训练分类,形成分类模型;
票据分类模块,用于利用分类模型对新输入的票据进行分类,获得票据分类结果。
作为进一步优化,所述任务调度子系统包括:调度模块和轮询模块;
所述调度模块,用于将经过自动分割子系统分割后的票据图片发送给自动分类子系统进行分类,将分类结果发送给票据识别子系统的负载均衡服务器;
所述轮询模块,用于通过轮询负载均衡服务器,获取负载均衡服务器收集的每张票据的识别结果展现给用户。
作为进一步优化,所述票据识别服务模块包括:图片预处理模块,票据版面分析模块,序列字符截取模块,序列识别模块和结构化输出模块;
所述图片预处理模块,用于对输入的票据图片进行预处理;
所述票据版面分析模块,用于对经过预处理的票据图片进行版面分析;
所述序列字符截取模块,用于对经过版面分析的图片进行序列字符定位和序列字符图片截取;
所述序列识别模块,用于利用深度学习算法对截取的序列字符图片进行序列识别;
结构化输出模块,用于将序列识别的结果进行结构化输出。
此外,本发明基于上述系统,还提出了一种财务报销票据自动处理方法,其包括以下实现步骤:
a.用户将票据图片上传至自动分割子系统;
b.自动分割子系统对票据图片自动分割,将分割后的票据图片传送给任务调度子系统;
c.任务调度子系统对分割后的票据图片进行校验核对,将核对后的票据图片发送给自动分类子系统;
d.自动分类子系统对单张票据图片进行自动分类,将分类的结果传送给任务调度子系统;
e.任务调度子系统对分类的结果进行校验核对后,将分类结果发送给票据识别子系统的负载均衡服务器;
f.票据识别子系统的负载均衡服务器根据单张票据图片的对应类别将所述单张票据图片发送给对应的票据识别服务模块进行票据识别,并收集识别结果;
g.任务调度子系统通过轮询负载均衡服务器,获取负载均衡服务器收集的每张票据的识别结果展现给用户。
作为进一步优化,步骤b中,所述自动分割子系统预先选取票面相对清晰的票据制作模板样本集,并对样本集中的对每一类票据样本进行特征提取并保存;在对输入的票据图片自动分割时,首先,提取输入的票据图片的特征;然后,启用多线程将提取的所述输入的票据图片的特征与保存的每一类票据样本的特征进行匹配;接着,根据各个线程的匹配结果在所述输入的票据图片上采用多个位置框框选对应位置的票据图片;最后根据所述多个位置框对输入的票据进行分割,输出分割的图像。
作为进一步优化,步骤d中,所述自动分类子系统预先构建不同种类的票据样本集,对每一类票据样本赋予对应的标签,并对每一类票据样本提取特征,利用支持向量机分类算法对提取的特征进行闭环训练分类,形成分类模型;在需要对单张票据图片进行分类时,利用训练好的分类模型对输入的单张票据进行分类,获得票据分类结果。
作为进一步优化,步骤f中,所述票据识别服务模块进行票据识别,具体包括:
对输入的票据图片进行预处理;
对经过预处理的票据图片进行版面分析;
对经过版面分析的图片进行序列字符定位和序列字符图片截取;
利用深度学习算法对截取的序列字符图片进行序列识别;
将序列识别的结果进行结构化输出。
作为进一步优化,所述序列识别具体包括:
基于深度学习模型,对序列字符图片经过卷积神经网络提取序列混合特征,对提取的序列混合特征经过双向LSTM网络进行初步预测,将初步预测结果输入至CTC网络进行预测,获得最终的序列识别结果;
所述深度学习模型的训练方法为:
通过中国的汉字、数字以及英文字母构建自造样本集;通过实际的票据构建固定样本集;将构建的数据集通过深度学习网络进行学习,并进行闭环训练形成深度学习模型;所述深度学习网络为:CNN+Bi-LSTM+CTC。
本发明的有益效果是:通过自动分割子系统可对单据上的多张票据进行自动分割,然后,分割后的票据经过自动分类,最后送入到基于深度学习的票据识别子系统。采用自动分割的方式大大节约了人工切分票据的时间,且提升了切分票据的准确度;自动分类子系统对票据进行自动分类,避免了人为操作带来的人类错误,同时节约了人力;最后基于深度学习的字符序列识别通过学习海量的票据字符序列,大大提高了票据字符的识别率。
附图说明
图1为本发明中的财务报销票据自动处理系统构架示意图;
