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OCRを使わずに帳票を読むAI「Donut」は、FAX受注に使えるのか論文の数字から考える

OCRを使わずに帳票を読むAI「Donut」は、FAX受注に使えるのか(記事の表紙)

画像から直接、注文書の項目を取り出すAI「Donut」は、OCRを使う方式より速く正確でしたが、日本語の名刺ではいちばん良い成績でもF1 57.8%でした。FAX受注にそのまま使えば、多くの項目で人の確認が要る水準です。論文(ECCV 2022)の表の数字を原文で確かめ、FAX受注の仕組みに取り入れられる考え方と、取り入れない方がよい所を整理します。(2026年10月時点)

全体の流れと費用はFAX受注の自動化のページにまとめています。

この記事の要点

  • Donut は、OCRを使わずに帳票の画像から項目を直接取り出すAIで、ECCV 2022 で発表されました。
  • 英字のレシート(CORD)では、F1が84.1%で、OCRを使う LayoutLMv2 の78.9%を上回りました。
  • 日本語の名刺では、いちばん良い Donut でもF1は57.8%で、そのまま自動で登録できる水準ではありません。
  • FAX受注に取り入れたいのは、学習データが少なくても強いことと、OCRの読み違いを持ち込まない設計の考え方です。
目次
  1. Donut は、どんなAIですか?
  2. 論文の数字では、どれくらい読めたのですか?
  3. FAX受注の仕組みに、取り入れられる考え方は?
  4. 取り入れない方がよい所は?
  5. この論文から、何を確かめればよいですか?
  6. このサイトで相談するには?
  7. よくある質問

Donut は、どんなAIですか?

Donut は、帳票の画像を入れると、OCR(画像の文字を文字データにする処理)を通さずに、項目と値を直接文章として書き出すAIです。2021年に論文が公開され、2022年に画像認識の国際会議 ECCV で発表されました。著者は、韓国の NAVER CLOVA などの研究者です。

これまでの多くの仕組みは、まずOCRで文字を読み、次に文字の並びから「品名」「数量」といった項目を見分ける、という2段構えでした。Donut はこの2段を1つのモデルにまとめています。画像を読む部分(Swin Transformer)と、文章を書き出す部分(BART の最初の4層)をつなげ、画像から「品名は〜、数量は〜」という形の文字列を直接出します。

帳票から項目を取り出す2つの方式。OCRを使う方式はFAXの画像、OCRで文字に、並びから項目へ、受注データの4段。OCRを使わない方式は、FAXの画像から直接項目を文章で出力して受注データにする
図1 OCRを使う方式と、使わない方式の違い。OCRを使う方式では、OCRの読み違いがそのまま後ろの段に持ち込まれます。

論文が問題にしているのは、OCRに頼ることの3つの弱点です。OCRを動かす費用がかかること、言語や帳票の種類が変わると作り直しが要ること、そしてOCRの読み違いが後ろの段に伝わることです。FAXの注文書で言えば、3つ目がいちばん身近です。かすれた「1」をOCRが「7」と読めば、どれほど賢い項目の取り出しでも、数量は7として登録されます。

論文の数字では、どれくらい読めたのですか?

項目の取り出しの正しさ(F1)は、英字のレシートの公開データ CORD で84.1%でした。OCRを使う方式でいちばん良かった LayoutLMv2 は78.9%で、Donut が5.2ポイント上回っています。1枚あたりの処理時間も、Donut の1.2秒に対して LayoutLMv2 は1.7秒でした。

Donut論文の表2より、項目の取り出しの正しさ(F1)。CORDではBERT 73.0、LayoutLMv2 78.9、Donut 84.1。日本語の名刺ではBERT 40.8、LayoutLMv2 52.2、Donut 57.8
図2 論文の表2の値。濃い色が Donut です。日本語の名刺は、論文の著者の会社の実際のサービスのデータです。
帳票(論文の表2) BERT LayoutLMv2 Donut
CORD(英字のレシート)F1 73.0 78.9 84.1
中国の乗車券 F1 74.3 87.2 94.1
日本語の名刺 F1 40.8 52.2 57.8
韓国語のレシート F1 70.3 72.9 78.6
CORD 1枚の処理時間(秒) 1.6 1.7 1.2

この表で私がいちばん注目したのは、日本語の名刺の行です。名刺は、会社名・氏名・住所など11項目で、学習に2万枚を使っています。それでもF1は57.8%でした。項目の形が決まった乗車券の94.1%と比べると、形が自由で、文字の大きさや並びがばらばらな帳票ほど、どの方式でも難しくなることが分かります。

FAXの注文書は、名刺よりさらに条件が悪い所があります。解像度が低く、手書きが混ざり、取引先ごとに形が違います。論文の数字はそのまま当てはまりませんが、「画像から直接読めば全部自動になる」とは期待しない方がよい、ということは言えます。

FAX受注の仕組みに、取り入れられる考え方は?

