feat(ocr): Add Grid Detection v4 tests, docs, and SBOM update

- Add comprehensive tests for grid_detection_service.py (31 tests)
  - mm coordinate conversion tests
  - Deskew calculation tests
  - Column detection tests
  - Integration tests for vocabulary tables

- Add OCR-Compare documentation (OCR-Compare.md)
  - mm coordinate system documentation
  - Deskew correction documentation
  - Worksheet Editor integration guide
  - API endpoints documentation

- Add TypeScript tests for ocr-integration.ts
  - mm to pixel conversion tests
  - OCR export format tests
  - localStorage operations tests

- Update SBOM to v1.5.0
  - Add OCR Grid Detection System section
  - Document Fabric.js (MIT) for Worksheet Editor
  - Document NumPy and OpenCV usage

Co-Authored-By: Claude Opus 4.5 <noreply@anthropic.com>
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2026-02-08 21:31:35 -08:00
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@@ -0,0 +1,366 @@
# OCR Compare Tool - Dokumentation
**Status:** Produktiv
**Version:** 4.0
**Letzte Aktualisierung:** 2026-02-08
**URL:** https://macmini:3002/ai/ocr-compare
---
## Übersicht
Das OCR Compare Tool ermöglicht die automatische Analyse von gescannten Vokabeltabellen mit:
- Grid-basierter OCR-Erkennung
- Automatischer Spalten-Erkennung (Englisch/Deutsch/Beispiel)
- mm-Koordinatensystem für präzise Positionierung
- Deskew-Korrektur für schiefe Scans
- Export zum Worksheet-Editor
---
## Architektur
```
┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ Frontend (admin-v2) │
│ /admin-v2/app/(admin)/ai/ocr-compare/page.tsx │
│ - Bild-Upload │
│ - Grid-Overlay Visualisierung │
│ - Cell-Edit Popup │
│ - Export zum Worksheet-Editor │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────────┘
┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ klausur-service (FastAPI) │
│ Port 8086 - /klausur-service/backend/ │
│ - /api/v1/ocr/analyze-grid (Grid-Analyse) │
│ - services/grid_detection_service.py (v4) │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────────┘
┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ PaddleOCR Service │
│ Port 8088 - OCR-Erkennung │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────────┘
```
---
## Features (Version 4)
### 1. mm-Koordinatensystem
Alle Koordinaten werden im A4-Format (210x297mm) ausgegeben:
| Feld | Beschreibung |
|------|--------------|
| `x_mm` | X-Position in mm (0-210) |
| `y_mm` | Y-Position in mm (0-297) |
| `width_mm` | Breite in mm |
| `height_mm` | Höhe in mm |
**Konvertierung:**
```typescript
// Prozent zu mm
const x_mm = (x_percent / 100) * 210
const y_mm = (y_percent / 100) * 297
// mm zu Pixel (für Canvas bei 96 DPI)
const MM_TO_PX = 3.7795275591
const x_px = x_mm * MM_TO_PX
```
### 2. Deskew-Korrektur
Automatische Ausrichtung schiefer Scans basierend auf der ersten Spalte:
1. **Erkennung:** Alle Wörter in der ersten Spalte (x < 33%) werden analysiert
2. **Berechnung:** Lineare Regression auf den linken Kanten
3. **Korrektur:** Rotation aller Koordinaten um den berechneten Winkel
4. **Limitierung:** Maximal ±5° Korrektur
```python
# Deskew-Winkel im Response
{
"deskew_angle_deg": -1.2, # Negativer Wert = nach links geneigt
...
}
```
### 3. Spalten-Erkennung mit 1mm Margin
Spalten werden automatisch erkannt und beginnen 1mm vor dem ersten Wort:
```json
{
"detected_columns": [
{
"column_type": "english",
"x_start": 9.52, // Prozent
"x_end": 35.0,
"x_start_mm": 20.0, // mm (1mm vor erstem Wort)
"x_end_mm": 73.5,
"word_count": 15
},
{
"column_type": "german",
"x_start_mm": 74.0,
"x_end_mm": 140.0,
"word_count": 15
},
{
"column_type": "example",
"x_start_mm": 141.0,
"x_end_mm": 200.0,
"word_count": 12
}
]
}
```
### 4. Zellen-Status
| Status | Beschreibung |
|--------|--------------|
| `empty` | Keine OCR-Erkennung in dieser Zelle |
| `recognized` | Text erkannt mit Confidence ≥ 50% |
| `problematic` | Text erkannt mit Confidence < 50% |
| `manual` | Manuell korrigiert |
---
## API-Endpoints
### POST /api/v1/ocr/analyze-grid
Analysiert ein Bild und erkennt die Vokabeltabellen-Struktur.
**Request:**
```json
{
"image_base64": "data:image/jpeg;base64,...",
"min_confidence": 0.5,
"padding": 2.0
}
```
**Response:**
```json
{
"cells": [
[
{
"row": 0,
"col": 0,
"x": 10.0,
"y": 15.0,
"width": 25.0,
"height": 3.0,
"x_mm": 21.0,
"y_mm": 44.55,
"width_mm": 52.5,
"height_mm": 8.91,
"text": "house",
"confidence": 0.95,
"status": "recognized",
"column_type": "english",