图2为自动分割子系统的处理流程图;
图3为自动分类子系统的处理流程图;
图4为票据识别子系统的处理流程图;
图5为深度学习模型的训练流程图。
具体实施方式
本发明旨在提出一种财务报销票据自动处理系统及方法,解决传统技术对票据的切分耗费人力,准确度低,需要设置多个票据识别接口,流程复杂的问题。针对张贴多票据的报销单,本发明借助自动分割子系统可将此单据进行票据的自动分割,并将分割后的票据自动送入任务调度子系统进行校验核对,核对后的票据发送到自动分类子系统对其进行自动分类,且将分类后的结果返回到任务调度子系统对其进行校验核对;然后,任务调度子系统将分割后的图片和类别打包发送到识别系统的负载均衡服务器,并根据其分类的类别分发到不同的票据识别服务对其进行票据识别,并将识别后的结构化数据返回到识别负载均衡服务器;最后,任务调度子系统通过轮询识别负载均衡服务器取回每张票据的识别结果。
如图1所示,本发明中的财务报销票据自动处理系统包括:自动分割子系统、自动分类子系统、任务调度子系统和票据识别子系统四个部分;各部分的功能如下:
自动分割子系统,用于对用户上传的票据图片进行自动分割,将分割后的票据图片传送给任务调度子系统;
自动分类子系统,用于对分割后的单张票据图片进行自动分类,将分类的结果传送给任务调度子系统;
任务调度子系统,用于将经过自动分割子系统分割后的票据图片发送给自动分类子系统进行分类,将分类结果发送给票据识别子系统的负载均衡服务器,以及通过轮询负载均衡服务器,获取负载均衡服务器收集的每张票据的识别结果展现给用户;
票据识别子系统,包括负载均衡服务器和多个类别的票据识别服务模块,所述负载均衡器根据单张票据图片的对应类别将所述单张票据图片发送给对应的票据识别服务模块进行票据识别,并收集识别结果。
在具体实现上,所述自动分割子系统包括特征提取模块、特征匹配模块、多框融合模块和分割输出模块;
所述特征提取模块用于对每一类票据样本进行特征提取并保存,在输入待分割的票据后,提取所述输入的票据的特征;
特征匹配模块,用于启用多线程将提取的所述输入的票据的特征与保存的每一类票据样本的特征进行匹配;
多框融合模块,用于根据各个线程的匹配结果在所述输入的票据图片上采用多个位置框框选对应位置的票据图片;
分割输出模块,用于根据所述多个位置框对输入的票据进行分割,输出分割的图像。
所述自动分类子系统包括票据分类样本集处理模块、样本训练模块和票据分类模块;
所述票据分类样本集处理模块,用于构建不同种类的票据样本集,并对每一类票据样本赋予对应的标签;
样本训练模块,用于针对每一类票据样本提取特征,利用支持向量机分类算法对提取的特征进行闭环训练分类,形成分类模型;
票据分类模块,用于利用分类模型对新输入的票据进行分类,获得票据分类结果。
所述任务调度子系统包括:调度模块和轮询模块;
所述调度模块,用于将经过自动分割子系统分割后的票据图片发送给自动分类子系统进行分类,将分类结果发送给票据识别子系统的负载均衡服务器;
所述轮询模块,用于通过轮询负载均衡服务器,获取负载均衡服务器收集的每张票据的识别结果展现给用户。
所述票据识别服务模块包括:图片预处理模块,票据版面分析模块,序列字符截取模块,序列识别模块和结构化输出模块;
所述图片预处理模块,用于对输入的票据图片进行预处理;
所述票据版面分析模块,用于对经过预处理的票据图片进行版面分析;
所述序列字符截取模块,用于对经过版面分析的图片进行序列字符定位和序列字符图片截取;
所述序列识别模块,用于利用深度学习算法对截取的序列字符图片进行序列识别;
结构化输出模块,用于将序列识别的结果进行结构化输出。
基于上述系统,本发明实现的财务报销票据自动处理方法包括以下步骤:
1.用户将票据图片上传至自动分割子系统;
本步骤中,用户上传的票据图片为张贴多张票据的报销单的图片。
2.自动分割子系统对票据图片自动分割,将分割后的票据图片传送给任务调度子系统;
