文档解析的“iPhone时刻”来了!百度PaddleOCR-VL转向VLM,从“看字”到“懂图”的惊天一跃!

引言

前天,百度发布了新的解析模型 PaddleOCR-VL,这项工作标致着 PaddleOCR 开了全新的模型线。

PaddleOCR 是很多模型模型的集合,比如 PP-OCR 专用于文本检测和识别,PP-ChatOCR 专用于 智能信息提取。

而对于复杂文档解析,PaddleOCR 原本是有个 PP-Structure 模型线,而且已更新到了V3。

不过 PP-Structure 用的是集成解析方案,类似于 MinerU 的 pipeline 方案,这种路线目前已逐步接近性能瓶颈。

PaddleOCR-VL 则是一次方向转型,通过一个 0.9B参数量的 VLM 模型,实现了文档解析。

根据其在 OmniDocBench 数据集披露的表现,性能指标又比 MinerU 2.5 高了一点。

本文就根据其技术报告[1],看看这个模型背后是什么机理。

模型架构

PaddleOCR-VL 是个两阶段的结构:

  • 第一阶段采用 PP-DocLayoutV2 进行版面分析,负责定位语义区域并预测阅读顺序
  • 第二阶段通过 PaddleOCR-VL-0.9B 模型,基于版面预测结果对文本、表格、公式和图表等多样化内容进行细粒度识别,最后将文档结构化转换为Markdown与JSON格式。

这个思路和 MinerU 2.5 是一样的,先检测位置,再进行识别,只不过 MinerU 2.5 两个阶段都是用的同一个模型,PaddleOCR-VL 则是不同的模型。

第一阶段:PP-DocLayoutV2

PP-DocLayoutV2 具体结构是由两个顺序连接的网络组成:

  • 第一个:基于RT-DETR的检测模型,负责执行布局元素检测与分类
  • 第二个:输入检测到的边界框和类别标签,通过指针网络对这些布局元素进行排序

第二阶段:PaddleOCR-VL-0.9B

PaddleOCR-VL-0.9B 的核心是通过 ERNIE-4.5-0.3B 这个语言模型驱动的,它的输入包括两部分:

  • 第一部分:不同的任务指令(文本识别/表格识别),通过分词器(tokenizer),再进行向量化嵌入
  • 第二部分:不同的图像元素通过NaViT风格编码器之后,再经过两层MLP和GELU之后,跟在指令输出后面

NaViT风格编码器是 2023 年 Google 的一项工作,特点是能够接收不同分辨率和长宽比图像的输入,并且它支持可变分辨率推理,即训练时可以采用较低分辨率,推理时能自动适配更高分辨率图像。

数据构建

数据构建的整体流程如下图所示:

数据从四个途径获取:

  • 开源数据集:采用CASIA-HWDB等开源数据,数据经过筛选和清洗,剔除噪声较多及低质量的标注
  • 合成数据集:为解决公共数据天然存在分布不均衡的问题,采用数据合成策略低成本生成大量缺失数据类型
  • 网络数据集:从网上获取学术论文、报纸、期刊文章、PPT等数据
  • 内部数据集:内部积累的数据集

获取数据之后,利用 PP-StructureV3 对数据集进行初步推理,生成伪标签,然后用更先进的多模态大模型 ERNIE-4.5-VL 和 Qwen2.5-VL 对标签进行校验和改进。

最后,通过人工筛选、标注等方式进一步挖掘困难样本,最后形成训练数据集。

推理性能

在报告附录中,进一步展示 PaddleOCR-VL 在不同设备显卡和推理框架下的性能,如下图所示:

从图中可以得出结论:

  • vLLM 的处理速度优于 SGLang,所以正常部署选 vLLM 就行了
  • 最小显存占用在 RTX5070 显卡上是 8.9GB,所以显存不足的一些消费级显卡想本地部署,可以洗洗睡了
  • 普通消费级显卡基本上需要2-3秒处理完一页内容,这比 MinerU 2.5的速度是要慢的,作者表示还有优化空间

在线使用

通过 PaddleOCR-VL 试用Demo[2]可以在线进行使用。

离线部署

PaddleOCR-VL技术播客[3] 给出了离线部署方式。

安装依赖

安装 PaddlePaddle 和 PaddleOCR

python -m pip install paddlepaddle-gpu==3.2.0 -i https://www.paddlepaddle.org.cn/packages/stable/cu126/python -m pip install -U "paddleocr[doc-parser]"python -m pip install https://paddle-whl.bj.bcebos.com/nightly/cu126/safetensors/safetensors-0.6.2.dev0-cp38-abi3-linux_x86_64.whl

快速使用

CLI:

paddleocr doc_parser -i https://paddle-model-ecology.bj.bcebos.com/paddlex/imgs/demo_image/pp_ocr_vl_demo.png

Python API:

from paddleocr import PaddleOCRVLpipeline = PaddleOCRVL()output = pipeline.predict("https://paddle-model-ecology.bj.bcebos.com/paddlex/imgs/demo_image/pp_ocr_vl_demo.png")for res in output:    res.print()    res.save_to_json(save_path="output")    res.save_to_markdown(save_path="output")

使用 vLLM 加速推理

启动 vLLM 推理服务器,默认端口是8080

docker run \    --rm \    --gpus all \    --network host \    ccr-2vdh3abv-pub.cnc.bj.baidubce.com/paddlepaddle/paddlex-genai-vllm-server

CLI:

paddleocr doc_parser \    -i https://paddle-model-ecology.bj.bcebos.com/paddlex/imgs/demo_image/pp_ocr_vl_demo.png \    --vl_rec_backend vllm-server \    --vl_rec_server_url http://127.0.0.1:8080

Python API:

from paddleocr import PaddleOCRVLpipeline = PaddleOCRVL(vl_rec_backend="vllm-server", vl_rec_server_url="http://127.0.0.1:8080")output = pipeline.predict("https://paddle-model-ecology.bj.bcebos.com/paddlex/imgs/demo_image/pp_ocr_vl_demo.png")for res in output:    res.print()    res.save_to_json(save_path="output")    res.save_to_markdown(save_path="output")

总结

这项工作整体看下来是比较清晰的,但是还是能看出做的比较“仓促”,具体体现在:

  • 双阶段模型用的是不同的模型,这会有点割裂,毕竟 VLM 的方向整体上走的是用一个模型解决全部问题,用不同的模型组合,仍然是一种“变相”的集成
  • 在推理效率方面,用不同的模型组合,不仅会占用更多的显存,而且加速的空间也会降低

个人合理揣测是,当 MinerU 2.5 成果出来之后,PaddleOCR 立马跟进,最快速度开发的策略就是复用之前效果不错的组件,或许这就是大公司的压力,但能在短时间做出成果,效率还是值得钦佩的。

从旁观者角度看,很乐意这些参赛选手“卷起来”,因为这些工作都开源,而且在数据标注方面,可以成果交叉复用,提升自动化标注的效果,最终还是利好行业应用者。

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  • 搭建一个简单的 ChatPDF
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  • 什么是向量表示(Embeddings)
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到此为止,大概2个月的时间。你已经成为了一名“AI小子”。那么你还想往下探索吗?

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  • 案例:如何优雅地在阿里云私有部署开源大模型
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