"logical_row": 0,
"logical_col": 0
}
]
],
"detected_columns": [...],
"page_dimensions": {
"width_mm": 210.0,
"height_mm": 297.0,
"format": "A4"
},
"deskew_angle_deg": -0.5,
"statistics": {
"total_cells": 45,
"recognized_cells": 42,
"problematic_cells": 3,
"empty_cells": 0
}
}
```
---
## Frontend-Komponenten
### GridOverlay.tsx
Zeigt die erkannten Zellen als farbiges Overlay über dem Bild.
**Props:**
```typescript
interface GridOverlayProps {
cells: GridCell[][]
imageWidth: number
imageHeight: number
showLabels?: boolean
onCellClick?: (cell: GridCell) => void
}
```
**Farbkodierung:**
- Grün: `recognized` (gut erkannt)
- Gelb: `problematic` (niedrige Confidence)
- Grau: `empty`
- Blau: `manual` (manuell korrigiert)
### CellEditPopup.tsx
Popup zum Bearbeiten einer Zelle.
**Features:**
- Text bearbeiten
- Spaltentyp ändern (English/German/Example)
- Confidence anzeigen
- mm-Koordinaten anzeigen
- Keyboard-Shortcuts: Ctrl+Enter (Speichern), Esc (Abbrechen)
---
## Worksheet-Editor Integration
### Export
Der "Zum Editor exportieren" Button speichert die OCR-Daten in localStorage:
```typescript
interface OCRExportData {
version: '1.0'
source: 'ocr-compare'
exported_at: string
session_id: string
page_number: number
page_dimensions: {
width_mm: number
height_mm: number
format: string
}
words: OCRWord[]
detected_columns: DetectedColumn[]
}
```
**localStorage Keys:**
- `ocr_export_{session_id}_{page_number}`: Export-Daten
- `ocr_export_latest`: Referenz zum neuesten Export
### Import im Worksheet-Editor
1. Öffnen Sie den Worksheet-Editor: https://macmini/worksheet-editor
2. Klicken Sie auf den OCR-Import Button (grünes Icon)
3. Die Wörter werden auf dem Canvas platziert
**Konvertierung mm → Pixel:**
```typescript
const MM_TO_PX = 3.7795275591
const x_px = word.x_mm * MM_TO_PX
const y_px = word.y_mm * MM_TO_PX
```
---
## Dateien
### Backend (klausur-service)
| Datei | Beschreibung |
|-------|--------------|
| `services/grid_detection_service.py` | Grid-Erkennung v4 mit Deskew |
| `tests/test_grid_detection.py` | Unit Tests |
### Frontend (admin-v2)
| Datei | Beschreibung |
|-------|--------------|
| `app/(admin)/ai/ocr-compare/page.tsx` | Haupt-UI |
| `components/ocr/GridOverlay.tsx` | Grid-Visualisierung |
| `components/ocr/CellEditPopup.tsx` | Zellen-Editor |
### Frontend (studio-v2)
| Datei | Beschreibung |
|-------|--------------|
| `lib/worksheet-editor/ocr-integration.ts` | OCR Import/Export Utility |
| `app/worksheet-editor/page.tsx` | Editor mit OCR-Import |
| `components/worksheet-editor/EditorToolbar.tsx` | Toolbar mit OCR-Button |
---
## Deployment
```bash
# 1. Backend synchronisieren
scp grid_detection_service.py macmini:.../klausur-service/backend/services/
# 2. Tests synchronisieren
scp test_grid_detection.py macmini:.../klausur-service/backend/tests/
# 3. klausur-service neu bauen
ssh macmini "docker compose build --no-cache klausur-service"
# 4. Container starten
ssh macmini "docker compose up -d klausur-service"
# 5. Frontend (admin-v2) deployen
ssh macmini "docker compose build --no-cache admin-v2 && docker compose up -d admin-v2"
```
---
## Verwendete Open-Source-Bibliotheken
| Bibliothek | Version | Lizenz | Verwendung |
|------------|---------|--------|------------|
| NumPy | ≥1.24 | BSD-3-Clause | Deskew-Berechnung (polyfit) |
| OpenCV | ≥4.8 | Apache-2.0 | Bildverarbeitung (optional) |
| PaddleOCR | 2.7 | Apache-2.0 | OCR-Erkennung |
| Fabric.js | 6.x | MIT | Canvas-Rendering (Frontend) |
---
## Fehlerbehandlung
### Häufige Probleme
| Problem | Lösung |
|---------|--------|
| "Grid analysieren" lädt nicht | klausur-service Container prüfen |
| Keine Zellen erkannt | Min. Confidence reduzieren |
| Falsche Spalten-Zuordnung | Manuell im CellEditPopup korrigieren |
| Export funktioniert nicht | Browser-Console auf Fehler prüfen |
### Logging
```bash
# klausur-service Logs
docker logs breakpilot-pwa-klausur-service --tail=100
# Grid Detection spezifisch
docker logs breakpilot-pwa-klausur-service 2>&1 | grep "grid_detection"
```
---
## Änderungshistorie
| Version | Datum | Änderungen |
|---------|-------|------------|
| 4.0 | 2026-02-08 | Deskew-Korrektur, 1mm Column Margin |
| 3.0 | 2026-02-07 | mm-Koordinatensystem |
| 2.0 | 2026-02-06 | Spalten-Erkennung |
| 1.0 | 2026-02-05 | Initiale Implementierung |
---
## Referenzen
- [Worksheet-Editor Architektur](Worksheet-Editor-Architecture.md)
- [OCR Labeling Spec](OCR-Labeling-Spec.md)
- [SBOM](/infrastructure/sbom)