Anleitung zur optischen Zeichenerkennung (OCR)

Hier erfahren Sie, wie Sie optische Zeichenerkennung (Optical Character Recognition, OCR) auf der Google Cloud Platform ausführen. In dieser Anleitung wird gezeigt, wie Sie Bilddateien in Google Cloud Storage hochladen, Text mit der Google Cloud Vision API aus den Bildern extrahieren, den Text mithilfe der Google Cloud Translation API übersetzen und Ihre Übersetzungen wieder in Cloud Storage speichern. Google Cloud Pub/Sub wird verwendet, um verschiedene Aufgaben in eine Warteschlange zu stellen und die entsprechenden Cloud Functions für ihre Ausführung auszulösen.

Ziele

  • Mehrere Cloud Functions-Hintergrundfunktionen schreiben und bereitstellen
  • Bilder in Cloud Storage hochladen
  • In hochgeladenen Bildern enthaltenen Text extrahieren, übersetzen und speichern

Kosten

In dieser Anleitung werden die folgenden kostenpflichtigen Komponenten von Google Cloud verwendet:

  • Cloud Functions
  • Pub/Sub
  • Cloud Storage
  • Cloud Translation API
  • Cloud Vision

Mit dem Preisrechner können Sie eine Kostenschätzung für Ihre voraussichtliche Nutzung vornehmen. Neuen Google Cloud-Nutzern steht möglicherweise eine kostenlose Testversion zur Verfügung.

Hinweis

  1. Melden Sie sich bei Ihrem Google Cloud-Konto an. Wenn Sie mit Google Cloud noch nicht vertraut sind, erstellen Sie ein Konto, um die Leistungsfähigkeit unserer Produkte in der Praxis sehen und bewerten zu können. Neukunden erhalten außerdem ein Guthaben von 300 $, um Arbeitslasten auszuführen, zu testen und bereitzustellen.

  2. Wählen Sie in der Google Cloud Console auf der Seite der Projektauswahl ein Google Cloud-Projekt aus oder erstellen Sie eines.

    Zur Projektauswahl

  3. Die Abrechnung für das Cloud-Projekt muss aktiviert sein. So prüfen Sie, ob die Abrechnung für Ihr Projekt aktiviert ist.

  4. Cloud Functions, Cloud Build, Cloud Pub/Sub, Cloud Storage, Cloud Translation, and Cloud Vision APIs aktivieren.

    Aktivieren Sie die APIs

  5. Installieren und initialisieren Sie das Cloud SDK.

  6. Wählen Sie in der Google Cloud Console auf der Seite der Projektauswahl ein Google Cloud-Projekt aus oder erstellen Sie eines.

    Zur Projektauswahl

  7. Die Abrechnung für das Cloud-Projekt muss aktiviert sein. So prüfen Sie, ob die Abrechnung für Ihr Projekt aktiviert ist.

  8. Cloud Functions, Cloud Build, Cloud Pub/Sub, Cloud Storage, Cloud Translation, and Cloud Vision APIs aktivieren.

    Aktivieren Sie die APIs

  9. Installieren und initialisieren Sie das Cloud SDK.

    10. Wenn Sie das Cloud SDK bereits installiert haben, aktualisieren Sie es mit dem folgenden Befehl:

    gcloud components update
  10. Bereiten Sie die Entwicklungsumgebung vor.

Datenfluss visualisieren

Der Datenfluss in der Anwendung der OCR-Anleitung umfasst mehrere Schritte:

  1. Ein Bild, das Text in einer beliebigen Sprache enthält, wird in Cloud Storage hochgeladen.
  2. Eine Cloud Functions-Funktion wird ausgelöst, die mit der Vision API den Text extrahiert und die Ausgangssprache erkennt.
  3. Der Text wird für die Übersetzung durch Veröffentlichen einer Nachricht in einem Pub/Sub-Thema in die Warteschlange gestellt. Für jede Zielsprache, die nicht der Ausgangssprache entspricht, wird eine Übersetzung in die Warteschlange gestellt.
  4. Wenn eine Zielsprache mit der Ausgangssprache übereinstimmt, wird die Übersetzungswarteschlange übersprungen und Text wird an die Ergebniswarteschlange – ein anderes Pub/Sub-Thema – gesendet.
  5. Eine Cloud Functions-Funktion verwendet die Translation API, um den Text in der Übersetzungswarteschlange zu übersetzen. Die Übersetzung wird dann an die Ergebniswarteschlange gesendet.
  6. Eine andere Cloud Functions-Funktion speichert den übersetzten Text aus der Ergebniswarteschlange in Cloud Storage.
  7. Die Ergebnisse sind in Cloud Storage für jede Übersetzung als txt-Dateien zu finden.

Eine grafische Darstellung des Ablaufs:

Anwendung vorbereiten

  1. Erstellen Sie einen Cloud Storage-Bucket, auf den Bilder hochgeladen werden sollen, wobei YOUR_IMAGE_BUCKET_NAME ein global eindeutiger Bucket-Name ist:

    gsutil mb gs://YOUR_IMAGE_BUCKET_NAME

  2. Erstellen Sie einen Cloud Storage-Bucket, in dem Textübersetzungen gespeichert werden sollen, wobei YOUR_RESULT_BUCKET_NAME ein global eindeutiger Bucket-Name ist:

    gsutil mb gs://YOUR_RESULT_BUCKET_NAME

  3. Erstellen Sie ein Cloud Pub/Sub-Thema, in dem Übersetzungsanfragen veröffentlicht werden sollen, wobei YOUR_TRANSLATE_TOPIC_NAME der Name des Themas für die Übersetzungsanfrage ist:

    gcloud pubsub topics create YOUR_TRANSLATE_TOPIC_NAME

  4. Erstellen Sie ein Cloud Pub/Sub-Thema, in dem die fertigen Übersetzungsergebnisse veröffentlicht werden sollen, wobei YOUR_RESULT_TOPIC_NAME der Name des Themas für die Übersetzungsergebnisse ist:

    gcloud pubsub topics create YOUR_RESULT_TOPIC_NAME

  5. Klonen Sie das Repository der Beispiel-App auf Ihren lokalen Computer:

    Node.js 

    git clone https://github.com/GoogleCloudPlatform/nodejs-docs-samples.git

    Sie können auch das Beispiel als ZIP-Datei herunterladen und extrahieren.

