OCR/CHART_RECOGNITION.md

# Chart Recognition Feature Status

## 當前狀態

圖表識別功能目前**禁用**，因為它需要 `paddle.incubate.nn.functional.fused_rms_norm_ext` API。

### 限制來源

- **記錄時間**: 基於 PaddlePaddle 3.0.0 (2025年3月發布)
- **問題**: PaddlePaddle 3.0.0 只提供 `fused_rms_norm`，缺少 `fused_rms_norm_ext`
- **影響**: PP-StructureV3 的圖表內容理解功能無法使用

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## ✅ 什麼功能正常運作

即使圖表識別被禁用，以下功能**完全正常**：

| 功能 | 狀態 | 說明 |
|------|------|------|
| 圖表檢測 | ✅ 正常 | 布局分析可以識別圖表位置 |
| 圖表提取 | ✅ 正常 | 圖表區域保存為圖像文件 |
| 表格識別 | ✅ 正常 | 包括嵌套公式和圖片的表格 |
| 公式識別 | ✅ 正常 | LaTeX 公式提取 |
| 文字識別 | ✅ 正常 | OCR 核心功能 |

## ❌ 什麼功能被禁用

| 功能 | 狀態 | 說明 |
|------|------|------|
| 圖表類型識別 | ❌ 禁用 | 無法識別柱狀圖、折線圖等類型 |
| 數據提取 | ❌ 禁用 | 無法從圖表提取數值數據 |
| 軸/圖例解析 | ❌ 禁用 | 無法解析坐標軸標籤和圖例 |
| 圖表轉結構化 | ❌ 禁用 | 無法將圖表轉為 JSON/表格 |

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## 🔍 驗證新版本是否支持

### PaddlePaddle 版本歷史

| 版本 | 發布日期 | `fused_rms_norm_ext` 狀態 |
|------|---------|-------------------------|
| 3.0.0 | 2025-03-26 | ❌ 不支持 (記錄限制時的版本) |
| 3.1.0 | 2025-06-29 | ❓ 未驗證 |
| 3.1.1 | 2025-08-20 | ❓ 未驗證 |
| 3.2.0 | 2025-09-08 | ❓ 未驗證 |
| 3.2.1 | 2025-10-30 | ❓ 未驗證 |
| 3.2.2 | 2025-11-14 | ❓ 未驗證 (最新穩定版) |

### 驗證步驟

1. **運行驗證腳本**:
   ```bash
   cd backend
   conda activate tool_ocr
   python verify_chart_recognition.py
   ```

2. **查看結果**:
   - ✅ 如果顯示 "Chart recognition CAN be enabled"，表示可以啟用
   - ❌ 如果顯示 "Chart recognition CANNOT be enabled"，需要等待或升級

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## 🚀 如何啟用圖表識別

### 前提條件

確認 `fused_rms_norm_ext` API 可用（運行上述驗證腳本）

### 啟用步驟

1. **編輯 OCR 服務配置**:
   ```bash
   nano backend/app/services/ocr_service.py
   ```

2. **修改第 217 行**:
   ```python
   # 修改前:
   use_chart_recognition=False,  # Disable chart recognition...

   # 修改後:
   use_chart_recognition=True,   # Enable chart recognition
   ```

3. **重啟後端服務**:
   ```bash
   # 停止當前服務
   pkill -f "python.*app.main"

   # 啟動服務
   conda activate tool_ocr
   cd backend
   python -m app.main
   ```

4. **驗證功能**:
   - 上傳包含圖表的文檔
   - 檢查輸出結果中是否包含圖表數據解析

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## ⚠️ 性能考量

啟用圖表識別後：

- **處理時間**: 每頁增加 2-5 秒（取決於圖表複雜度）
- **記憶體使用**: 增加約 500MB-1GB
- **準確率**: 對簡單圖表準確率 >80%，複雜圖表可能需要人工檢查

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## 🔄 更新 PaddlePaddle

### 檢查當前版本

```bash
conda activate tool_ocr
pip show paddlepaddle
```

### 升級到最新版本

```bash
conda activate tool_ocr

# CPU 版本
pip install --upgrade paddlepaddle>=3.2.0

# GPU 版本 (CUDA 11.8)
pip install --upgrade paddlepaddle-gpu>=3.2.0
```

### 驗證升級

```bash
python verify_chart_recognition.py
```

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## 📊 技術細節

### 為什麼需要 `fused_rms_norm_ext`?

**RMSNorm (Root Mean Square Layer Normalization)**:
- 一種用於深度學習的層歸一化技術
- PaddleOCR-VL 的圖表識別模型使用此技術
- `fused_rms_norm_ext` 是融合優化版本，性能更好

**API 差異**:
```python
# 基礎版本 (3.0.0 提供)
paddle.incubate.nn.functional.fused_rms_norm(x, norm_weight, ...)

# 擴展版本 (圖表識別需要)
paddle.incubate.nn.functional.fused_rms_norm_ext(x, norm_weight, ...)
# 提供額外的參數和優化
```

### 代碼位置

- 限制代碼: [backend/app/services/ocr_service.py:217](backend/app/services/ocr_service.py#L217)
- PP-StructureV3 初始化: [backend/app/services/ocr_service.py:211](backend/app/services/ocr_service.py#L211)

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## 📝 更新 OpenSpec

如果驗證後發現新版本已支持，請更新以下文件：

1. **openspec/changes/add-gpu-acceleration-support/tasks.md**
   - 標記任務 5.4 為完成
   - 更新版本限制說明

2. **openspec/changes/add-gpu-acceleration-support/proposal.md**
   - 更新 "Known Issues" 部分
   - 記錄解決的 PaddlePaddle 版本

3. **README.md**
   - 移除或更新 "Known Limitations" 部分
   - 添加圖表識別功能說明

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## 🆘 故障排除

### 問題: 升級後仍然不可用

1. 確認 PaddlePaddle 版本:
   ```bash
   python -c "import paddle; print(paddle.__version__)"
   ```

2. 檢查 API 可用性:
   ```bash
   python -c "import paddle.incubate.nn.functional as F; print(hasattr(F, 'fused_rms_norm_ext'))"
   ```

3. 完全重新安裝:
   ```bash
   pip uninstall paddlepaddle paddlepaddle-gpu -y
   pip install paddlepaddle>=3.2.0 --force-reinstall
   ```

### 問題: 啟用後出現錯誤

如果啟用圖表識別後出現錯誤:

```python
AttributeError: module 'paddle.incubate.nn.functional' has no attribute 'fused_rms_norm_ext'
```

**解決方案**:
1. 確認 PaddlePaddle 版本 >= 支持的最低版本
2. 回退到 `use_chart_recognition=False`
3. 等待 PaddlePaddle 官方更新

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## 📚 相關資源

- [PaddlePaddle 官方文檔](https://www.paddlepaddle.org.cn/)
- [PaddleOCR GitHub](https://github.com/PaddlePaddle/PaddleOCR)
- [PP-StructureV3 文檔](https://paddlepaddle.github.io/PaddleOCR/)
- [PaddlePaddle PyPI](https://pypi.org/project/paddlepaddle/)

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**最後更新**: 2025-11-16
**創建者**: Development Team
**驗證腳本**: `backend/verify_chart_recognition.py`