本步骤中,自动分割子系统对票据图片分割的处理流程如图2所示,其预先选取票面相对清晰的票据制作模板样本集,并对样本集中的对每一类票据样本进行特征提取并保存,用于自动分割时的特征比对;在对输入的票据图片自动分割时,首先,提取输入的票据图片的特征;然后,启用多线程将提取的所述输入的票据图片的特征与保存的每一类票据样本的特征进行匹配,从而能够确定输入的票据图片上粘贴的多张票据的各自区域位置;接着,根据各个线程的匹配结果在所述输入的票据图片上采用多个位置框框选对应位置区域的票据图片;最后根据所述多个位置框对输入的票据进行分割,输出分割的图像。
3.任务调度子系统对分割后的票据图片进行校验核对,将核对后的票据图片发送给自动分类子系统;
4.自动分类子系统对单张票据图片进行自动分类,将分类的结果传送给任务调度子系统;
本步骤中,自动分类子系统对单张票据图片进行分类的处理流程参见图3,其预先构建不同种类的票据样本集,对每一类票据样本赋予对应的标签,并对每一类票据样本提取特征,利用支持向量机分类算法对提取的特征进行闭环训练分类,形成分类模型;在需要对单张票据图片进行分类时,利用训练好的分类模型对输入的单张票据进行分类,获得票据分类结果。
5.任务调度子系统对分类的结果进行校验核对后,将分类结果发送给票据识别子系统的负载均衡服务器;
6.票据识别子系统的负载均衡服务器根据单张票据图片的对应类别将所述单张票据图片发送给对应的票据识别服务模块进行票据识别,并收集识别结果;
本步骤中,票据识别子系统进行票据识别的处理流程参见图4,其包括:对输入的票据图片进行预处理;对经过预处理的票据图片进行版面分析;对经过版面分析的图片进行序列字符定位和序列字符图片截取;利用深度学习算法对截取的序列字符图片进行序列识别;将序列识别的结果进行结构化输出。
在序列识别之前首先要进行深度学习模型的训练,如图5所示,通过中国的汉字、数字以及英文字母构建自造样本集;通过实际的票据构建固定样本集;将构建的数据集通过深度学习网络(CNN+Bi-LSTM+CTC)进行学习,并进行闭环训练形成深度学习模型。
在进行序列识别时,基于深度学习模型,对序列字符图片经过卷积神经网络提取序列混合特征,对提取的序列混合特征经过双向LSTM(Long Short-Term Memory)网络进行初步预测,将初步预测结果输入至CTC(Connectionist temporal classification)网络进行预测,获得最终的序列识别结果。该序列识别结果被结构化处理后反馈给负载均衡服务器。
7.任务调度子系统通过轮询负载均衡服务器,获取负载均衡服务器收集的每张票据的识别结果展现给用户。
Claims (10)
1.财务报销票据自动处理系统,其特征在于,包括:
自动分割子系统,用于对用户上传的票据图片进行自动分割,将分割后的票据图片传送给任务调度子系统;
自动分类子系统,用于对分割后的单张票据图片进行自动分类,将分类的结果传送给任务调度子系统;
任务调度子系统,用于将经过自动分割子系统分割后的票据图片发送给自动分类子系统进行分类,将分类结果发送给票据识别子系统的负载均衡服务器,以及通过轮询负载均衡服务器,获取负载均衡服务器收集的每张票据的识别结果展现给用户;
票据识别子系统,包括负载均衡服务器和多个类别的票据识别服务模块,所述负载均衡器根据单张票据图片的对应类别将所述单张票据图片发送给对应的票据识别服务模块进行票据识别,并收集识别结果。
2.如权利要求1所述的财务报销票据自动处理系统,其特征在于,所述自动分割子系统包括特征提取模块、特征匹配模块、多框融合模块和分割输出模块;
所述特征提取模块用于对每一类票据样本进行特征提取并保存,在输入待分割的票据后,提取所述输入的票据的特征;
特征匹配模块,用于启用多线程将提取的所述输入的票据的特征与保存的每一类票据样本的特征进行匹配;
多框融合模块,用于根据各个线程的匹配结果在所述输入的票据图片上采用多个位置框框选对应位置的票据图片;
分割输出模块,用于根据所述多个位置框对输入的票据进行分割,输出分割的图像。
3.如权利要求1所述的财务报销票据自动处理系统,其特征在于,所述自动分类子系统包括票据分类样本集处理模块、样本训练模块和票据分类模块;
所述票据分类样本集处理模块,用于构建不同种类的票据样本集,并对每一类票据样本赋予对应的标签;
