Usar la Herramienta de Alineación
La Herramienta de Alineación es una de las funciones más potentes del OV80i. Utiliza la coincidencia de plantillas basada en bordes para rastrear la pieza mientras se mueve, gira o desplaza entre capturas. Cuando está configurada correctamente, sus Regiones de Interés (ROIs) siguen dinámicamente la pieza, de modo que cada inspección recorta exactamente el área correcta, independientemente de cómo se presente la pieza. Esta guía le acompaña a través de cada función de la Herramienta de Alineación, explica qué hace cada ajuste y comparte consejos de experto que le ahorrarán horas de solución de problemas.
La configuración de la cámara OV80i sigue un proceso de cascada estricto. La Herramienta de Alineación se sitúa en el Paso 2, después de la Configuración de Imagen y antes de la configuración de ROI. Si cambia cualquier cosa aguas arriba de la Herramienta de Alineación (lente, iluminación, corrección de distorsión de la lente, posición de la cámara), debe recapturar la imagen de plantilla y volver a realizar la alineación. Saltarse este paso puede provocar fallas sutiles y difíciles de diagnosticar aguas abajo.
Qué hace realmente la Herramienta de Alineación
Cada vez que la cámara captura una imagen, la Herramienta de Alineación se ejecuta antes de que ocurra cualquier inspección de IA. Realiza lo siguiente:
- Escanea la nueva imagen en busca de patrones de borde que coincidan con la plantilla que definió
- Calcula el desplazamiento — cuánto se ha desplazado la pieza en X, Y, rotación y, opcionalmente, escala
- Mueve todas sus ROIs para que coincidan con la posición de la pieza detectada
- Informa un puntaje de confianza que indica cuán seguro está de la coincidencia
Si el puntaje de confianza cae por debajo de su umbral, la Herramienta de Alineación reporta un fallo y usted puede optar por omitir la inspección o marcar la captura como rechazada.
El resultado: puede usar ROIs más pequeñas y ajustadas porque no requieren un margen de seguridad masivo para compensar el movimiento de la pieza. Un ROI más pequeño significa una mejor relación señal-ruido, lo que significa que la IA necesita menos datos de entrenamiento y produce resultados más precisos.
La Herramienta de Alineación es solo 2D. Funciona en el plano ortogonal a la cámara. Maneja la translación (desplazamiento en X/Y), rotación y cambios menores de escala (±10%). No maneja piezas deformadas, piezas dobladas ni transformaciones de perspectiva en 3D. Si su pieza presenta variación 3D significativa, omita la Herramienta de Alineación y use en su lugar un segmentador con propiedades invariantes de ubicación.
Prerrequisitos
Antes de configurar la Herramienta de Alineación, asegúrese de haber completado:
- Configuración física de la imagen — montaje estable, lente correcta, iluminación uniforme
- Corrección de distorsión de la lente — configure esto en Ajustes de Imagen antes de capturar una plantilla
- Una pieza bien encuadrada — la pieza debe llenar el marco tanto como sea posible para maximizar la resolución de píxeles
La página de la Herramienta de Alineación de un vistazo
Abra su receta en el Editor de Recetas y haga clic en Imagen de Plantilla y Alineación en el menú de navegación izquierdo.
La página tiene dos áreas principales:
- Izquierda: Vista previa de la imagen — muestra su imagen de plantilla con Regiones de Plantilla dibujadas encima. Los bordes resaltados aparecen dentro de las regiones (verde = bordes detectados correctamente, rojo = bordes insuficientes).
- Derecha: Panel de Configuración — contiene todos los controles: el conmutador Omitir Alineación, las herramientas de Regiones de Plantilla, el Rango de Rotación, la Sensibilidad, el Umbral de Confianza, la Invariante a la Escala y el botón Guardar.
En la parte superior verás el botón Volver a Capturar Imagen de Plantilla para volver a capturar tu plantilla, y los botones de conmutación para Snap (modo instantáneo) y Live (Vista previa en vivo).
Paso 1: Capturar una imagen de plantilla
La imagen de plantilla es la foto de referencia que el Alineador utiliza para encontrar su pieza. Coloque una pieza de ejemplo adecuada en el campo de visión de la cámara y haga clic en Re-Capture Template Image.
