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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. Lassen Sie uns das einfach erklären.

In Aktion sehen​

Spielen Sie mit dem Simulator, 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 den Bereich von Interesse (ROI), der dem Teil folgt, 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. Doch was passiert, wenn die nächste Platine leicht nach links verschoben ankommt? Oder um ein Grad gedreht ist? Ihre Boxen schauen jetzt an 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, als hätten Sie einen Helfer, der sagt: „Die Platine hat sich um 3 Pixel nach links verschoben und um 0,5 Grad gedreht, also verschiebe ich alle Ihre Boxen entsprechend."

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

Warum die Ausrichtung die Grundlage für alles 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:

Ausrichtung → Kleinere ROIs → Weniger Trainingsdaten erforderlich → Genauere 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 Rand 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 irrelevanten Hintergrunds.
  4. Weniger Hintergrundrauschen bedeutet, dass die KI weniger Trainingsbilder benötigt, um zu lernen, und sie macht weniger Fehler in der Produktion.
Dies ist das Konzept, das die meisten übersehen

Der Aligner inspiziert nichts. Er beurteilt nicht, ob etwas bestanden oder durchgefallen ist. Seine einzige Aufgabe ist es, Ihre Inspektionsboxen dynamisch zu verschieben, damit sie jedes Mal an den richtigen Stellen 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 eine Kette: Aligner → ROIs → Classifier/Segmenter. Wenn das erste Glied schwach ist, bricht alles Nachgelagerte zusammen.

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

Der Aligner funktioniert, indem er Kanten abgleicht. Hier ist eine einfache Art, es sich vorzustellen:

  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 ankommt, findet die Kamera dieselben Merkmale im neuen Bild
  4. Sie berechnet den Unterschied: „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 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 versuchen herauszufinden, ob ein Bilderrahmen an der Wand schief hängt.

  • Wenn Sie nur eine Ecke betrachten, denken Sie vielleicht, er hänge gerade, obwohl er tatsächlich schief ist
  • Wenn Sie zwei gegenüberliegende Ecken (oben links und unten rechts) betrachten, können Sie sofort erkennen, ob er schief hängt, und zwar wie stark 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. Bei zwei Regionen auf gegenüberliegenden Seiten mittelt sich derselbe Fehler jedoch auf etwa 0,05 Grad heraus – zehnmal genauer.

Entscheidend: Woran Sie NICHT ausrichten dürfen​

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

1. Richten Sie niemals an Defekten aus​

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

Wenn Sie der Kamera sagen, dass sie einen Kratzer als Ankerpunkt verwenden soll, wird die Ausrichtung komplett fehlschlagen, sobald ein einwandfreies, kratzerfreies Teil die Linie herunterkommt. 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, und zwar anhand von Merkmalen, 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. Richten Sie niemals an beweglichen Teilen oder Etiketten aus​

Wenn Sie an etwas ausrichten, das sich unabhängig vom Hauptobjekt bewegen kann – wie einem losen Kabel, einer Pappklappe 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 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 um einen halben Zoll nach links verschoben hat. Sie verschiebt alle Ihre Inspektionsboxen entsprechend. Aber das eigentliche Metallteil hat sich gar nicht bewegt – nur der Aufkleber. Jetzt schauen all Ihre Inspektionsboxen an die falschen Stellen und verursachen flächendeckend Fehlalarme.

Die Regel

Verankern Sie nur an Merkmalen, die dauerhaft am starren Körper des Teils fixiert sind: bearbeitete Kanten, geformte Ecken, gebohrte Löcher, PCB-Umrisse. Verankern Sie niemals an Etiketten, Aufklebern, Kabeln, Klappen oder etwas, das ein Mensch versehentlich neu positionieren könnte.

Kurzübersicht: Woran ausrichten vs. was vermeiden​

Ausrichten an (permanente, starre Merkmale)Niemals ausrichten an (variabel oder beweglich)
Bearbeitete KantenKratzer, Dellen oder Defekte
Gebohrte LöcherBarcode-Aufkleber oder Etiketten
PCB-UmrisseLose Drähte oder Kabel
Geformte Ecken oder MerkmalePappklappen oder Verpackungen
Gestanzte MetallkantenKlebeband, Klebstoff oder Marker
Guss- oder SchmiedegeometrieJedes Merkmal, das ein Mensch neu positionieren könnte

Einrichtung des Aligners​

Welche Interface-Version 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 wird auf allen Seiten dieses Einrichtungsprozesses übernommen.

