Layoutanalyse

Layoutanalyse ist der Prozess der Bestimmung der strukturellen Aufteilung einer Seite oder eines Bildes in sinnvolle Bereiche wie Textblöcke, Überschriften, Grafiken oder Tabellen. Sie dient als Vorstufe für OCR, layoutbasierte Informationsgewinnung und digitale Archivierung, indem sie die Lesereihenfolge festlegt und die Inhalte semantisch charakterisiert.

Typische Aufgaben umfassen Seiten- und Blocksegmentierung, Erkennung von Spalten und Rasterstrukturen, Identifikation von Tabellen, Abbildungen und Captions sowie Fußnoten, und die Bestimmung der Leseordnung sowie der typografischen Hierarchie. Zudem werden Nicht-Text-Elemente und Hintergrundbereiche voneinander getrennt, um eine robuste Nachverarbeitung zu ermöglichen.

Techniken der Layoutanalyse reichen von klassischen Heuristiken über Projektion, Linien- und Komponenten-Analysen bis hin zu Clustering-Verfahren. Moderne Ansätze verwenden maschinelles Lernen und Deep Learning, etwa Segmentierungsnetze, Region-Proposal-Ansätze oder graphbasierte Modelle. Oft werden Vorverarbeitungsschritte wieSchräglageausgleich, Rauschreduzierung oder Binarisierung eingesetzt, gefolgt von mehrstufigen Modellen, die Layout-Typen und Lesereihenfolgen vorhersehen.

Standards und Formate: Ergebnisse der Layoutanalyse werden häufig in PAGE XML, ALTO oder HOCR gespeichert, die Layout-Elemente, Typen und Lesereihenfolgen beschreiben. Die Bewertung erfolgt oft anhand von Abdeckungs- oder Erkennungskennzahlen sowie der Korrektheit der Leseordnung.

Herausforderungen ergeben sich aus der Vielfalt von Layouts, mehrspaltigen Seiten, handschriftlichen Notizen, unregelmäßigen Spalten und schlechter Scanqualität. Anwendungen finden sich in digitalen Bibliotheken, Archiven, der automatisierten Dokumentenverarbeitung und Content-Management-Systemen.