Su pieza de plantilla debe ser:
- Bien iluminada con bordes claros y nítidos y una iluminación uniforme sin sombras duras
- Limpia sin escombros, aceite o contaminación en las superficies
- Representativa de una pieza normal sin defectos
- Colocada aproximadamente en el lugar donde las piezas aparecerán típicamente durante la producción
No use una pieza defectuosa como plantilla. El Alineador compara los patrones de borde de esta imagen, por lo que cualquier anomalía en la pieza de plantilla pasará a formar parte del patrón que el sistema espera ver en cada pieza.
Después de capturar, el panel de vista previa cambia de la cámara en vivo a la imagen de plantilla estática. Trabajará en esta imagen de plantilla para definir sus regiones.
Paso 2: Añadir Regiones de Plantilla
Las Regiones de Plantilla indican al Alineador dónde buscar patrones de borde en la imagen de plantilla. Está trazando cuadros (o círculos) alrededor de características distintivas que el Alineador utilizará como puntos de anclaje.
Añadiendo Regiones
Haga clic en + Rectangle o + Circle en el panel Regiones de Plantilla para crear una nueva región.
Una vez colocadas, puede:
- Haga clic y arrastre la región para reubicarla
- Arrastre los tiradores de las esquinas para cambiar el tamaño
- Haga clic en la región para acceder a las opciones de rotación, cambio de tamaño o eliminación
Qué Hace una Buena Región de Plantilla
Elija bordes que sean:
- Simple — transiciones claras y bien definidas (esquinas, agujeros, bordes mecanizados)
- Únicos — lo suficientemente distintivos para que el patrón no coincida con características de fondo aleatorias
- Consistentes — presentes e idénticos en cada pieza que pasa
- Estables — no en áreas propensas a defectos, contaminación o desgaste
Evite colocar regiones en:
- Superficies con textura o ásperas (demasiado ruido)
- Áreas reflectantes o brillantes (inconistentes bajo diferentes ángulos de iluminación)
- Características que pueden estar dañadas o ausentes en piezas defectuosas
- Detalles muy pequeños que pueden quedar ocultos por escombros
Regla de Oro: Pequeños y lo más separados posible
Coloque 2–3 pequeñas regiones de plantilla lo más separadas posible en la pieza; por ejemplo una en la esquina superior izquierda y otra en la esquina inferior derecha. Este es el consejo más importante para una alineación estable. Una sola región en un lado genera jitter angular (la alineación "tiembla" en 0.5° o más). Dos regiones en lados opuestos promedian este error, reduciendo el jitter en un orden de magnitud (hasta ~0.05°).
No necesita regiones grandes. Un pequeño rectángulo que capture una esquina afilada o un par de orificios limpios es mucho mejor que una región enorme que incluya un fondo ruidoso.
Paso 3: Comprender los Realces de Borde y el Punto Rojo
Una vez que coloque una Región de Plantilla, el Alineador analiza de inmediato los bordes dentro de ella. Verá realces de color superpuestos en la imagen:
Resaltados Verdes
Los contornos en verde alrededor de las características significan que el Alineador ha detectado bordes fuertes y utilizables en esa área. Estos son los patrones que el sistema usará para encontrar y rastrear su pieza. Cuanto más verde vea en características consistentes y estables, mejor será su alineación.
El Punto Rojo
El pequeño punto rojo que ve en el centro de la región de plantilla (o cerca del centro de la imagen) es el punto de referencia de alineación, también llamado punto ancla o centro de alineación. Este es el centro matemático que el Alineador usa como origen para calcular los desplazamientos de posición y rotación.
Cuando el Alineador encuentra su pieza en una nueva imagen, calcula cuán lejos ha cambiado la posición detectada de la pieza respecto a este punto rojo. Todas las posiciones de ROI se ajustan luego con el mismo desplazamiento. Piense en el punto rojo como el "punto de pivote" para toda la transformación de alineación.