So sieht der Einrichtungsbildschirm des Aligners aus. Sie sehen Ihr Vorlagenbild mit farbigen Kantenhervorhebungen, die zeigen, 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 Ausleuchtung mit klaren Kanten, Sauberkeit und eine Positionierung, wie sie in der Produktion auftritt. 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, z. B. bearbeiteten Kanten, Bohrlöchern, PCB-Umrissen, Formmerkmalen und gestanzten Ecken. Vermeiden Sie strukturierte oder variable Oberflächen, Bereiche, in denen Defekte auftreten, reflektierende Blendungen, winzige Details sowie Etiketten oder Markierungen, die sich bewegen könnten.

3. Kantenhervorhebungen verstehen. Wenn Sie eine Region platzieren, sehen Sie farbige Hervorhebungen:

Kantenhervorhebungen und roter Punkt als Referenzpunkt

  • Grüne Hervorhebungen = starke, nutzbare Kanten erkannt. Das ist das Ziel.
  • Rote Hervorhebungen = nicht genügend Kanten. Verschieben Sie die Region zu einem Merkmal mit deutlicheren 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 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 Verschmutzungen 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 durchgehend grüne Hervorhebungen in Ihren Regionen liefert. Zu niedrig – und die Regionen bleiben rot (nicht genügend Merkmale für zuverlässige Übereinstimmungen); zu hoch – und Grün breitet sich auf Hintergrundtextur aus, sodass der Aligner sich auf Rauschen und Jitter einrasten kann.

Hohe Empfindlichkeit + aggressive Bereinigung = beste Ergebnisse

Wenn Sie mehr Kanten benötigen, erhöhen Sie den Empfindlichkeits-Schieberegler. Je mehr Sie die Empfindlichkeit erhöhen, desto wichtiger ist es jedoch, zurückzugehen und das neue Rauschen mit dem Ignore-Werkzeug zu übermalen. 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 beliebiger Rotation (am besten für die meisten Anwendungen), ±5–20° matcht nur nahe der erwarteten Ausrichtung, ±0° ist eine exakte Winkelübereinstimmung.

Rotation als Qualitätsgate nutzen

Wenn Sie einen engen Bereich wie ±5° einstellen und ein Teil um 10° gedreht ankommt, wird der Aligner es nicht matchen – und Sie können diesen Fehlschlag als Ausschusssignal verwenden. Praktisch, um Teile zu erkennen, die nicht korrekt ausgerichtet sind.

7. Konfidenzschwelle festlegen.

Einstellung der Konfidenzschwelle

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 könnten übersehen werden; zu niedrig – und es könnten falsche Merkmale gematcht werden.

8. Scale Invariant aktivieren (bei Bedarf). Wenn Ihr Teil ±10 % näher oder weiter von der Kamera entfernt sein kann (z. B. Höhenvariation auf einem Förderband), aktivieren Sie dies. Andernfalls lassen Sie es für maximale Geschwindigkeit deaktiviert.

9. Speichern und testen. Dies ist der wichtigste Schritt – 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 Bildausschnitts; probieren Sie verschiedene gültige Teile. Versuchen Sie, es zum Scheitern zu bringen. Wenn die Ausrichtung nicht zuverlässig trackt, beheben Sie es 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: die flache Ebene, die die Kamera sieht. Er handhabt:

  • Links-/Rechtsbewegung
  • Auf-/Abbewegung
  • Rotation (Drehung auf der flachen Oberfläche)
  • Geringe Größenänderungen (wenn Scale Invariant aktiviert ist)

Er handhabt NICHT:

  • Verzogene oder gebogene Teile
  • Teile, die zur Kamera hin oder von ihr weg geneigt 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 location-invariantem Training.

Wann der Aligner übersprungen werden sollte​

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

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

Kurzreferenz​

EinstellungEmpfohlenAnpassen, wenn...
Template-Regionen2-3, so weit wie möglich voneinander entferntAusrichtung schwankt → Regionen hinzufügen, weiter verteilen
SensitivityNiedrigster Wert, der 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 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 gibt keine Template-RegionenAligner einschalten; Template-Regionen hinzufügen
Ausrichtung schwankt hin und herEinzelne Region oder Regionen zu nah beieinander2-3 Regionen weit auseinander auf gegenüberliegenden Seiten hinzufügen
Confidence bleibt nahe 0 %Keine nutzbaren Kanten in den RegionenRegionen auf Merkmale mit starken, klaren Kanten verschieben
Falsche ÜbereinstimmungenMerkmale 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 Vorlagenregionen auf starken, stabilen Merkmalen platziert
  • Regionen so weit wie möglich voneinander entfernt auf dem Teil verteilt
  • Unruhige Kanten mit dem Cleanup-Tool ausmaskiert
  • Empfindlichkeit niedrig genug eingestellt, um Rauschen zu vermeiden, und hoch genug für solides Grün auf den Merkmalen
  • Rotationsbereich und Confidence Threshold festgelegt
  • Live Preview getestet; die Ausrichtung verfolgt das Teil in allen Positionen

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