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KI-GESTÜTZTE DOKUMENTATION

Was möchten Sie wissen?

Schritt 2: Ausrichtung

Der Aligner ist die leistungsstärkste (und am häufigsten missverstandene) Komponente der Kamera. Sobald Sie ihn verstanden haben, ergibt sich alles Weitere von selbst. Erklären wir es einfach.

In Aktion sehen

Probieren Sie den Simulator aus, bevor Sie weiterlesen. Schalten Sie den Aligner aus und bewegen Sie dann die Schieberegler, um das Teil zu verschieben und zu drehen. Die orangefarbene ROI zeigt die Region of Interest (ROI), die dem Teil folgt, und die grünen Boxen werden rot, wenn der Aligner dem Teil nicht mehr folgen kann.

Camera Settings

Status: Tracking Locked / Pass

Simulate Real World

Move the part coming down the line.

Legend

Region of Interest (ROI)
Alignment locked
Alignment lost
ROI

Was die Ausrichtung bewirkt (und warum Sie sie brauchen)

Stellen Sie sich vor, Sie inspizieren Schrauben auf einer Leiterplatte. Sie haben ein kleines Kästchen um jede Schraubenposition gezeichnet. Aber was passiert, wenn die nächste Platine leicht nach links verschoben ankommt? Oder um ein Grad gedreht? Ihre Kästchen betrachten jetzt die falschen Stellen.

Der Aligner löst dieses Problem. Er betrachtet jedes neue Bild, findet heraus, wohin sich das Teil bewegt hat, und verschiebt alle Ihre Inspektionsboxen entsprechend. Es ist, als hätten Sie einen Helfer, der sagt: „Die Platine hat sich 3 Pixel nach links bewegt und um 0,5 Grad gedreht – ich verschiebe also alle Ihre Boxen entsprechend."

Warum das so leistungsstark ist: Wenn sich Ihre Inspektionsboxen mit dem Teil bewegen können, können Sie sie kleiner machen. Und kleinere Boxen benötigen weniger Daten, um die KI zu trainieren. Das ist ein kaskadierender Vorteil, der mit einer guten Ausrichtung beginnt.

Warum die Ausrichtung die Grundlage von allem ist

Der Aligner ist nicht nur ein Nice-to-have. Er ist der erste Dominostein in einer Kette, die die Genauigkeit Ihrer gesamten Inspektion bestimmt. Hier ist die Pipeline:

AusrichtungKleinere ROIsWeniger Trainingsdaten erforderlichGenauere KI

Jeder Schritt hängt vom vorherigen ab:

  1. Gute Ausrichtung bedeutet, dass Ihre Inspektionsboxen das Teil präzise verfolgen, selbst wenn es sich auf dem Förderband verschiebt oder dreht.
  2. Präzise Verfolgung bedeutet, dass Sie kleinere Inspektionsboxen (ROIs) zeichnen können. Sie müssen keine zusätzliche Reserve hinzufügen, um Teilebewegungen auszugleichen.
  3. Kleinere ROIs bedeuten, dass die KI eine eng zugeschnittene Ansicht nur des Merkmals sieht, das Sie interessiert (eine Schraube, ein Stecker, eine Schweißnaht) – und nicht ein Meer aus irrelevantem Hintergrund.
  4. Weniger Hintergrundrauschen bedeutet, dass die KI weniger Trainingsbilder zum Lernen benötigt und im Produktionsbetrieb weniger Fehler macht.
Das ist das Konzept, das die meisten übersehen

Der Aligner inspiziert nichts. Er entscheidet nicht über Bestanden oder Nicht bestanden. Seine einzige Aufgabe besteht darin, Ihre Inspektionsboxen dynamisch zu verschieben, sodass sie jedes Mal an der richtigen Stelle landen. Die Inspektionsboxen führen die eigentliche Inspektion durch. Die KI innerhalb dieser Boxen trifft die eigentliche Beurteilung. Aber nichts davon funktioniert, wenn die Boxen an der falschen Stelle sind.