    Python 

    git clone https://github.com/GoogleCloudPlatform/python-docs-samples.git

    Sie können auch das Beispiel als ZIP-Datei herunterladen und extrahieren.

    Go 

    git clone https://github.com/GoogleCloudPlatform/golang-samples.git

    Sie können auch das Beispiel als ZIP-Datei herunterladen und extrahieren.

    Java 

    git clone https://github.com/GoogleCloudPlatform/java-docs-samples.git

    Sie können auch das Beispiel als ZIP-Datei herunterladen und extrahieren.

  6. Wechseln Sie in das Verzeichnis, das den Cloud Functions-Beispielcode enthält:

    Node.js

    cd nodejs-docs-samples/functions/ocr/app/

    Python 

    cd python-docs-samples/functions/ocr/app/

    Go 

    cd golang-samples/functions/ocr/app/

    Java

    cd java-docs-samples/functions/ocr/ocr-process-image/

Code verstehen

Abhängigkeiten importieren

Die Anwendung muss mehrere Abhängigkeiten importieren, um mit den Google Cloud Platform-Diensten zu kommunizieren:

Node.js

functions/ocr/app/index.js 
// Get a reference to the Pub/Sub component
const {PubSub} = require('@google-cloud/pubsub');
const pubsub = new PubSub();
// Get a reference to the Cloud Storage component
const {Storage} = require('@google-cloud/storage');
const storage = new Storage();

// Get a reference to the Cloud Vision API component
const Vision = require('@google-cloud/vision');
const vision = new Vision.ImageAnnotatorClient();

// Get a reference to the Translate API component
const {Translate} = require('@google-cloud/translate').v2;
const translate = new Translate();

Python

functions/ocr/app/main.py 
import base64
import json
import os

from google.cloud import pubsub_v1
from google.cloud import storage
from google.cloud import translate_v2 as translate
from google.cloud import vision

vision_client = vision.ImageAnnotatorClient()
translate_client = translate.Client()
publisher = pubsub_v1.PublisherClient()
storage_client = storage.Client()

project_id = os.environ["GCP_PROJECT"]

Go

functions/ocr/app/setup.go 

// Package ocr contains Go samples for creating OCR
// (Optical Character Recognition) Cloud functions.
package ocr

import (
	"context"
	"fmt"
	"os"
	"strings"
	"time"

	"cloud.google.com/go/pubsub"
	"cloud.google.com/go/storage"
	"cloud.google.com/go/translate"
	vision "cloud.google.com/go/vision/apiv1"
	"golang.org/x/text/language"
)

type ocrMessage struct {
	Text     string       `json:"text"`
	FileName string       `json:"fileName"`
	Lang     language.Tag `json:"lang"`
	SrcLang  language.Tag `json:"srcLang"`
}

// GCSEvent is the payload of a GCS event.
type GCSEvent struct {
	Bucket         string    `json:"bucket"`
	Name           string    `json:"name"`
	Metageneration string    `json:"metageneration"`
	ResourceState  string    `json:"resourceState"`
	TimeCreated    time.Time `json:"timeCreated"`
	Updated        time.Time `json:"updated"`
}

// PubSubMessage is the payload of a Pub/Sub event.
// See the documentation for more details:
// https://cloud.google.com/pubsub/docs/reference/rest/v1/PubsubMessage
type PubSubMessage struct {
	Data []byte `json:"data"`
}

var (
	visionClient    *vision.ImageAnnotatorClient
	translateClient *translate.Client
	pubsubClient    *pubsub.Client
	storageClient   *storage.Client

	projectID      string
	resultBucket   string
	resultTopic    string
	toLang         []string
	translateTopic string
)

func setup(ctx context.Context) error {
	projectID = os.Getenv("GCP_PROJECT")
	resultBucket = os.Getenv("RESULT_BUCKET")
	resultTopic = os.Getenv("RESULT_TOPIC")
	toLang = strings.Split(os.Getenv("TO_LANG"), ",")
	translateTopic = os.Getenv("TRANSLATE_TOPIC")

	var err error // Prevent shadowing clients with :=.

	if visionClient == nil {
		visionClient, err = vision.NewImageAnnotatorClient(ctx)
		if err != nil {
			return fmt.Errorf("vision.NewImageAnnotatorClient: %v", err)
		}
	}

	if translateClient == nil {
		translateClient, err = translate.NewClient(ctx)
		if err != nil {
			return fmt.Errorf("translate.NewClient: %v", err)
		}
	}

	if pubsubClient == nil {
		pubsubClient, err = pubsub.NewClient(ctx, projectID)
		if err != nil {
			return fmt.Errorf("translate.NewClient: %v", err)
		}
	}

	if storageClient == nil {
		storageClient, err = storage.NewClient(ctx)
		if err != nil {
			return fmt.Errorf("storage.NewClient: %v", err)
		}
	}
	return nil
}

Java

functions/ocr/ocr-process-image/src/main/java/functions/OcrProcessImage.java 
public class OcrProcessImage implements BackgroundFunction<GcsEvent> {
  // TODO<developer> set these environment variables
  private static final String PROJECT_ID = System.getenv("GCP_PROJECT");
  private static final String TRANSLATE_TOPIC_NAME = System.getenv("TRANSLATE_TOPIC");
  private static final String[] TO_LANGS = System.getenv("TO_LANG").split(",");

  private static final Logger logger = Logger.getLogger(OcrProcessImage.class.getName());
  private static final String LOCATION_NAME = LocationName.of(PROJECT_ID, "global").toString();
  private Publisher publisher;

  public OcrProcessImage() throws IOException {
    publisher = Publisher.newBuilder(
        ProjectTopicName.of(PROJECT_ID, TRANSLATE_TOPIC_NAME)).build();
  }
}

