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KI-GESTÜTZTE DOKUMENTATION

Was möchten Sie wissen?

Schritt 2: Ausrichtung

Der Aligner ist der leistungsfähigste (und am häufigsten missverstandene) Teil der Kamera. Sobald Sie ihn verstanden haben, ergibt alles einen Sinn. Wir erklären es Ihnen ganz 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 das Teil verfolgt, und die grünen Boxen werden rot, wenn der Aligner 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 um jede Schraubenposition eine kleine Box gezeichnet. Aber was passiert, wenn die nächste Platine leicht nach links verschoben ankommt? Oder um ein Grad gedreht ist? Ihre Boxen schauen nun auf die falschen Stellen.

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

Warum das so wirkungsvoll ist: Wenn sich Ihre Inspektionsboxen mit dem Teil bewegen können, können Sie sie kleiner machen. Und kleinere Boxen benötigen weniger Daten zum Trainieren der KI. Es ist ein sich 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 keinen zusätzlichen Puffer hinzufügen, um Teilebewegungen auszugleichen.
  3. Kleinere ROIs bedeuten, dass die KI eine eng zugeschnittene Ansicht nur des Merkmals sieht, das Sie interessiert (eine Schraube, einen Steckverbinder, eine Schweißnaht) – und nicht ein Meer irrelevanter Hintergründe.
  4. Weniger Hintergrundrauschen bedeutet, dass die KI weniger Trainingsbilder zum Lernen benötigt und in der Produktion weniger Fehler macht.
Dies ist das Konzept, das die meisten übersehen

Der Aligner inspiziert nichts. Er entscheidet nicht über Pass oder Fail. Seine einzige Aufgabe ist es, Ihre Inspektionsboxen dynamisch zu verschieben, sodass sie jedes Mal an den richtigen Stellen landen. Die Inspektionsboxen führen die eigentliche Inspektion durch. Die KI in diesen 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.

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

Der Aligner funktioniert durch Kantenabgleich. Hier ist eine einfache Vorstellung davon:

  1. Sie machen ein „Referenzfoto" (das Template-Bild) 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 eintrifft, findet die Kamera dieselben Merkmale im neuen Bild
  4. Sie berechnet die Differenz: „Dieses Teil ist 5 Pixel nach links, 2 Pixel nach oben verschoben und um 1,2 Grad geneigt"
  5. Sie verschiebt alle Ihre Inspektionsboxen um genau diesen Betrag

Es ist wie ein Matching-Spiel. 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 Vorlagenregionen so weit wie möglich voneinander entfernt auf dem Teil

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

Stellen Sie sich das so vor: Sie versuchen herauszufinden, ob ein Bilderrahmen an der Wand schief hängt.

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

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

Kritisch: Woran Sie NICHT ausrichten sollten

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

1. Niemals an Defekten ausrichten

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

Wenn Sie der Kamera sagen, sie soll einen Kratzer als Ankerpunkt verwenden, wird die Ausrichtung völlig fehlschlagen, wenn ein einwandfreies, kratzerfreies Teil auf der Linie ankommt. Die Kamera weiß dann nicht, wo sie Ihre Inspektionsboxen platzieren soll, und das System bricht zusammen.

Die Regel

Verwenden Sie den Aligner, um das Teil zu finden, indem Sie Merkmale nutzen, die immer vorhanden sind (feste Kanten, bearbeitete Ecken, gebohrte Löcher). Verwenden Sie dann die Inspektionsboxen, um nach den unvorhersehbaren Defekten zu suchen. Der Aligner findet das Teil. Die Inspektionsboxen finden die Probleme.

2. Niemals an beweglichen Teilen oder Etiketten ausrichten

Wenn Sie sich an etwas ausrichten, das sich unabhängig vom Hauptobjekt bewegen kann – wie ein loses Kabel, eine Kartonlasche oder ein Barcode-Aufkleber – verleiten Sie die Kamera versehentlich dazu, alle Ihre Inspektionsboxen an die falsche Position zu verschieben.