Betrachten Sie es als Kette: Aligner → ROIs → Classifier/Segmenter. Wenn das erste Glied schwach ist, bricht alles Nachfolgende zusammen.

So funktioniert es: Stellen Sie es sich wie ein Puzzle vor

Der Aligner funktioniert, indem er Kanten abgleicht. Hier ist eine einfache Denkweise:

  1. Sie machen ein „Referenzfoto" (das Vorlagenbild) eines perfekten Teils
  2. Sie zeigen auf bestimmte Merkmale auf diesem Foto (Ecken, Kanten, Löcher), die auf jedem Teil gleich aussehen
  3. Jedes Mal, wenn ein neues Teil ankommt, findet die Kamera dieselben Merkmale im neuen Bild
  4. Sie berechnet die Differenz: „Dieses Teil ist 5 Pixel links, 2 Pixel oben und um 1,2 Grad geneigt"
  5. Sie verschiebt alle Ihre Inspektionsboxen genau um diesen Betrag

Es ist wie ein Zuordnungsspiel. Die Kamera findet die Merkmale, die Sie ihr gezeigt haben, und verwendet sie als Ankerpunkte.

Die goldene Regel der Ausrichtung

Platzieren Sie 2-3 kleine Template-Regionen so weit wie möglich voneinander entfernt auf dem Teil

Diese eine Regel entscheidet darüber, ob Ihre Ausrichtung perfekt funktioniert oder frustrierend zittert. Hier ist der Grund:

Stellen Sie es sich so vor: Angenommen, Sie möchten herausfinden, ob ein Bilderrahmen an der Wand schief hängt.

  • Wenn Sie nur eine Ecke betrachten, könnten Sie denken, er hänge gerade, obwohl er tatsächlich schief ist
  • Wenn Sie zwei gegenüberliegende Ecken betrachten (oben links und unten rechts), können Sie sofort erkennen, ob er schief hängt – und um wie viel genau

Dasselbe Prinzip gilt für den Aligner. Bei nur einer Region auf einer Seite des Teils bleibt ein winziger Messfehler von 0,5 Grad bei 0,5 Grad. Doch bei zwei Regionen auf gegenüberliegenden Seiten mittelt sich derselbe Fehler auf etwa 0,05 Grad aus – zehnmal genauer.

Kritisch: Wonach Sie NICHT ausrichten sollten

Dies ist die häufigste Ursache für Ausrichtungsfehler. Bevor Sie die Aligner-Oberfläche berühren, verinnerlichen Sie diese beiden Regeln.

1. Richten Sie niemals nach Defekten aus

Defekte sind unvorhersehbar. Ein Kratzer, eine Delle oder eine fehlende Schraube kann auf jedem Teil völlig anders aussehen – oder gar nicht vorhanden sein.

Wenn Sie der Kamera vorgeben, einen Kratzer als Ankerpunkt zu verwenden, wird die Ausrichtung vollständig fehlschlagen, sobald ein einwandfreies, kratzerfreies Teil vom Band kommt. Die Kamera weiß nicht, wo sie Ihre Inspektionsboxen platzieren soll, und das System bricht zusammen.

Die Regel

Verwenden Sie den Aligner, um das Teil zu finden, und zwar anhand von Merkmalen, die immer vorhanden sind (starre Kanten, bearbeitete Ecken, Bohrungen). Verwenden Sie dann die Inspektionsboxen, um nach den unvorhersehbaren Defekten zu suchen. Der Aligner findet das Teil. Die Inspektionsboxen finden die Probleme.

2. Richten Sie niemals nach beweglichen Teilen oder Etiketten aus

Wenn Sie sich an etwas orientieren, das sich unabhängig vom Hauptobjekt bewegen kann – etwa einem losen Kabel, einer Kartonlasche oder einem Barcode-Aufkleber – verleiten Sie die Kamera versehentlich dazu, alle Ihre Inspektionsboxen an die falsche Position zu verschieben.