Bilder verarbeiten

Die folgende Funktion dient dazu, eine hochgeladene Bilddatei aus Cloud Storage auszulesen und eine Funktion aufzurufen, mit der erkannt wird, ob das Bild Text enthält:

Node.js

functions/ocr/app/index.js 
/**
 * This function is exported by index.js, and is executed when
 * a file is uploaded to the Cloud Storage bucket you created
 * for uploading images.
 *
 * @param {object} event A Google Cloud Storage File object.
 */
exports.processImage = async event => {
  const {bucket, name} = event;

  if (!bucket) {
    throw new Error(
      'Bucket not provided. Make sure you have a "bucket" property in your request'
    );
  }
  if (!name) {
    throw new Error(
      'Filename not provided. Make sure you have a "name" property in your request'
    );
  }

  await detectText(bucket, name);
  console.log(`File ${name} processed.`);
};

Python

functions/ocr/app/main.py 
def process_image(file, context):
    """Cloud Function triggered by Cloud Storage when a file is changed.
    Args:
        file (dict): Metadata of the changed file, provided by the triggering
                                 Cloud Storage event.
        context (google.cloud.functions.Context): Metadata of triggering event.
    Returns:
        None; the output is written to stdout and Stackdriver Logging
    """
    bucket = validate_message(file, "bucket")
    name = validate_message(file, "name")

    detect_text(bucket, name)

    print("File {} processed.".format(file["name"]))

Go

functions/ocr/app/process.go 

package ocr

import (
	"context"
	"fmt"
	"log"
)

// ProcessImage is executed when a file is uploaded to the Cloud Storage bucket you
// created for uploading images. It runs detectText, which processes the image for text.
func ProcessImage(ctx context.Context, event GCSEvent) error {
	if err := setup(ctx); err != nil {
		return fmt.Errorf("ProcessImage: %v", err)
	}
	if event.Bucket == "" {
		return fmt.Errorf("empty file.Bucket")
	}
	if event.Name == "" {
		return fmt.Errorf("empty file.Name")
	}
	if err := detectText(ctx, event.Bucket, event.Name); err != nil {
		return fmt.Errorf("detectText: %v", err)
	}
	log.Printf("File %s processed.", event.Name)
	return nil
}

Java

functions/ocr/ocr-process-image/src/main/java/functions/OcrProcessImage.java 

import com.google.cloud.functions.BackgroundFunction;
import com.google.cloud.functions.Context;
import com.google.cloud.pubsub.v1.Publisher;
import com.google.cloud.translate.v3.DetectLanguageRequest;
import com.google.cloud.translate.v3.DetectLanguageResponse;
import com.google.cloud.translate.v3.LocationName;
import com.google.cloud.translate.v3.TranslationServiceClient;
import com.google.cloud.vision.v1.AnnotateImageRequest;
import com.google.cloud.vision.v1.AnnotateImageResponse;
import com.google.cloud.vision.v1.Feature;
import com.google.cloud.vision.v1.Image;
import com.google.cloud.vision.v1.ImageAnnotatorClient;
import com.google.cloud.vision.v1.ImageSource;
import com.google.protobuf.ByteString;
import com.google.pubsub.v1.ProjectTopicName;
import com.google.pubsub.v1.PubsubMessage;
import functions.eventpojos.GcsEvent;
import java.io.IOException;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.logging.Level;
import java.util.logging.Logger;

  @Override
  public void accept(GcsEvent gcsEvent, Context context) {

    // Validate parameters
    String bucket = gcsEvent.getBucket();
    if (bucket == null) {
      throw new IllegalArgumentException("Missing bucket parameter");
    }
    String filename = gcsEvent.getName();
    if (filename == null) {
      throw new IllegalArgumentException("Missing name parameter");
    }

    detectText(bucket, filename);
  }
}

Die folgende Funktion extrahiert mithilfe der Cloud Vision API Text aus dem Bild und stellt den zu übersetzenden Text in eine Warteschlange:

Node.js

functions/ocr/app/index.js 
/**
 * Detects the text in an image using the Google Vision API.
 *
 * @param {string} bucketName Cloud Storage bucket name.
 * @param {string} filename Cloud Storage file name.
 * @returns {Promise}
 */
const detectText = async (bucketName, filename) => {
  console.log(`Looking for text in image ${filename}`);
  const [textDetections] = await vision.textDetection(
    `gs://${bucketName}/${filename}`
  );
  const [annotation] = textDetections.textAnnotations;
  const text = annotation ? annotation.description : '';
  console.log('Extracted text from image:', text);

  let [translateDetection] = await translate.detect(text);
  if (Array.isArray(translateDetection)) {
    [translateDetection] = translateDetection;
  }
  console.log(
    `Detected language "${translateDetection.language}" for ${filename}`
  );

  // Submit a message to the bus for each language we're going to translate to
  const TO_LANGS = process.env.TO_LANG.split(',');
  const topicName = process.env.TRANSLATE_TOPIC;

  const tasks = TO_LANGS.map(lang => {
    const messageData = {
      text: text,
      filename: filename,
      lang: lang,
    };

    // Helper function that publishes translation result to a Pub/Sub topic
    // For more information on publishing Pub/Sub messages, see this page:
    //   https://cloud.google.com/pubsub/docs/publisher
    return publishResult(topicName, messageData);
  });

  return Promise.all(tasks);
};

Python

functions/ocr/app/main.py 
def detect_text(bucket, filename):
    print("Looking for text in image {}".format(filename))

    futures = []

    image = vision.Image(
        source=vision.ImageSource(gcs_image_uri=f"gs://{bucket}/{filename}")
    )
    text_detection_response = vision_client.text_detection(image=image)
    annotations = text_detection_response.text_annotations
    if len(annotations) > 0:
        text = annotations[0].description
    else:
        text = ""
    print("Extracted text {} from image ({} chars).".format(text, len(text)))

    detect_language_response = translate_client.detect_language(text)
    src_lang = detect_language_response["language"]
    print("Detected language {} for text {}.".format(src_lang, text))