Beispiel: Stellen Sie sich vor, Sie verankern Ihren Aligner an einem Barcode-Aufkleber. Beim nächsten Teil platziert ein Mitarbeiter diesen Aufkleber versehentlich einen halben Zoll weiter links. Die Kamera sieht, wie sich der Aufkleber bewegt, und nimmt an, dass sich das gesamte Teil einen halben Zoll nach links verschoben hat. Sie verschiebt alle Ihre Inspektionsboxen zum Ausgleich. Aber das eigentliche Metallteil hat sich nicht bewegt, nur der Aufkleber. Jetzt schauen alle Ihre Inspektionsboxen an die falschen Stellen und verursachen flächendeckend Fehlalarme.

Die Regel

Verankern Sie sich nur an Merkmalen, die dauerhaft mit dem starren Körper des Teils verbunden sind: bearbeitete Kanten, gegossene Ecken, gebohrte Löcher, Leiterplattenkonturen. Verankern Sie sich niemals an Etiketten, Aufklebern, Kabeln, Laschen oder anderen Dingen, die ein Mensch versehentlich verschieben könnte.

Kurze Zusammenfassung: Woran ausrichten vs. was vermeiden

Ausrichten an (dauerhafte, starre Merkmale)Niemals ausrichten an (variabel oder beweglich)
Bearbeitete KantenKratzer, Dellen oder Defekte
Gebohrte LöcherBarcode-Aufkleber oder Etiketten
LeiterplattenkonturenLose Drähte oder Kabel
Gegossene Ecken oder MerkmaleKartonlaschen oder Verpackung
Gestanzte MetallkantenKlebeband, Klebstoff oder Markierungen
Guss- oder SchmiedegeometrieJedes Merkmal, das ein Mensch verschieben könnte

Einrichtung des Aligners

Welche Version der Benutzeroberfläche haben Sie?

Die Weboberfläche 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 gilt für jede Seite in diesem Einrichtungsablauf.

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

Aligner-Werkzeug, Übersicht der gesamten Seite

1. Vorlagenbild aufnehmen. Platzieren Sie ein einwandfreies, fehlerfreies Teil im Sichtfeld der Kamera. Dieses wird zur Referenz, mit der jedes zukünftige Teil verglichen wird. Achten Sie auf gute Ausleuchtung mit klaren Kanten, Sauberkeit und eine Positionierung, die der späteren Produktion entspricht. Klicken Sie auf Capture Template Image.

2. Vorlagenbereiche hinzufügen. Klicken Sie auf + Rectangle (oder + Circle), um einen Vorlagenbereich zu erstellen, und platzieren Sie 2-3 davon. Verankern Sie sie an Merkmalen, die sich nie ändern, wie z. B. bearbeitete Kanten, gebohrte Löcher, PCB-Umrisse, gegossene Merkmale und gestanzte Ecken. Vermeiden Sie strukturierte oder variable Oberflächen, Bereiche, in denen Defekte auftreten, reflektierende Blendungen, winzige Details sowie Etiketten oder Markierungen, die sich verschieben könnten.

3. Kantenmarkierungen verstehen. Wenn Sie einen Bereich platzieren, sehen Sie farbige Markierungen:

Kantenmarkierungen und roter Punkt als Referenzpunkt

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

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

5. Empfindlichkeit anpassen.

Empfindlichkeitsregler

Der Sensitivity-Regler steuert, wie aggressiv der Aligner Kanten innerhalb Ihrer Vorlagenbereiche erkennt. Stellen Sie ihn auf den niedrigsten Wert ein, der solide grüne Markierungen in Ihren Bereichen liefert. Ist er zu niedrig, bleiben die Bereiche rot (nicht genügend Merkmale für zuverlässige Übereinstimmung); ist er zu hoch, breitet sich Grün auf die Hintergrundtextur aus, sodass der Aligner sich auf Rauschen und Jitter einrasten kann.

Hohe Empfindlichkeit + gründliche Bereinigung = beste Ergebnisse

Wenn Sie mehr Kanten benötigen, erhöhen Sie den Sensitivity-Regler. Je stärker Sie jedoch die Empfindlichkeit erhöhen, desto wichtiger ist es, das neu entstandene Rauschen mit dem Ignore-Werkzeug wieder auszublenden. Werfen Sie zuerst ein weites Netz aus und picken Sie dann sorgfältig nur die guten Fische heraus.