Beispiel: Angenommen, Sie verankern Ihren Aligner an einem Barcode-Aufkleber. Beim nächsten Teil bringt ein Mitarbeiter diesen Aufkleber versehentlich einen halben Zentimeter weiter links an. Die Kamera sieht den Aufkleber verschoben und nimmt an, dass sich das gesamte Teil einen halben Zentimeter nach links verschoben hat. Sie verschiebt alle Inspektionsboxen zum Ausgleich. Doch das eigentliche Metallteil hat sich nicht bewegt – nur der Aufkleber. Nun schauen alle Inspektionsboxen an die falschen Stellen und verursachen flächendeckend Fehlalarme.

Die Regel

Verankern Sie nur an Merkmalen, die dauerhaft am starren Körper des Teils befestigt sind: bearbeitete Kanten, geformte Ecken, Bohrungen, PCB-Konturen. Verankern Sie niemals an Etiketten, Aufklebern, Kabeln, Laschen oder irgendetwas, das ein Mensch versehentlich verschieben könnte.

Kurzübersicht: Wonach ausrichten vs. was vermeiden

Ausrichten nach (dauerhafte, starre Merkmale)Niemals ausrichten nach (variabel oder beweglich)
Bearbeitete KantenKratzer, Dellen oder Defekte
BohrungenBarcode-Aufkleber oder Etiketten
PCB-KonturenLose Drähte oder Kabel
Geformte Ecken oder MerkmaleKartonlaschen oder Verpackung
Gestanzte MetallkantenKlebeband, Klebstoff oder Marker
Guss- oder SchmiedegeometrieJedes Merkmal, das ein Mensch verschieben könnte

Einrichten des Aligners

Welche Interface-Version verwenden Sie?

Die Web-Oberfläche des OV20i wurde in v2026.5 neu gestaltet. Prüfen Sie Ihre Softwareversion in der oberen rechten Ecke der Kamera-UI und wählen Sie den passenden Tab. Ihre Auswahl wird auf jeder Seite dieses Einrichtungsablaufs übernommen.

So sieht der Einrichtungsbildschirm des Aligners aus. Sie sehen Ihr Vorlagenbild mit farbigen Kantenmarkierungen, die anzeigen, welche Referenzmerkmale der Aligner verwendet:

Aligner-Tool, Übersicht der gesamten Seite

1. Vorlagenbild aufnehmen. Platzieren Sie ein gutes, fehlerfreies Teil im Sichtfeld der Kamera. Dieses wird zur Referenz, mit der jedes zukünftige Teil verglichen wird. Achten Sie auf gute Beleuchtung, klare Kanten, Sauberkeit und die Positionierung, wie sie in der Produktion auftreten wird. Klicken Sie auf Capture Template Image.

2. Vorlagenregionen hinzufügen. Klicken Sie auf + Rectangle (oder + Circle), um eine Vorlagenregion zu erstellen, und platzieren Sie 2–3 davon. Verankern Sie sie an Merkmalen, die sich nie ändern, wie z. B. bearbeiteten Kanten, gebohrten Löchern, PCB-Konturen, Formmerkmalen und gestanzten Ecken. Vermeiden Sie texturierte oder variable Oberflächen, Bereiche, in denen Fehler auftreten, reflektierendes Blenden, winzige Details sowie Etiketten oder Markierungen, die sich verschieben könnten.

3. Die Kantenmarkierungen verstehen. Wenn Sie eine Region platzieren, sehen Sie farbige Markierungen:

Kantenmarkierungen und roter Punkt als Referenzpunkt

  • Grüne Markierungen = starke, nutzbare Kanten erkannt. Das ist das gewünschte Ergebnis.
  • Rote Markierungen = nicht genügend Kanten. Verschieben Sie die Region auf ein Merkmal mit klareren Kanten.
  • Roter Punkt = der Ausrichtungs-Referenzpunkt (Mittelpunkt aller Ihrer Regions of Interest (ROIs)).