    # Submit a message to the bus for each target language
    to_langs = os.environ["TO_LANG"].split(",")
    for target_lang in to_langs:
        topic_name = os.environ["TRANSLATE_TOPIC"]
        if src_lang == target_lang or src_lang == "und":
            topic_name = os.environ["RESULT_TOPIC"]
        message = {
            "text": text,
            "filename": filename,
            "lang": target_lang,
            "src_lang": src_lang,
        }
        message_data = json.dumps(message).encode("utf-8")
        topic_path = publisher.topic_path(project_id, topic_name)
        future = publisher.publish(topic_path, data=message_data)
        futures.append(future)
    for future in futures:
        future.result()

Go

functions/ocr/app/detect.go 

package ocr

import (
	"context"
	"encoding/json"
	"fmt"
	"log"

	"cloud.google.com/go/pubsub"
	"golang.org/x/text/language"
	visionpb "google.golang.org/genproto/googleapis/cloud/vision/v1"
)

// detectText detects the text in an image using the Google Vision API.
func detectText(ctx context.Context, bucketName, fileName string) error {
	log.Printf("Looking for text in image %v", fileName)
	maxResults := 1
	image := &visionpb.Image{
		Source: &visionpb.ImageSource{
			GcsImageUri: fmt.Sprintf("gs://%s/%s", bucketName, fileName),
		},
	}
	annotations, err := visionClient.DetectTexts(ctx, image, &visionpb.ImageContext{}, maxResults)
	if err != nil {
		return fmt.Errorf("DetectTexts: %v", err)
	}
	text := ""
	if len(annotations) > 0 {
		text = annotations[0].Description
	}
	if len(annotations) == 0 || len(text) == 0 {
		log.Printf("No text detected in image %q. Returning early.", fileName)
		return nil
	}
	log.Printf("Extracted text %q from image (%d chars).", text, len(text))

	detectResponse, err := translateClient.DetectLanguage(ctx, []string{text})
	if err != nil {
		return fmt.Errorf("DetectLanguage: %v", err)
	}
	if len(detectResponse) == 0 || len(detectResponse[0]) == 0 {
		return fmt.Errorf("DetectLanguage gave empty response")
	}
	srcLang := detectResponse[0][0].Language.String()
	log.Printf("Detected language %q for text %q.", srcLang, text)

	// Submit a message to the bus for each target language
	for _, targetLang := range toLang {
		topicName := translateTopic
		if srcLang == targetLang || srcLang == "und" { // detection returns "und" for undefined language
			topicName = resultTopic
		}
		targetTag, err := language.Parse(targetLang)
		if err != nil {
			return fmt.Errorf("language.Parse: %v", err)
		}
		srcTag, err := language.Parse(srcLang)
		if err != nil {
			return fmt.Errorf("language.Parse: %v", err)
		}
		message, err := json.Marshal(ocrMessage{
			Text:     text,
			FileName: fileName,
			Lang:     targetTag,
			SrcLang:  srcTag,
		})
		if err != nil {
			return fmt.Errorf("json.Marshal: %v", err)
		}
		topic := pubsubClient.Topic(topicName)
		ok, err := topic.Exists(ctx)
		if err != nil {
			return fmt.Errorf("Exists: %v", err)
		}
		if !ok {
			topic, err = pubsubClient.CreateTopic(ctx, topicName)
			if err != nil {
				return fmt.Errorf("CreateTopic: %v", err)
			}
		}
		msg := &pubsub.Message{
			Data: []byte(message),
		}
		if _, err = topic.Publish(ctx, msg).Get(ctx); err != nil {
			return fmt.Errorf("Get: %v", err)
		}
	}
	return nil
}

Java

functions/ocr/ocr-process-image/src/main/java/functions/OcrProcessImage.java 
private void detectText(String bucket, String filename) {
  logger.info("Looking for text in image " + filename);

  List<AnnotateImageRequest> visionRequests = new ArrayList<>();
  String gcsPath = String.format("gs://%s/%s", bucket, filename);

  ImageSource imgSource = ImageSource.newBuilder().setGcsImageUri(gcsPath).build();
  Image img = Image.newBuilder().setSource(imgSource).build();

  Feature textFeature = Feature.newBuilder().setType(Feature.Type.TEXT_DETECTION).build();
  AnnotateImageRequest visionRequest =
      AnnotateImageRequest.newBuilder().addFeatures(textFeature).setImage(img).build();
  visionRequests.add(visionRequest);

  // Detect text in an image using the Cloud Vision API
  AnnotateImageResponse visionResponse;
  try (ImageAnnotatorClient client = ImageAnnotatorClient.create()) {
    visionResponse = client.batchAnnotateImages(visionRequests).getResponses(0);
    if (visionResponse == null || !visionResponse.hasFullTextAnnotation()) {
      logger.info(String.format("Image %s contains no text", filename));
      return;
    }

    if (visionResponse.hasError()) {
      // Log error
      logger.log(
          Level.SEVERE, "Error in vision API call: " + visionResponse.getError().getMessage());
      return;
    }
  } catch (IOException e) {
    // Log error (since IOException cannot be thrown by a Cloud Function)
    logger.log(Level.SEVERE, "Error detecting text: " + e.getMessage(), e);
    return;
  }

  String text = visionResponse.getFullTextAnnotation().getText();
  logger.info("Extracted text from image: " + text);

  // Detect language using the Cloud Translation API
  DetectLanguageRequest languageRequest =
      DetectLanguageRequest.newBuilder()
          .setParent(LOCATION_NAME)
          .setMimeType("text/plain")
          .setContent(text)
          .build();
  DetectLanguageResponse languageResponse;
  try (TranslationServiceClient client = TranslationServiceClient.create()) {
    languageResponse = client.detectLanguage(languageRequest);
  } catch (IOException e) {
    // Log error (since IOException cannot be thrown by a function)
    logger.log(Level.SEVERE, "Error detecting language: " + e.getMessage(), e);
    return;
  }

  if (languageResponse.getLanguagesCount() == 0) {
    logger.info("No languages were detected for text: " + text);
    return;
  }

  String languageCode = languageResponse.getLanguages(0).getLanguageCode();
  logger.info(String.format("Detected language %s for file %s", languageCode, filename));