No necesita ajustar manualmente el punto rojo. Se calcula automáticamente en función de sus regiones de plantilla. Tener varias regiones de plantilla distribuidas a lo largo de la pieza proporciona al sistema un punto de referencia más estable y preciso.
Resaltados rojos (Indicador de Problema)
Si una región de plantilla completa muestra resaltados rojos en lugar de verde, significa que el Alineador no pudo encontrar suficientes bordes utilizables en esa área. Esto es un problema: significa que la región no está contribuyendo a la alineación. Para solucionarlo:
- Aumente el control deslizante de Sensibilidad (ver Paso 5)
- Mueva la región a un área con bordes más nítidos y claros
- Mejore la iluminación para aumentar el contraste en las características de la pieza
- Verifique el enfoque de la cámara — los bordes borrosos no serán detectados de forma fiable
Paso 4: Limpiar el Ruido con la herramienta Ignore Template Region
Incluso regiones bien ubicadas pueden captar bordes no deseados: reflejos, texturas, escombros o patrones de fondo. la herramienta Ignore Template Region le permite pintar sobre estas áreas ruidosas para borrarlas del patrón de alineación.
- Haga clic en Ignore Template Region en el panel de Regiones de Plantilla
- Se activa una herramienta de pincel — pinte sobre cualquier borde que desee eliminar
- Las áreas pintadas se convierten en una máscara que excluye permanentemente esos bordes del patrón de alineación
Por qué es importante
La herramienta Ignore es uno de los pasos más ignorados y más importantes en la configuración del Alineador. Cada borde no deseado en su plantilla es ruido que el Alineador intenta igualar. Si ese ruido no está presente en la siguiente pieza (porque fue un reflejo o un rayón aleatorio), la confianza del Alineador cae, o peor, coincide con la ubicación incorrecta.
Utilice una estrategia de alta sensibilidad + limpieza agresiva: suba el control deslizante de Sensibilidad para detectar más bordes, y luego use implacablemente la herramienta Ignore para eliminar cada borde que no sea una característica de la pieza limpia y repetible. Esto le ofrece lo mejor de ambos mundos: captura bordes sutiles pero importantes mientras filtra todo el ruido.
Elementos comunes a ignorar:
- Bordes causados por escombros, residuos de aceite o contaminación
- Puntos brillantes o reflejos
- Texturas de fondo visibles alrededor de la pieza
- Texturas superficiales en la pieza (metal cepillado, patrones moldeados)
- Bordes de etiquetas, pegatinas o marcas que varían entre piezas
Paso 5: Ajustar la Sensibilidad
El control deslizante de Sensibilidad controla cuán agresivo es el algoritmo de detección de bordes. Valores más altos detectan más bordes (incluidos los sutiles); valores más bajos solo captan los bordes más fuertes y obvios.
Cómo encontrar la configuración adecuada:
- Comience con la sensibilidad predeterminada
- Si las regiones de la plantilla muestran resaltados en rojo (no hay suficientes bordes), aumente la sensibilidad
- Si observa demasiado ruido verde en texturas y características irrelevantes, reduzca la sensibilidad
- El ajuste ideal es la menor sensibilidad que aún le dé destacados verdes sólidos en las características que le interesan
Mayor sensibilidad no siempre es mejor. Más bordes significa más potencial de ruido. El enfoque óptimo es: aumente la sensibilidad para detectar los bordes que necesita, luego use la herramienta Ignore para eliminar todo lo que no necesita. Esto le proporciona un patrón limpio y confiable.
Paso 6: Establecer Rango de Rotación
El Rango de Rotación define cuánta variación rotacional tolerará el Aligner al buscar la pieza.
- +/- 180 grados — Encuentre la pieza en cualquier rotación (máxima flexibilidad). Úselo para piezas en cintas transportadoras o sistemas robóticos de manipulado y colocación donde la orientación es impredecible.
- +/- 5–20 grados — Para piezas que están aproximadamente posicionadas pero pueden tener una variación rotacional pequeña. Común en montajes con fijaciones que presentan algo de juego.
- +/- 0 grados — Coincida solo con piezas que estén en el ángulo exacto de la plantilla. El procesamiento más rápido.