样本训练模块,用于针对每一类票据样本提取特征,利用支持向量机分类算法对提取的特征进行闭环训练分类,形成分类模型;
票据分类模块,用于利用分类模型对新输入的票据进行分类,获得票据分类结果。
4.如权利要求1所述的财务报销票据自动处理系统,其特征在于,所述任务调度子系统包括:调度模块和轮询模块;
所述调度模块,用于将经过自动分割子系统分割后的票据图片发送给自动分类子系统进行分类,将分类结果发送给票据识别子系统的负载均衡服务器;
所述轮询模块,用于通过轮询负载均衡服务器,获取负载均衡服务器收集的每张票据的识别结果展现给用户。
5.如权利要求1所述的财务报销票据自动处理系统,其特征在于,所述票据识别服务模块包括:图片预处理模块,票据版面分析模块,序列字符截取模块,序列识别模块和结构化输出模块;
所述图片预处理模块,用于对输入的票据图片进行预处理;
所述票据版面分析模块,用于对经过预处理的票据图片进行版面分析;
所述序列字符截取模块,用于对经过版面分析的图片进行序列字符定位和序列字符图片截取;
所述序列识别模块,用于利用深度学习算法对截取的序列字符图片进行序列识别;
结构化输出模块,用于将序列识别的结果进行结构化输出。
6.财务报销票据自动处理方法,其特征在于,包括以下步骤:
a.用户将票据图片上传至自动分割子系统;
b.自动分割子系统对票据图片自动分割,将分割后的票据图片传送给任务调度子系统;
c.任务调度子系统对分割后的票据图片进行校验核对,将核对后的票据图片发送给自动分类子系统;
d.自动分类子系统对单张票据图片进行自动分类,将分类的结果传送给任务调度子系统;
e.任务调度子系统对分类的结果进行校验核对后,将分类结果发送给票据识别子系统的负载均衡服务器;
f.票据识别子系统的负载均衡服务器根据单张票据图片的对应类别将所述单张票据图片发送给对应的票据识别服务模块进行票据识别,并收集识别结果;
g.任务调度子系统通过轮询负载均衡服务器,获取负载均衡服务器收集的每张票据的识别结果展现给用户。
7.如权利要求6所述的财务报销票据自动处理方法,其特征在于,
步骤b中,所述自动分割子系统预先选取票面相对清晰的票据制作模板样本集,并对样本集中的对每一类票据样本进行特征提取并保存;在对输入的票据图片自动分割时,首先,提取输入的票据图片的特征;然后,启用多线程将提取的所述输入的票据图片的特征与保存的每一类票据样本的特征进行匹配;接着,根据各个线程的匹配结果在所述输入的票据图片上采用多个位置框框选对应位置的票据图片;最后根据所述多个位置框对输入的票据进行分割,输出分割的图像。
8.如权利要求6所述的财务报销票据自动处理方法,其特征在于,
步骤d中,所述自动分类子系统预先构建不同种类的票据样本集,对每一类票据样本赋予对应的标签,并对每一类票据样本提取特征,利用支持向量机分类算法对提取的特征进行闭环训练分类,形成分类模型;在需要对单张票据图片进行分类时,利用训练好的分类模型对输入的单张票据进行分类,获得票据分类结果。
9.如权利要求6所述的财务报销票据自动处理方法,其特征在于,
步骤f中,所述票据识别服务模块进行票据识别,具体包括:
对输入的票据图片进行预处理;
对经过预处理的票据图片进行版面分析;
对经过版面分析的图片进行序列字符定位和序列字符图片截取;
利用深度学习算法对截取的序列字符图片进行序列识别;
将序列识别的结果进行结构化输出。
10.如权利要求9所述的财务报销票据自动处理方法,其特征在于,
所述序列识别具体包括:
基于深度学习模型,对序列字符图片经过卷积神经网络提取序列混合特征,对提取的序列混合特征经过双向LSTM网络进行初步预测,将初步预测结果输入至CTC网络进行预测,获得最终的序列识别结果;
所述深度学习模型的训练方法为:
通过中国的汉字、数字以及英文字母构建自造样本集;通过实际的票据构建固定样本集;将构建的数据集通过深度学习网络进行学习,并进行闭环训练形成深度学习模型;所述深度学习网络为:CNN+Bi-LSTM+CTC。
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