  // Send a Pub/Sub translation request for every language we're going to translate to
  for (String targetLanguage : TO_LANGS) {
    logger.info("Sending translation request for language " + targetLanguage);
    OcrTranslateApiMessage message = new OcrTranslateApiMessage(text, filename, targetLanguage);
    ByteString byteStr = ByteString.copyFrom(message.toPubsubData());
    PubsubMessage pubsubApiMessage = PubsubMessage.newBuilder().setData(byteStr).build();
    try {
      publisher.publish(pubsubApiMessage).get();
    } catch (InterruptedException | ExecutionException e) {
      // Log error
      logger.log(Level.SEVERE, "Error publishing translation request: " + e.getMessage(), e);
      return;
    }
  }
}

Text übersetzen

Mit der folgenden Funktion wird der extrahierte Text übersetzt und der übersetzte Text in die Warteschlange gestellt, um wieder in Cloud Storage gespeichert zu werden:

Node.js

functions/ocr/app/index.js 
/**
 * This function is exported by index.js, and is executed when
 * a message is published to the Cloud Pub/Sub topic specified
 * by the TRANSLATE_TOPIC environment variable. The function
 * translates text using the Google Translate API.
 *
 * @param {object} event The Cloud Pub/Sub Message object.
 * @param {string} {messageObject}.data The "data" property of the Cloud Pub/Sub
 * Message. This property will be a base64-encoded string that you must decode.
 */
exports.translateText = async event => {
  const pubsubData = event.data;
  const jsonStr = Buffer.from(pubsubData, 'base64').toString();
  const {text, filename, lang} = JSON.parse(jsonStr);

  if (!text) {
    throw new Error(
      'Text not provided. Make sure you have a "text" property in your request'
    );
  }
  if (!filename) {
    throw new Error(
      'Filename not provided. Make sure you have a "filename" property in your request'
    );
  }
  if (!lang) {
    throw new Error(
      'Language not provided. Make sure you have a "lang" property in your request'
    );
  }

  console.log(`Translating text into ${lang}`);
  const [translation] = await translate.translate(text, lang);

  console.log('Translated text:', translation);

  const messageData = {
    text: translation,
    filename: filename,
    lang: lang,
  };

  await publishResult(process.env.RESULT_TOPIC, messageData);
  console.log(`Text translated to ${lang}`);
};

Python

functions/ocr/app/main.py 
def translate_text(event, context):
    if event.get("data"):
        message_data = base64.b64decode(event["data"]).decode("utf-8")
        message = json.loads(message_data)
    else:
        raise ValueError("Data sector is missing in the Pub/Sub message.")

    text = validate_message(message, "text")
    filename = validate_message(message, "filename")
    target_lang = validate_message(message, "lang")
    src_lang = validate_message(message, "src_lang")

    print("Translating text into {}.".format(target_lang))
    translated_text = translate_client.translate(
        text, target_language=target_lang, source_language=src_lang
    )
    topic_name = os.environ["RESULT_TOPIC"]
    message = {
        "text": translated_text["translatedText"],
        "filename": filename,
        "lang": target_lang,
    }
    message_data = json.dumps(message).encode("utf-8")
    topic_path = publisher.topic_path(project_id, topic_name)
    future = publisher.publish(topic_path, data=message_data)
    future.result()

Go

functions/ocr/app/translate.go 

package ocr

import (
	"context"
	"encoding/json"
	"fmt"
	"log"

	"cloud.google.com/go/pubsub"
	"cloud.google.com/go/translate"
)

// TranslateText is executed when a message is published to the Cloud Pub/Sub
// topic specified by the TRANSLATE_TOPIC environment variable, and translates
// the text using the Google Translate API.
func TranslateText(ctx context.Context, event PubSubMessage) error {
	if err := setup(ctx); err != nil {
		return fmt.Errorf("setup: %v", err)
	}
	if event.Data == nil {
		return fmt.Errorf("empty data")
	}
	var message ocrMessage
	if err := json.Unmarshal(event.Data, &message); err != nil {
		return fmt.Errorf("json.Unmarshal: %v", err)
	}

	log.Printf("Translating text into %s.", message.Lang.String())
	opts := translate.Options{
		Source: message.SrcLang,
	}
	translateResponse, err := translateClient.Translate(ctx, []string{message.Text}, message.Lang, &opts)
	if err != nil {
		return fmt.Errorf("Translate: %v", err)
	}
	if len(translateResponse) == 0 {
		return fmt.Errorf("Empty Translate response")
	}
	translatedText := translateResponse[0]

	messageData, err := json.Marshal(ocrMessage{
		Text:     translatedText.Text,
		FileName: message.FileName,
		Lang:     message.Lang,
		SrcLang:  message.SrcLang,
	})
	if err != nil {
		return fmt.Errorf("json.Marshal: %v", err)
	}

	topic := pubsubClient.Topic(resultTopic)
	ok, err := topic.Exists(ctx)
	if err != nil {
		return fmt.Errorf("Exists: %v", err)
	}
	if !ok {
		topic, err = pubsubClient.CreateTopic(ctx, resultTopic)
		if err != nil {
			return fmt.Errorf("CreateTopic: %v", err)
		}
	}
	msg := &pubsub.Message{
		Data: messageData,
	}
	if _, err = topic.Publish(ctx, msg).Get(ctx); err != nil {
		return fmt.Errorf("Get: %v", err)
	}
	log.Printf("Sent translation: %q", translatedText.Text)
	return nil
}

Java

functions/ocr/ocr-translate-text/src/main/java/functions/OcrTranslateText.java 

import com.google.cloud.functions.BackgroundFunction;
import com.google.cloud.functions.Context;
import com.google.cloud.pubsub.v1.Publisher;
import com.google.cloud.translate.v3.LocationName;
import com.google.cloud.translate.v3.TranslateTextRequest;
import com.google.cloud.translate.v3.TranslateTextResponse;
import com.google.cloud.translate.v3.TranslationServiceClient;
import com.google.events.cloud.pubsub.v1.Message;
import com.google.protobuf.ByteString;
import com.google.pubsub.v1.ProjectTopicName;
import com.google.pubsub.v1.PubsubMessage;
import java.io.IOException;
import java.nio.charset.StandardCharsets;
import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.logging.Level;
import java.util.logging.Logger;

public class OcrTranslateText implements BackgroundFunction<Message> {
  private static final Logger logger = Logger.getLogger(OcrTranslateText.class.getName());