Utilice el rango de rotación como una puerta de control de calidad. Si configura el rango en ±10° y una pieza llega girada 15°, el Aligner no podrá encontrarla y puede usar ese fallo como una señal de rechazo. Esta es una forma poderosa de detectar piezas que se presentan incorrectamente antes de que la IA ejecute.
:::precaución
Un error común es dejar el rango de rotación predeterminado en ±20° cuando las piezas pueden llegar a cualquier ángulo. Si sus piezas pueden girar libremente (p. ej., en un alimentador de cuenco vibratorio o una cinta transportadora sin guía), configúrelo como ±180°. De lo contrario, el Aligner fallará en cualquier pieza girada más allá de ±20° y pasará horas depurando lo que parece ser fallos de alineación aleatorios.
:::
Compensación entre velocidad de procesamiento: Rangos de rotación más amplios significan que el Aligner tiene que buscar más orientaciones, lo que toma más tiempo. Para inspección de alta velocidad, use el rango más estrecho que cubra la variación real de su pieza.
Paso 7: Establecer el Umbral de Confianza
El Umbral de Confianza es la calidad mínima de coincidencia que el Aligner requiere antes de aceptar una detección como válida.
- Rango: 0.0 a 1.0 (el porcentaje menor = coincidencia más estricta, 1% indica una coincidencia idéntica)
- Recomendado: 0.6 – 0.9 para la mayoría de las aplicaciones
Cómo funciona la confianza:
El Aligner calcula una puntuación de correlación entre el patrón de bordes en la plantilla y los bordes que encuentra en la nueva imagen. Esta puntuación tiene en cuenta la similitud de patrones, la precisión espacial y la calidad de los bordes. Si la puntuación supera su umbral, la alineación se acepta. Si no, se marca como fallo.
Directrices de ajuste:
| Síntoma | Acción |
|---|---|
| El Aligner coincide con objetos o fondo incorrectos | Aumentar el umbral (intente 0.85–0.95) |
| Las piezas válidas no se detectan | Disminuir el umbral (intente 0.60–0.70) |
| La alineación funciona en la mayoría de las piezas pero falla en algunas | Verifique si las piezas que fallan tienen características obstruidas, luego ajuste |
Paso 8: Habilitar Scale Invariant (Cuando sea necesario)
El conmutador Scale Invariant permite al Alineador detectar piezas que se ven ligeramente más grandes o más pequeñas que la plantilla, manejando una variación de tamaño de ±10%. Esto compensa que las piezas estén ligeramente más cerca o más lejos de la cámara.
Habilitar Scale Invariant cuando:
- Las piezas están en una cinta transportadora que puede quedar más alta o más baja
- Las piezas son presentadas por un robot que no garantiza una altura Z exacta
- Su fijación tiene juego en el eje vertical
- El grosor de la pieza varía y afecta el tamaño aparente en la imagen
No lo habilite cuando:
- Las piezas están a una distancia constante de la cámara
- Desea la mayor velocidad de alineación (la búsqueda de escala añade tiempo de procesamiento)
- La variación de tamaño indicaría un problema real (pieza incorrecta)
Paso 9: Guardar y Probar con Vista previa en Vivo
Una vez que haya configurado sus regiones de plantilla y configuraciones:
- Haga clic en Guardar en la parte inferior del panel de configuración. Esto entrena y despliega el modelo del Alineador.
- Cambie a Modo de Vista Previa en Vivo (el botón "Live" en la parte superior de la página).
- El panel de vista previa cambia de la plantilla estática al flujo de la cámara en vivo, con la alineación aplicada en tiempo real.
Lista de Validación
Con la Vista Previa en Vivo activa, pruebe físicamente la alineación:
- Mueva la pieza hacia la izquierda, derecha, arriba y abajo; las ROIs deben seguirse suavemente
- Rote la pieza dentro de su rango especificado — las ROIs deben rotar con ella
- Pruebe los bordes del rango — ¿qué sucede con la rotación máxima (±)?
- Presente una pieza diferente (pero válida) — ¿sigue siendo válida la alineación?
