Schritt 3: Regions of Interest (ROIs)

Nachdem Ihre Ausrichtung funktioniert, ist es an der Zeit, der Kamera mitzuteilen, wo sie hinsehen soll. Dies geschieht durch das Zeichnen von Regions of Interest (ROIs): Rechtecke auf dem Bild, die die Bereiche definieren, die die KI analysieren wird.

Gute Ausrichtung = kleinere ROIs = bessere Genauigkeit

Der Aligner verschiebt Ihre Inspektionsboxen dynamisch, um das Bauteil zu verfolgen, während es sich verschiebt und dreht. Das bedeutet, dass Sie keinen zusätzlichen Puffer zu Ihren ROIs hinzufügen müssen, um Bauteilbewegungen auszugleichen. Sie können sie eng um das Merkmal herum zeichnen, was der KI eine sauberere, fokussiertere Sicht bietet und weniger Trainingsdaten erfordert. Wenn Ihre ROIs zu groß erscheinen oder Ihre KI Schwierigkeiten hat, gehen Sie zurück und überprüfen Sie zuerst Ihre Alignment-Konfiguration.

Wichtige Terminologie

• Inspection Type: Eine Kategorie mit einem gemeinsamen Datensatz und einer Reihe von Klassen. Beispiel: „Screws" mit den Klassen „present" und „absent"
• Region of Interest (ROI): Eine spezifische Position am Bauteil. Beispiel: „Screw_1", „Screw_2", „Screw_3", alle mit dem gemeinsamen Inspection Type „Screws"

Sie können mehrere Inspection Types auf einem Bild haben. Zum Beispiel: „Screws" (10 ROIs) und „Connectors" (2 ROIs), jeweils mit eigenen Klassen und Trainingsdaten.

Warum die ROI-Größe wichtig ist

Dies ist die zweitgrößte Quelle für Kundenfrustration (nach der Ausrichtung). Hier ist die Erklärung warum.

Die 512x512-Pixel-Grenze

Wichtig: ROIs größer als 512x512 Pixel verlieren Informationen

Jede ROI wird aus dem vollständigen Bild ausgeschnitten und einzeln dem KI-Modell zugeführt. Die maximale Größe, die das KI-Modell akzeptiert, beträgt 512 x 512 Pixel. Wenn Ihre ROI größer ist, verkleinert die Kamera sie, damit sie passt, und Sie verlieren dauerhaft Details.

Stellen Sie sich vor, Sie nehmen ein hochauflösendes Foto auf und verkleinern es auf Thumbnail-Größe. Feine Details verschwinden.

Kleiner ist besser, und das ist der Grund

Stellen Sie sich vor, Sie suchen nach einer fehlenden Schraube. Sie könnten eine riesige ROI zeichnen, die die gesamte Platine abdeckt, oder eine kleine ROI, die nur den Bereich der Schraube abdeckt.

Mit einer kleinen ROI:

• Die Schraube dominiert den Ausschnitt, sodass für die KI offensichtlich ist, wonach Sie suchen
• Sie benötigen weniger Trainingsbilder (das Signal-Rausch-Verhältnis ist hoch)
• Die Verarbeitung ist schneller
• Wenn die ROI kleiner als 512x512 ist, gehen keine Informationen verloren

Mit einer großen ROI:

• Die Schraube ist ein winziges Detail in einem Meer von Hintergrund
• Die KI benötigt mehr Daten, um zu lernen, was wichtig ist
• Wenn die ROI 512x512 überschreitet, wird der Ausschnitt verkleinert und die Schraube wird noch kleiner
• Die Verarbeitung dauert länger

Die Raster-Technik für die Inspektion des gesamten Bildes

Was tun, wenn Sie das gesamte Bild auf kleine Defekte (z. B. Kratzer auf einer Oberfläche) untersuchen müssen? Verwenden Sie nicht eine einzige riesige ROI. Verteilen Sie stattdessen mehrere kleine ROIs in einem Rastermuster:

Jede kleine ROI behält die volle Auflösung. Wenn eine einzelne ROI fehlschlägt, kann die gesamte Inspektion fehlschlagen. Sie erhalten das Beste aus beiden Welten: vollständige Abdeckung mit voller Detailgenauigkeit.