  // TODO<developer> set these environment variables
  private static final String PROJECT_ID = getenv("GCP_PROJECT");
  private static final String RESULTS_TOPIC_NAME = getenv("RESULT_TOPIC");
  private static final String LOCATION_NAME = LocationName.of(PROJECT_ID, "global").toString();

  private Publisher publisher;

  public OcrTranslateText() throws IOException {
    publisher = Publisher.newBuilder(
        ProjectTopicName.of(PROJECT_ID, RESULTS_TOPIC_NAME)).build();
  }

  @Override
  public void accept(Message message, Context context) {
    OcrTranslateApiMessage ocrMessage = OcrTranslateApiMessage.fromPubsubData(
        message.getData().getBytes(StandardCharsets.UTF_8));

    String targetLang = ocrMessage.getLang();
    logger.info("Translating text into " + targetLang);

    // Translate text to target language
    String text = ocrMessage.getText();
    TranslateTextRequest request =
        TranslateTextRequest.newBuilder()
            .setParent(LOCATION_NAME)
            .setMimeType("text/plain")
            .setTargetLanguageCode(targetLang)
            .addContents(text)
            .build();

    TranslateTextResponse response;
    try (TranslationServiceClient client = TranslationServiceClient.create()) {
      response = client.translateText(request);
    } catch (IOException e) {
      // Log error (since IOException cannot be thrown by a function)
      logger.log(Level.SEVERE, "Error translating text: " + e.getMessage(), e);
      return;
    }
    if (response.getTranslationsCount() == 0) {
      return;
    }

    String translatedText = response.getTranslations(0).getTranslatedText();
    logger.info("Translated text: " + translatedText);

    // Send translated text to (subsequent) Pub/Sub topic
    String filename = ocrMessage.getFilename();
    OcrTranslateApiMessage translateMessage = new OcrTranslateApiMessage(
        translatedText, filename, targetLang);
    try {
      ByteString byteStr = ByteString.copyFrom(translateMessage.toPubsubData());
      PubsubMessage pubsubApiMessage = PubsubMessage.newBuilder().setData(byteStr).build();

      publisher.publish(pubsubApiMessage).get();
      logger.info("Text translated to " + targetLang);
    } catch (InterruptedException | ExecutionException e) {
      // Log error (since these exception types cannot be thrown by a function)
      logger.log(Level.SEVERE, "Error publishing translation save request: " + e.getMessage(), e);
    }
  }

  // Avoid ungraceful deployment failures due to unset environment variables.
  // If you get this warning you should redeploy with the variable set.
  private static String getenv(String name) {
    String value = System.getenv(name);
    if (value == null) {
      logger.warning("Environment variable " + name + " was not set");
      value = "MISSING";
    }
    return value;
  }
}

Übersetzungen speichern

Mit der folgenden Funktion wird der übersetzte Text erhalten und wieder in Cloud Storage gespeichert:

Node.js

functions/ocr/app/index.js 
/**
 * This function is exported by index.js, and is executed when
 * a message is published to the Cloud Pub/Sub topic specified
 * by the RESULT_TOPIC environment variable. The function saves
 * the data packet to a file in GCS.
 *
 * @param {object} event The Cloud Pub/Sub Message object.
 * @param {string} {messageObject}.data The "data" property of the Cloud Pub/Sub
 * Message. This property will be a base64-encoded string that you must decode.
 */
exports.saveResult = async event => {
  const pubsubData = event.data;
  const jsonStr = Buffer.from(pubsubData, 'base64').toString();
  const {text, filename, lang} = JSON.parse(jsonStr);

  if (!text) {
    throw new Error(
      'Text not provided. Make sure you have a "text" property in your request'
    );
  }
  if (!filename) {
    throw new Error(
      'Filename not provided. Make sure you have a "filename" property in your request'
    );
  }
  if (!lang) {
    throw new Error(
      'Language not provided. Make sure you have a "lang" property in your request'
    );
  }

  console.log(`Received request to save file ${filename}`);

  const bucketName = process.env.RESULT_BUCKET;
  const newFilename = renameImageForSave(filename, lang);
  const file = storage.bucket(bucketName).file(newFilename);

  console.log(`Saving result to ${newFilename} in bucket ${bucketName}`);

  await file.save(text);
  console.log('File saved.');
};

Python

functions/ocr/app/main.py 
def save_result(event, context):
    if event.get("data"):
        message_data = base64.b64decode(event["data"]).decode("utf-8")
        message = json.loads(message_data)
    else:
        raise ValueError("Data sector is missing in the Pub/Sub message.")

    text = validate_message(message, "text")
    filename = validate_message(message, "filename")
    lang = validate_message(message, "lang")

    print("Received request to save file {}.".format(filename))

    bucket_name = os.environ["RESULT_BUCKET"]
    result_filename = "{}_{}.txt".format(filename, lang)
    bucket = storage_client.get_bucket(bucket_name)
    blob = bucket.blob(result_filename)

    print("Saving result to {} in bucket {}.".format(result_filename, bucket_name))

    blob.upload_from_string(text)

    print("File saved.")