4. Störende Kanten mit dem Ignore-Werkzeug bereinigen. Dieser Schritt wird von den meisten Anwendern übersehen und macht einen enormen Unterschied. Klicken Sie auf Ignore Template Region und übermalen Sie alle Kanten, die der Aligner nicht verwenden soll: zufällige Hintergrundtextur, Blendungen oder Reflexionen, Oberflächenrauschen, Kanten von Verunreinigungen oder Etiketten und alles, was sich zwischen Teilen ändern könnte.

5. Empfindlichkeit anpassen.

Empfindlichkeits-Schieberegler

Der Empfindlichkeits-Schieberegler steuert, wie aggressiv der Aligner Kanten innerhalb Ihrer Vorlagenregionen erkennt. Stellen Sie ihn auf den niedrigsten Wert ein, der solide grüne Markierungen über Ihre Regionen liefert. Zu niedrig, und die Regionen bleiben rot (nicht genügend Merkmale für einen zuverlässigen Abgleich); zu hoch, und das Grün breitet sich auf Hintergrundtextur aus, sodass der Aligner sich an Rauschen und Jitter festklammern kann.

Hohe Empfindlichkeit + aggressives Bereinigen = beste Ergebnisse

Wenn Sie mehr Kanten benötigen, erhöhen Sie den Empfindlichkeits-Schieberegler. Doch je stärker Sie die Empfindlichkeit erhöhen, desto wichtiger ist es, das neue Rauschen mit dem Ignore-Werkzeug wieder herauszuretuschieren. Werfen Sie ein weites Netz aus und picken Sie dann sorgfältig nur die guten Fische heraus.

6. Rotationsbereich festlegen.

Einstellung des Rotationsbereichs

Steuert, wie viel Rotation der Aligner sucht: ±180° findet das Teil bei jeder Rotation (am besten für die meisten Anwendungen), ±5–20° passt nur nahe an der erwarteten Ausrichtung, ±0° ist ein exakter Winkelabgleich.

Rotation als Qualitäts-Gate verwenden

Wenn Sie einen engen Bereich wie ±5° einstellen und ein Teil um 10° gedreht eintrifft, findet der Aligner keine Übereinstimmung, und Sie können diesen Fehlschlag als Ausschusssignal verwenden. Praktisch, um Teile zu erkennen, die nicht korrekt ausgerichtet sind.

7. Confidence-Schwellwert festlegen.

Einstellung des Confidence-Schwellwerts

Wie sicher der Aligner sein muss, dass er die richtige Übereinstimmung gefunden hat. Bereich 0,0 bis 1,0, empfohlen 0,6 bis 0,9. Zu hoch, und gültige Teile werden möglicherweise übersehen; zu niedrig, und es kann zu falschen Merkmalsabgleichen kommen.

8. Scale Invariant aktivieren (falls erforderlich). Wenn Ihr Teil ±10 % näher oder weiter von der Kamera entfernt sein kann (z. B. Höhenschwankungen auf einem Förderband), aktivieren Sie diese Option. Andernfalls lassen Sie sie deaktiviert für maximale Geschwindigkeit.

9. Speichern und testen. Dies ist der wichtigste Schritt, also überspringen Sie das Testen nicht. Klicken Sie auf Save, um den Aligner zu trainieren und bereitzustellen, klicken Sie dann auf Live Preview Mode und bewegen Sie das Teil: nach links, rechts, oben, unten; drehen Sie es innerhalb Ihres erwarteten Bereichs; platzieren Sie es in den Ecken des Bildes; probieren Sie verschiedene gültige Teile aus. Versuchen Sie, es zum Scheitern zu bringen. Wenn die Ausrichtung nicht zuverlässig funktioniert, beheben Sie das Problem jetzt. Wenn Sie zu ROIs und Training übergehen und es später entdecken, müssen Sie alles neu machen. Das ist der Wasserfall-Effekt.