Einrichten Ihrer ROIs

1. Inspection Type erstellen

Navigieren Sie zu Inspection Setup in Ihrem Rezept-Editor.

Benennen Sie „Inspection Type 1" in etwas Aussagekräftiges um, wie z. B. „Screws", „Surface_Quality" oder „Connector_Check". Dieser Name ist wichtig, da er in Ihren Ausgabedaten und Node-RED-Flows erscheint.

2. Zeichnen Sie Ihre ROIs

Klicken Sie auf + Add Region of Interest (ROI). Ein gelbes Rechteck erscheint auf dem Bild.

• Ziehen Sie es an die richtige Position
• Skalieren Sie es durch Ziehen der Ecken
• Machen Sie es gerade groß genug, um das zu inspizierende Merkmal zu enthalten
• Benennen Sie es von „New ROI" in etwas Beschreibendes um (z. B. „Screw_Top_Left")

3. Wiederholen Sie dies für jede Position

Wenn Sie 10 Schrauben inspizieren, erstellen Sie 10 ROIs, eine pro Schraubenposition. Sie teilen sich alle den gleichen Inspection Type und Datensatz.

Copy-Paste-Shortcut

Benennen Sie Ihre erste ROI „Connector 1" und klicken Sie auf Kopieren. Es werden automatisch „Connector 2", „Connector 3" usw. mit automatisch hochzählenden Namen erstellt. Viel schneller, als jede einzelne von Grund auf zu erstellen.

4. Überprüfung mit Live Preview

Aktivieren Sie den Live Preview Mode und prüfen Sie, dass:

• Alle ROIs korrekt auf dem Bauteil positioniert sind
• ROIs sich mit der Ausrichtung mitbewegen (falls Sie den Aligner verwenden)
• Jede ROI das zu inspizierende Merkmal vollständig enthält
• Keine ROIs größer sind als nötig

Richtlinien zur ROI-Größe

ROI-Zweck	Größenempfehlung
Einzelnes Merkmal (Schraube, Connector, Label)	Gerade groß genug, um das Merkmal mit einem kleinen Rand zu enthalten
Oberfläche für Defekte	Raster aus kleinen Kacheln, jede unter 512x512 Pixel
Großes Merkmal, das Detailgenauigkeit erfordert	Verwenden Sie einen Segmenter anstelle eines Classifiers
Anwesenheits-/Abwesenheitsprüfung	Klein; das Merkmal ist entweder vorhanden oder nicht

Wann viele ROIs zu verwenden sind

Scheuen Sie sich nicht, viele ROIs zu verwenden. Sie können Dutzende oder sogar Hunderte einsetzen. Vorteile:

• Gemeinsame Trainingsdaten. Alle ROIs desselben Inspection Type teilen sich einen Datensatz. 10 Schrauben-ROIs bedeuten die 10-fache Menge an Trainingsdaten pro Aufnahme.
• Schnellere Verarbeitung. Viele kleine Ausschnitte werden schneller verarbeitet als ein großer.
• Bessere Genauigkeit. Jeder kleine Ausschnitt hat ein hohes Signal-Rausch-Verhältnis.
• Detaillierte Berichterstattung. Sie können genau sehen, welche ROI fehlgeschlagen ist.

Wann ROIs groß sein müssen

Wenn Sie tatsächlich eine große ROI benötigen, um kleine Defekte zu finden (wie winzige Kratzer auf einer großen Oberfläche), erwägen Sie die Verwendung eines Segmenters anstelle eines Classifiers. Segmenter sind für die Erkennung auf Pixelebene konzipiert und bewältigen große Bereiche besser.

Checkliste für Regions of Interest (ROIs)

Bevor Sie fortfahren, bestätigen Sie:

• Inspection Types mit aussagekräftigen Namen erstellt
• ROIs gezeichnet, gerade groß genug, um das Merkmal zu enthalten
• ROIs beschreibend benannt (z. B. „Screw_Top_Left")
• Alle ROIs bewegen sich in der Live Preview korrekt mit der Ausrichtung
• Keine ROI überschreitet 512×512 Pixel (auf Downscale-Warnungen achten)

Bereit, der KI etwas beizubringen? Weiter zu Schritt 4: Trainieren Sie Ihre KI.