Go

functions/ocr/app/save.go 

package ocr

import (
	"context"
	"encoding/json"
	"fmt"
	"log"
)

// SaveResult is executed when a message is published to the Cloud Pub/Sub topic
// specified by the RESULT_TOPIC environment vairable, and saves the data packet
// to a file in GCS.
func SaveResult(ctx context.Context, event PubSubMessage) error {
	if err := setup(ctx); err != nil {
		return fmt.Errorf("ProcessImage: %v", err)
	}
	var message ocrMessage
	if event.Data == nil {
		return fmt.Errorf("Empty data")
	}
	if err := json.Unmarshal(event.Data, &message); err != nil {
		return fmt.Errorf("json.Unmarshal: %v", err)
	}
	log.Printf("Received request to save file %q.", message.FileName)

	resultFilename := fmt.Sprintf("%s_%s.txt", message.FileName, message.Lang)
	bucket := storageClient.Bucket(resultBucket)

	log.Printf("Saving result to %q in bucket %q.", resultFilename, resultBucket)

	w := bucket.Object(resultFilename).NewWriter(ctx)
	defer w.Close()
	fmt.Fprint(w, message.Text)

	log.Printf("File saved.")
	return nil
}

Java

functions/ocr/ocr-save-result/src/main/java/functions/OcrSaveResult.java 

import com.google.cloud.functions.BackgroundFunction;
import com.google.cloud.functions.Context;
import com.google.cloud.storage.BlobId;
import com.google.cloud.storage.BlobInfo;
import com.google.cloud.storage.Storage;
import com.google.cloud.storage.StorageOptions;
import com.google.events.cloud.pubsub.v1.Message;
import java.nio.charset.StandardCharsets;
import java.util.logging.Logger;

public class OcrSaveResult implements BackgroundFunction<Message> {
  // TODO<developer> set this environment variable
  private static final String RESULT_BUCKET = System.getenv("RESULT_BUCKET");

  private static final Storage STORAGE = StorageOptions.getDefaultInstance().getService();
  private static final Logger logger = Logger.getLogger(OcrSaveResult.class.getName());

  @Override
  public void accept(Message message, Context context) {
    OcrTranslateApiMessage ocrMessage = OcrTranslateApiMessage.fromPubsubData(
        message.getData().getBytes(StandardCharsets.UTF_8));

    logger.info("Received request to save file " +  ocrMessage.getFilename());

    String newFileName = String.format(
        "%s_to_%s.txt", ocrMessage.getFilename(), ocrMessage.getLang());

    // Save file to RESULT_BUCKET with name newFileNaem
    logger.info(String.format("Saving result to %s in bucket %s", newFileName, RESULT_BUCKET));
    BlobInfo blobInfo = BlobInfo.newBuilder(BlobId.of(RESULT_BUCKET, newFileName)).build();
    STORAGE.create(blobInfo, ocrMessage.getText().getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
    logger.info("File saved");
  }
}

Funktionen bereitstellen

In diesem Abschnitt wird beschrieben, wie Sie die Funktionen bereitstellen.

  1. Führen Sie diesen Befehl im dem Verzeichnis mit dem Beispielcode (oder im Fall von Java die Datei pom.xml) aus, um die Bildverarbeitungsfunktion mit einem Cloud Storage-Trigger bereitzustellen:

    Node.js 

    gcloud functions deploy ocr-extract \
--runtime nodejs16 \
    --trigger-bucket YOUR_IMAGE_BUCKET_NAME \
    --entry-point processImage \
    --set-env-vars "^:^GCP_PROJECT=YOUR_GCP_PROJECT_ID:TRANSLATE_TOPIC=YOUR_TRANSLATE_TOPIC_NAME:RESULT_TOPIC=YOUR_RESULT_TOPIC_NAME:TO_LANG=es,en,fr,ja"
    Mit den folgenden Werten für das Flag --runtime können Sie Ihre bevorzugte Version von Node.js festlegen:
    • nodejs16(empfohlen).
    • nodejs14
    • nodejs12
    • nodejs10

    Python 

    gcloud functions deploy ocr-extract \
--runtime python39 \
    --trigger-bucket YOUR_IMAGE_BUCKET_NAME \
    --entry-point process_image \
    --set-env-vars "^:^GCP_PROJECT=YOUR_GCP_PROJECT_ID:TRANSLATE_TOPIC=YOUR_TRANSLATE_TOPIC_NAME:RESULT_TOPIC=YOUR_RESULT_TOPIC_NAME:TO_LANG=es,en,fr,ja"
    Mit den folgenden Werten für das Flag --runtime können Sie Ihre bevorzugte Version von Python festlegen:
    • python39(empfohlen).
    • python38
    • python37

    Go

    gcloud functions deploy ocr-extract \
--runtime go116 \
    --trigger-bucket YOUR_IMAGE_BUCKET_NAME \
    --entry-point ProcessImage \
    --set-env-vars "^:^GCP_PROJECT=YOUR_GCP_PROJECT_ID:TRANSLATE_TOPIC=YOUR_TRANSLATE_TOPIC_NAME:RESULT_TOPIC=YOUR_RESULT_TOPIC_NAME:TO_LANG=es,en,fr,ja"
    Mit diesen Werten für das Flag --runtime können Sie Ihre bevorzugte Version von Go festlegen:
    • go116(empfohlen).
    • go113
    • go111

    Java 

    gcloud functions deploy ocr-extract \
--entry-point functions.OcrProcessImage \
--runtime java11 \
--memory 512MB \
    --trigger-bucket YOUR_IMAGE_BUCKET_NAME \
    --set-env-vars "^:^GCP_PROJECT=YOUR_GCP_PROJECT_ID:TRANSLATE_TOPIC=YOUR_TRANSLATE_TOPIC_NAME:RESULT_TOPIC=YOUR_RESULT_TOPIC_NAME:TO_LANG=es,en,fr,ja"

    Dabei ist YOUR_IMAGE_BUCKET_NAME der Name des Cloud Storage-Buckets, in den Sie die Images hochladen.

