如何自己动手实现一个图片解答小助手

有一张图片如下所示:

Kimi上有一个功能,就是解析图片内容,给出回答:

image-20241008185201298

这样可以用于拍照向AI提问的场景,我自己也有这方面的需求,因此动手实践了一下。

自己动手实现的效果如下所示:

image-20241008185722470

那么自己如何实现呢?

可以通过添加一个OCR的功能来实现。中文图片文字识别也就是OCR效果比较好的是百度开源的PaddleOCR,之前介绍过PaddleOCR的.NET绑定PaddleSharp,见这篇文章C#使用PaddleOCR进行图片文字识别

之前使用PaddleOCR的时候,我已经在电脑上安装了一个虚拟环境,因为需求比较简单,就是将图片进行文字识别之后返回文本就行了,因此今天玩个不一样的,不用.NET绑定,直接调用Python脚本就好了。

那么现在拆解任务就是:

C#如何调用Python脚本?

那么就先来试一下,最简单的调用调用Python脚本输出一个Hello:

print("Hello")

可以使用 System.Diagnostics.Process 类来启动一个外部进程来运行Python脚本:

 string PythonScriptPath = @"D:\学习路线\人工智能\图片文字识别\test.py"; // 替换为你的Python脚本路径
 string pythonExecutablePath = @"D:\SoftWare\Anaconda\envs\paddle_env\python.exe"; // 替换为你的Python解释器路径                                                                                     
 processstartinfo start = new processstartinfo();
 start.FileName = pythonExecutablePath;
 start.Arguments =$"{PythonScriptPath}";
 start.UseShellExecute = false;
 start.RedirectStandardOutput = true;
 start.RedirectStandardError = true;
 start.CreateNowindow = true;

 using (Process process = Process.Start(start))
 {
     using (System.IO.StreamReader reader = process.StandardOutput)
     {
         string result = reader.ReadToEnd();
         MessageBox.Show(result);
     }

     using (System.IO.StreamReader errorReader = process.StandardError)
     {
         string errors = errorReader.ReadToEnd();
         if (!string.IsNullOrEmpty(errors))
         {
             MessageBox.Show("Errors: " + errors);
         }
     }
 }      

其中processstartinfo属性的解释如下:

  1. FileName
    • 含义:指定要启动的程序或文档的名称
    • 示例:在这里pythonExecutablePath 是 Python 解释器的路径,如 "C:\path\to\python.exe"
  2. Arguments
    • 含义:指定传递给要启动程序的命令行参数。
    • 示例:在这里PythonScriptPath 是你要执行的 Python 脚本的路径,如 "C:\path\to\hello.py"
  3. UseShellExecute
  4. RedirectStandardOutput
    • 含义:指定是否将子进程的标准输出重定向Process.StandardOutput 流。
    • 示例:在这里,设置为 true,表示将 Python 脚本的输出重定向Process.StandardOutput,以便你可以读取它。
  5. RedirectStandardError
  6. CreateNowindow
    • 含义:指定是否在新窗口中启动进程。如果设置为 true,则不会创建新窗口;如果设置为 false,则会创建新窗口。
    • 示例:在这里,设置为 true,表示不创建新窗口,即在后台运行 Python 脚本。

现在查看一下运行效果

image-20241008191313678

获取到了Python脚本输出的值。

那么再拆解一下任务,我们需要在命令行中传入一个参数,该如何实现呢?

import sys

# 检查是否有参数传递
if len(sys.argv) > 1:
    n = sys.argv[1]
    print(f"hello {n}")
else:
    print("请提供一个参数")

只需修改下图中,这两处地方即可:

image-20241008191639208

现在再来试下效果

image-20241008191805671

成功在命令行中传入了一个参数。

那么现在我们的准备工作已经做好了。

PaddleOCR的使用脚本如下:

import sys
import logging
from paddleocr import PaddleOCR, draw_ocr

# Paddleocr目前支持的多语言语种可以通过修改lang参数进行切换
# 例如`ch`, `en`, `fr`, `german`, `korean`, `japan`


# 检查是否有参数传递
if len(sys.argv) > 1:
    imagePath = sys.argv[1]
else:
    print("请提供一个参数")

# 配置日志级别为 WARNING,这样 DEBUG 和 INFO 级别的日志信息将被隐藏
logging.basicConfig(level=logging.WARNING)

# 创建一个自定义的日志处理器,将日志输出到 NullHandler(不输出)
class NullHandler(logging.Handler):
    def emit(self, record):
        pass

# 获取 PaddleOCR 的日志记录器
ppocr_logger = logging.getLogger('ppocr')

# 移除所有认的日志处理器
for handler in ppocr_logger.handlers[:]:
    ppocr_logger.removeHandler(handler)

# 添加自定义的 NullHandler
ppocr_logger.addHandler(NullHandler())

ocr = PaddleOCR(use_angle_cls=True, lang="ch")  # need to run only once to download and load model into memory
img_path = imagePath
result = ocr.ocr(img_path, cls=True)
for idx in range(len(result)):
    res = result[idx]   
    for line in res:
        print(line[1][0])

在vs code中运行效果如下所示:

image-20241008192131148

现在在WPF应用中调用结果如下:

image-20241009104512270

现在图片文字识别的部分已经搞定了。

现在就需要与大语言模型结合起来了,就是将识别出来的文字,丢给大语言模型。

可以这样写:

 public async IAsyncEnumerable<string> GetAIResponse4(string question, string imagePath)
 {
     string PythonScriptPath = @"D:\学习路线\人工智能\图片文字识别\test.py"; // 替换为你的Python脚本路径
     string pythonExecutablePath = @"D:\SoftWare\Anaconda\envs\paddle_env\python.exe"; // 替换为你的Python解释器路径                                                                                         
     string arguments = imagePath; // 替换为你要传递的参数

     processstartinfo start = new processstartinfo();
     start.FileName = pythonExecutablePath;
     start.Arguments = $"{PythonScriptPath} {arguments}";
     start.UseShellExecute = false;
     start.RedirectStandardOutput = true;
     start.RedirectStandardError = true;
     start.CreateNowindow = true;

     string result = "";

     using (Process process = Process.Start(start))
     {
         using (System.IO.StreamReader reader = process.StandardOutput)
         {
             result = reader.ReadToEnd();                   
         }

         using (System.IO.StreamReader errorReader = process.StandardError)
         {
             string errors = errorReader.ReadToEnd();
             if (!string.IsNullOrEmpty(errors))
             {
                 MessageBox.Show("Errors: " + errors);
             }
         }
     }

     string skPrompt = """
                        获取到的图片内容:{{$PictureContent}}。
                        根据获取到的信息回答问题:{{$Question}}。                       
                     """;
     await foreach (var str in _kernel.InvokePromptStreamingAsync(skPrompt, new() { ["PictureContent"] = result, ["Question"] = question }))
     {
         yield return str.ToString();
     }
 }

就可以实现如下的效果了:

image-20241009104837084

全部代码可在https://github.com/Ming-jiayou/SimpleRAG看到。

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