取り入れたいのは2つです。学習データが少なくても強いことと、読み違いを後ろに持ち込まない設計です。

1つ目について、論文では CORD の学習データを減らして試しています。Donut は全体の10%、わずか80枚でも、全データで学習した LayoutLMv2 の正確さ(TED に基づく正答率)を上回りました。中小企業の受注では、取引先ごとの注文書を何百枚も集めるのは難しいので、少ない見本で読めることは大きな利点です。

2つ目は、論文の問題意識そのものです。私が作る仕組みでも、AIが読んだ値をそのまま信じず、品番の対応表、前回の注文、数量の常識的な範囲と照らし合わせ、合わない項目だけを「要確認」にしています。OCRの読み違いが後ろに伝わる、という弱点への答えを、モデルの作りではなく照合で用意している形です。くわしくはFAX注文書をAIで受注データにする仕組みに書いています。

取り入れない方がよい所は?

画像の解像度の制約と、学習の手間です。論文自身が、大きな画像の中の小さな文字を読み落とすことがある、と書いています。Donut は画像を決まった大きさに縮めて読むためで、論文では入力を大きくすると正確になる一方、計算が重くなる、とも述べています。

FAXの注文書では、品番の「S-0412」のような小さな印字や、欄外の手書きの追記が大事な情報になることがあります。FAXの解像度の実験で見たとおり、標準の解像度ではハイフンが消えることもあります。小さな文字の読み落としは、受注では誤出荷につながります。

もう1つは、Donut を御社の注文書に合わせて学習し直すには、正解を付けた見本と、学習を回す計算機が要ることです。論文の事前学習は、A100 という高性能のGPUを64枚使って20万ステップ回しています。中小企業の受注のために一から学習し直すより、すでに学習済みの汎用のAIに読ませ、照合で確かめる方が、費用と期間の両面で現実的だと私は考えています。

この論文から、何を確かめればよいですか?

読み取りのAIを選ぶときは、正答率の数字より先に、「どんな帳票で測った数字か」と「間違えたときに何が起きるか」を確かめます。

論文の84.1%は、英字のレシートで測った値です。日本語の名刺では57.8%まで下がりました。導入を検討するAIの数字を見るときも、自社に近い帳票で測ったものかどうかを聞いてください。そして、どの方式でも間違いは残ります。間違えた項目を人が見つけられる仕組みがあるかどうかが、受注では正答率と同じくらい大事です。

このサイトで相談するには?

お手元のFAXの注文書が、AIでどこまで読めそうかは、無料相談で一緒に確かめられます。注文書をお見せいただかなくても、枚数と書き方をうかがえば目安をお答えします。手書きの読み取りの考え方はAI-OCRは手書きの注文書をどこまで読める?にまとめています。

よくある質問

Donut は日本語の注文書も読めますか?
論文では日本語の合成データで事前に学習しており、日本語の名刺でも評価されています。ただしF1は57.8%で、そのまま自動で登録できる水準ではありません。
OCRを使わない方式のほうが、いつも良いのですか?
論文の比べ方では速く正確でしたが、小さな文字を読み落とす弱点も書かれています。注文書では、読み取った数字を照合する仕組みと組み合わせるのが現実的です。
このサイトの仕組みは Donut を使っていますか?
使っていません。いまは汎用のAIに画像を読ませ、品番の対応表と照合のルールで確かめる形です。Donut の論文は、その設計を考える材料として読んでいます。

出典

  1. Kim, G. ほか「OCR-free Document Understanding Transformer」ECCV 2022(arXiv:2111.15664 v5)(2026年10月15日確認)
  2. CORD(Consolidated Receipt Dataset)(2026年10月15日確認)