  2. Führen Sie diesen Befehl in dem Verzeichnis mit dem Beispielcode (oder im Fall von Java die Datei pom.xml) aus, um die Textübersetzungsfunktion mit einem Cloud Pub/Sub-Trigger bereitzustellen:

    Node.js 

    gcloud functions deploy ocr-translate \
--runtime nodejs16 \
    --trigger-topic YOUR_TRANSLATE_TOPIC_NAME \
    --entry-point translateText \
    --set-env-vars "GCP_PROJECT=YOUR_GCP_PROJECT_ID,RESULT_TOPIC=YOUR_RESULT_TOPIC_NAME"
    Mit den folgenden Werten für das Flag --runtime können Sie Ihre bevorzugte Version von Node.js festlegen:
    • nodejs16(empfohlen).
    • nodejs14
    • nodejs12
    • nodejs10

    Python 

    gcloud functions deploy ocr-translate \
--runtime python39 \
    --trigger-topic YOUR_TRANSLATE_TOPIC_NAME \
    --entry-point translate_text \
    --set-env-vars "GCP_PROJECT=YOUR_GCP_PROJECT_ID,RESULT_TOPIC=YOUR_RESULT_TOPIC_NAME"
    Mit den folgenden Werten für das Flag --runtime können Sie Ihre bevorzugte Version von Python festlegen:
    • python39(empfohlen).
    • python38
    • python37

    Go

    gcloud functions deploy ocr-translate \
--runtime go116 \
    --trigger-topic YOUR_TRANSLATE_TOPIC_NAME \
    --entry-point TranslateText \
    --set-env-vars "GCP_PROJECT=YOUR_GCP_PROJECT_ID,RESULT_TOPIC=YOUR_RESULT_TOPIC_NAME"
    Mit diesen Werten für das Flag --runtime können Sie Ihre bevorzugte Version von Go festlegen:
    • go116(empfohlen).
    • go113
    • go111

    Java 

    gcloud functions deploy ocr-translate \
--entry-point functions.OcrTranslateText \
--runtime java11 \
--memory 512MB \
    --trigger-topic YOUR_TRANSLATE_TOPIC_NAME \
    --set-env-vars "GCP_PROJECT=YOUR_GCP_PROJECT_ID,RESULT_TOPIC=YOUR_RESULT_TOPIC_NAME"

  3. Führen Sie diesen Befehl in dem Verzeichnis mit dem Beispielcode (oder im Fall von Java die Datei pom.xml) aus, um die Funktion bereitzustellen, die Ergebnisse mit einem Cloud Pub/Sub-Trigger in Cloud Storage speichert:

    Node.js 

    gcloud functions deploy ocr-save \
--runtime nodejs16 \
    --trigger-topic YOUR_RESULT_TOPIC_NAME \
    --entry-point saveResult \
    --set-env-vars "GCP_PROJECT=YOUR_GCP_PROJECT_ID,RESULT_BUCKET=YOUR_RESULT_BUCKET_NAME"
    Mit den folgenden Werten für das Flag --runtime können Sie Ihre bevorzugte Version von Node.js festlegen:
    • nodejs16(empfohlen).
    • nodejs14
    • nodejs12
    • nodejs10

    Python 

    gcloud functions deploy ocr-save \
--runtime python39 \
    --trigger-topic YOUR_RESULT_TOPIC_NAME \
    --entry-point save_result \
    --set-env-vars "GCP_PROJECT=YOUR_GCP_PROJECT_ID,RESULT_BUCKET=YOUR_RESULT_BUCKET_NAME"
    Mit den folgenden Werten für das Flag --runtime können Sie Ihre bevorzugte Version von Python festlegen:
    • python39(empfohlen).
    • python38
    • python37

    Go

    gcloud functions deploy ocr-save \
--runtime go116 \
    --trigger-topic YOUR_RESULT_TOPIC_NAME \
    --entry-point SaveResult \
    --set-env-vars "GCP_PROJECT=YOUR_GCP_PROJECT_ID,RESULT_BUCKET=YOUR_RESULT_BUCKET_NAME"
    Mit diesen Werten für das Flag --runtime können Sie Ihre bevorzugte Version von Go festlegen:
    • go116(empfohlen).
    • go113
    • go111

    Java 

    gcloud functions deploy ocr-save \
--entry-point functions.OcrSaveResult \
--runtime java11 \
--memory 512MB \
    --trigger-topic YOUR_RESULT_TOPIC_NAME \
    --set-env-vars "GCP_PROJECT=YOUR_GCP_PROJECT_ID,RESULT_BUCKET=YOUR_RESULT_BUCKET_NAME"

Bild hochladen

  1. Laden Sie ein Bild in den Cloud Storage-Bucket für Bilder hoch:

    gsutil cp PATH_TO_IMAGE gs://YOUR_IMAGE_BUCKET_NAME

    Dabei gilt:

    • PATH_TO_IMAGE ist ein Pfad zu einer Bilddatei (u. a. mit Text) auf Ihrem lokalen System.
    • YOUR_IMAGE_BUCKET_NAME ist der Name des Buckets, in den Sie Bilder hochladen.

    Sie können eines der Bilder aus dem Beispielprojekt herunterladen.

  2. Prüfen Sie in den Logs, ob die Ausführungen abgeschlossen wurden:

    gcloud functions logs read --limit 100

  3. Sie können die gespeicherten Übersetzungen in dem Cloud Storage-Bucket anzeigen, den Sie für YOUR_RESULT_BUCKET_NAME verwendet haben.

Bereinigen

Damit Ihrem Google Cloud-Konto die in dieser Anleitung verwendeten Ressourcen nicht in Rechnung gestellt werden, löschen Sie entweder das Projekt, das die Ressourcen enthält, oder Sie behalten das Projekt und löschen die einzelnen Ressourcen.

Projekt löschen

Am einfachsten vermeiden Sie weitere Kosten, wenn Sie das zum Ausführen der Anleitung erstellte Projekt löschen.

So löschen Sie das Projekt:

  1. Wechseln Sie in der Cloud Console zur Seite Ressourcen verwalten.

    Zur Seite „Ressourcen verwalten“

  2. Wählen Sie in der Projektliste das Projekt aus, das Sie löschen möchten, und klicken Sie dann auf Löschen.
  3. Geben Sie im Dialogfeld die Projekt-ID ein und klicken Sie auf Shut down (Beenden), um das Projekt zu löschen.

Cloud Functions-Funktionen löschen

Durch das Löschen von Cloud Functions-Funktionen werden keine in Cloud Storage gespeicherten Ressourcen entfernt.

Führen Sie die folgenden Befehle aus, um die in dieser Anleitung erstellten Cloud Functions-Funktionen zu löschen:

gcloud functions delete ocr-extract
gcloud functions delete ocr-translate
gcloud functions delete ocr-save

Sie können Cloud Functions-Funktionen auch über die Google Cloud Console löschen.