Die 2D-Einschränkung (wichtig zu wissen)

Der Aligner arbeitet nur in 2D: der flachen Ebene, die die Kamera sieht. Er bewältigt:

  • Bewegung nach links/rechts
  • Bewegung nach oben/unten
  • Rotation (Drehung auf der flachen Oberfläche)
  • Leichte Größenänderungen (wenn Scale Invariant aktiviert ist)

Er bewältigt NICHT:

  • Verzogene oder verbogene Teile
  • Teile, die zur Kamera hin oder von ihr weg geneigt sind
  • Jegliche 3D-Variation

Wenn Ihre Teile 3D-Variationen aufweisen (eine Seite näher an der Kamera als die andere), überspringen Sie den Aligner vollständig und verwenden Sie stattdessen einen Segmenter mit positionsinvariantem Training.

Wann Sie den Aligner überspringen sollten

Sie müssen dennoch ein Vorlagenbild aufnehmen (das System erfordert es), aber Sie können den Aligner überspringen (in v2026.5 beantworten Sie No, skip it unter Use the aligner?; in älteren Versionen aktivieren Sie Skip Aligner), wenn:

  • Sich Ihre Teile in einer Präzisionshalterung mit weniger als 1-2 Pixel Bewegung befinden
  • Sie eine mechanische Registrierung verwenden, die eine exakte Positionierung garantiert
  • Sie einen Segmenter verwenden, der keine Positionsverfolgung benötigt

Kurzreferenz

EinstellungEmpfohlenAnpassen wenn...
Template-Regionen2-3, so weit wie möglich voneinander entferntAusrichtung springt → Regionen hinzufügen, weiter verteilen
SensitivitätNiedrigster Wert, der ein solides Grün auf Ihren Merkmalen ergibtNicht genügend Kanten (rot) → erhöhen, dann Rauschen bereinigen
Rotationsbereich±180° für die meisten AnwendungenTeile kommen in bekannter Ausrichtung → Bereich einschränken
Confidence0,6-0,9Falsche Übereinstimmungen → erhöhen. Fehlende gültige Teile → verringern
Scale InvariantAus, sofern nicht benötigtTeile in variierendem Abstand zur Kamera → aktivieren

Fehlerbehebung bei der Ausrichtung

Häufige Ausrichtungsprobleme und Lösungen
ProblemWahrscheinliche UrsacheLösung
ROIs bewegen sich nicht mit dem TeilDer Aligner ist ausgeschaltet oder es sind keine Template-Regionen vorhandenAligner einschalten; Template-Regionen hinzufügen
Ausrichtung springt hin und herEinzelne Region oder Regionen zu nah beieinander2-3 Regionen weit auseinander auf gegenüberliegenden Seiten hinzufügen
Confidence bleibt bei nahezu 0%Keine verwertbaren Kanten in den RegionenRegionen auf Merkmale mit starken, klaren Kanten verschieben
Falsche ÜbereinstimmungMerkmale sind nicht eindeutig genug, Schwellenwert zu niedrigMarkantere Merkmale wählen; Confidence-Schwellenwert erhöhen
Funktioniert bei einigen Teilen, versagt bei anderenRegionen auf Merkmalen platziert, die zwischen Teilen variierenRegionen auf universelle Merkmale verschieben (bearbeitete Kanten, Bohrungen)

Checkliste zur Ausrichtung

Bevor Sie fortfahren, bestätigen Sie:

  • Vorlagenbild von einem guten, fehlerfreien Teil aufgenommen
  • 2-3 Vorlagenbereiche auf starken, stabilen Merkmalen platziert
  • Bereiche so weit wie möglich über das Teil verteilt
  • Störende Kanten mit dem Cleanup-Tool maskiert
  • Sensitivität niedrig genug eingestellt, um Rauschen zu vermeiden, hoch genug für ein sattes Grün auf den Merkmalen
  • Rotationsbereich und Konfidenzschwelle festgelegt
  • Live Preview getestet; die Ausrichtung folgt dem Teil in allen Positionen

Funktioniert die Ausrichtung gut? Weiter zu Schritt 3: Regions of Interest (ROIs).