6. Rotationsbereich festlegen.

Einstellung des Rotationsbereichs

Steuert, in welchem Rotationsbereich der Aligner sucht: ±180° findet das Teil in jeder Rotation (am besten für die meisten Anwendungen), ±5-20° stimmt nur in der Nähe der erwarteten Ausrichtung überein, ±0° ist eine exakte Winkelübereinstimmung.

Rotation als Qualitätskriterium nutzen

Wenn Sie einen engen Bereich wie ±5° festlegen und ein Teil um 10° gedreht ankommt, wird der Aligner es nicht abgleichen können. Dieses Versagen können Sie als Ausschusssignal nutzen. Praktisch, um falsch ausgerichtete Teile zu erkennen.

7. Konfidenzschwelle festlegen.

Einstellung der Konfidenzschwelle

Gibt an, 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 er verpasst möglicherweise gültige Teile; zu niedrig, und er stimmt möglicherweise mit den falschen Merkmalen überein.

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, um maximale Geschwindigkeit zu erreichen.

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: links, rechts, oben, unten; drehen Sie es innerhalb Ihres erwarteten Bereichs; positionieren Sie es in den Ecken des Bildfelds; 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 ausschließlich in 2D: der flachen Ebene, die die Kamera sieht. Er verarbeitet:

  • Links/Rechts-Bewegung
  • Auf/Ab-Bewegung
  • Rotation (Drehung auf der flachen Oberfläche)
  • Leichte Größenänderungen (wenn Scale Invariant aktiviert ist)

Er verarbeitet NICHT:

  • Verformte oder gebogene Teile
  • Teile, die zur Kamera hin oder von ihr weg gekippt sind
  • Jegliche 3D-Variation

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

Wann Sie den Aligner überspringen sollten

Sie müssen dennoch ein Template-Bild aufnehmen (das System erfordert dies), können aber den Aligner überspringen (in v2026.5 antworten Sie unter Use the aligner? mit No, skip it; in älteren Versionen aktivieren Sie Skip Aligner), wenn:

  • Ihre Teile in einer Präzisionsvorrichtung mit weniger als 1-2 Pixel Bewegung liegen
  • Sie eine mechanische Registrierung verwenden, die eine exakte Positionierung garantiert
  • Sie einen Segmenter verwenden, der kein Position-Tracking benötigt

Kurzreferenz

EinstellungEmpfohlenAnpassen, wenn...
Template-Regionen2-3, so weit wie möglich auseinanderAusrichtung zittert → Regionen hinzufügen, weiter verteilen
SensitivityNiedrigster Wert, der auf Ihren Features durchgehend Grün ergibtNicht genügend Kanten (rot) → erhöhen, dann Rauschen bereinigen
Rotationsbereich±180° für die meisten AnwendungenTeile kommen in bekannter Orientierung → Bereich einengen
Confidence0,6-0,9Falsche Übereinstimmungen → erhöhen. Gültige Teile werden nicht erkannt → verringern
Scale InvariantAus, sofern nicht benötigtTeile mit 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 zittert hin und herEinzelne Region oder Regionen zu nah beieinander2-3 Regionen weit voneinander entfernt auf gegenüberliegenden Seiten hinzufügen
Confidence bleibt nahe 0 %Keine verwertbaren Kanten in den RegionenRegionen auf Features mit starken, klaren Kanten verschieben
Falsche ÜbereinstimmungFeatures sind nicht eindeutig genug, Schwellenwert zu niedrigMarkantere Features auswählen; Confidence-Schwellenwert erhöhen
Funktioniert bei manchen Teilen, versagt bei anderenRegionen auf Features platziert, die zwischen Teilen variierenRegionen auf universelle Features verschieben (bearbeitete Kanten, Bohrungen)

Ausrichtungs-Checkliste

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 auf dem Teil verteilt
  • Störende Kanten mit dem Cleanup-Tool ausmaskiert
  • Empfindlichkeit niedrig genug eingestellt, um Rauschen zu vermeiden, hoch genug für kräftiges 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).