發票內容識別

compatibility: "pip: pymupdf openpyxl requests Pillow python-dotenv"
---

# 增值税发票识别技能 (VAT Invoice OCR Skill)

## 概述

本技能支持 **PDF（单页/多页）** 和 **常见图片格式** 的发票识别，底层强依赖**百度云增值税发票 OCR 接口**，将非结构化文档转化为结构化数据，并输出为 Excel 报告。核心处理包含三个模块：

1. **发票检测** — 过滤非发票图像、初判发票类型。
2. **内容识别** — 调用百度云专用 API 提取核心字段（失败时自动降级通用 OCR）。
3. **质量评估** — 基于字段完整度和引擎置信度进行自动化打分。

---

## 工作流程

### 步骤 1：环境与凭证检查

在执行任务前，必须确认以下条件：
* **输入文件有效性**：文件格式须为 `.pdf` / `.png` / `.jpg` / `.jpeg` 等支持的格式。
* **环境变量配置 (`.env`)**：工作目录下必须存在 `.env` 文件，且包含 `BAIDU_API_KEY` 和 `BAIDU_SECRET_KEY`。
  * 若未检测到配置，**必须主动询问用户**。若用户无凭证，引导其前往 [百度智能云控制台](https://console.bce.baidu.com/) 免费申请。
* **输出路径**：确认最终生成的 Excel 文件存放位置（默认：`result.xlsx`）。

### 步骤 2：安装依赖并执行

```bash
# 1. 安装核心依赖
pip install pymupdf openpyxl requests Pillow python-dotenv --break-system-packages -q

# 2. 运行极简命令行
python invoice_ocr_main.py \
  --input <文件路径> \
  --output ./outputs/发票识别结果.xlsx

```

### 步骤 3：结果交付

向用户交付生成的 Excel 文件，并简明扼要地总结处理情况（例如："已成功处理包含 3 页的 PDF，成功识别 2 张增值税专用发票，1 页因非发票内容已跳过，请查看 Excel 汇总。"）。

---

## 核心架构与模块说明

脚本 `invoice_ocr_main.py` 的核心架构如下：

### 1. 输入处理 (InputHandler)

* 统一将不同类型的输入转化为标准的 JPEG 字节流列表。
* 对大尺寸图片（>3MB）或高分辨率图像自动执行比例裁剪和质量压缩，规避 API 负荷限制。

### 2. 发票检测 (InvoiceDetector)

* 基于图像尺寸进行初步过滤（剔除极小图片）。
* 结合 OCR 提取的文本内容，通过正则和关键词（如"增值税专用发票"、"价税合计"等）确切判定发票类型并输出置信度。

### 3. 内容提取 (ContentExtractor)

* 严格通过 `python-dotenv` 读取鉴权信息，获取并缓存 Access Token。
* 优先请求 `vat_invoice` 增值税专用接口。
* 若接口返回错误码（如非标准发票类型），无缝降级调用 `general_basic` 通用文字识别接口，并通过正则尽力挽救关键数据。
* 内置自动重试机制（最高 3 次，间隔递增），增强网络抗抖动能力。

### 4. 质量评估 (QualityAssessor)

系统对成功识别的发票进行满分 100 分的量化评估，权重分配如下：

| 评估维度 | 权重 | 说明 |
| --- | --- | --- |
| **字段完整性** | 60% | 校验核心字段（号码、日期、买卖双方、总金额）是否提取成功 |
| **图像清晰度** | 40% | 基于 OCR 引擎返回的文本置信度转化 |

**评级标准：**

* 🟢 **优秀 (90-100)**：无需人工干预
* 🟡 **良好 (70-89)**：建议抽查核心金额
* 🔴 **较差 (<70)**：必须人工核验或重新扫描

---

## Excel 报告输出结构

数据导出为单 Sheet（**"发票汇总"**），主打高度概括和直观，包含以下核心列头：

* 页码
* 发票类型
* 发票号码
* 开票日期
* 销售方
* 购买方
* 价税合计
* 质量评估（直接展示红黄绿指示灯及评级，如 "🟢 优秀"）

---

## 边缘 Case 容错处理

| 异常场景 | 系统的自动化处理策略 |
| --- | --- |
| **多页混排 PDF** | 使用 PyMuPDF 逐页渲染分离，独立处理并汇总到同一 Excel |
| **超大图片超限** | 自动按长宽比不超过 3:1 裁剪，并递减 JPEG 质量直至满足百度接口要求 |
| **API 调用失败** | 阶梯式延迟重试 3 次，彻底失败则在 Excel 记录"识别失败"并继续处理下一页 |
| **非发票 / 空白页** | `has_invoice` 标记为 False，跳过 API 消耗并在 Excel 中如实记录 |
| **字段含扰码/空格** | 代码层面对提取的发票号码、税号进行 `.strip()` 和 `.replace(" ", "")` 清洗 |

---