- Intente romperla: coloque la pieza en posiciones extremas, ocluya parcialmente características, agregue escombros cerca de las regiones de la plantilla
Siempre intente romper la alineación antes de continuar. Si la alineación es frágil, fallará de forma impredecible en producción. Dedique 2–3 minutos activamente tratando de provocar una falla. Si supera sus pruebas, está listo para producción. De lo contrario, corríjalo ahora. No proceda a la configuración de ROI y al entrenamiento de IA, o tendrá que rehacer todo cuando surjan problemas de alineación más adelante (efecto en cascada).
Consejos y trucos
Alinear a los bordes que nunca cambian
El error más común del alineador es colocar las regiones de la plantilla sobre características que varían entre las piezas. Incluso diferencias pequeñas (una posición de etiqueta ligeramente diferente, un tornillo con ángulo distinto, una soldadura que varía) reducirán la confianza de alineación o provocarán jitter.
Las mejores características para alinear:
- Aristas mecanizadas, ranuras fresadas, agujeros perforados
- Contornos de placas PCB, orificios de montaje
- Características moldeadas con tolerancias estrechas (ribs, bosses)
- Contornos de piezas estampadas o bordes cortados por láser
Utilice múltiples regiones de forma estratégica
Dos regiones bien posicionadas son mejores que cinco mal posicionadas. La configuración ideal:
- Región 1: Superior izquierda (o superior) de la pieza — esquina o agujero claro
- Región 2: Inferior derecha (o inferior) de la pieza — característica distintiva diferente
Esta triangulación brinda al Alineador datos de posición y rotación con la mayor distancia base, minimizando el error angular.
Cuando el Alineador no puede encontrar la pieza
Si la alineación falla de forma constante:
- Verifique el valor de confianza en la Vista Previa en Vivo — ¿está cerca de su umbral o cercano a cero?
- Si está cercano a cero: sus regiones de plantilla no tienen características utilizables; rediseñe
- Si está cerca del umbral: reduzca ligeramente el umbral o limpie bordes ruidosos con la herramienta Ignorar
- Si funciona en algunas piezas pero no en otras: las piezas variables probablemente tienen características ocultas o ausentes donde se encuentran ubicadas sus regiones de plantilla
Optimización de Velocidad
Para aplicaciones de alto rendimiento donde importan los milisegundos:
- Utilice 2 regiones (no 4+) con bordes limpios
- Configure el rango de rotación más estrecho que cubra su variación real
- Configure la Sensibilidad al mínimo que produzca bordes verdes sólidos
- Desactivar Scale Invariant si su distancia Z no cambia
- Mantenga las regiones de la plantilla pequeñas — las regiones grandes significan más bordes para procesar
Recuperación ante cambios upstream
Si cambia alguno de los siguientes, debe volver a realizar la configuración del Alineador:
| Cambio Realizado | Qué Volver a Hacer |
|---|---|
| Corrección de distorsión de lente | Recapturar la plantilla, volver a crear todas las regiones |
| Lente de la cámara o longitud focal | Recapturar la plantilla, volver a crear todas las regiones |
| Posición de montaje de la cámara | Recapturar la plantilla, posiblemente volver a crear las regiones |
| Configuración de iluminación | Recapturar la plantilla, verificar que los bordes siguen detectándose |
| Configuración de exposición/ganancia de la imagen | Recapturar la plantilla, verificar que los bordes siguen detectándose |
Cuándo omitir el Alineador
No todas las aplicaciones requieren alineación. Desactive el Alineador (marque "Skip Aligner") cuando:
- Las piezas están en un dispositivo de fijación de precisión que garantiza la posición dentro de 1–2 píxeles
- Las piezas están registradas mecánicamente sin juego
- Necesita la máxima velocidad de procesamiento y la variación de posición es despreciable
- Está utilizando un segmenter con propiedades invariantes de ubicación para la variación 3D de la pieza
Cuando se omite el Alineador, las ROI se mantienen en sus posiciones fijas en la imagen de plantilla. El sistema omite por completo el cálculo de alineación, lo que es más rápido pero requiere una presentación de la pieza perfectamente consistente.
Referencia rápida: Configuración del Alineador
| Configuración | Propósito | Rango recomendado | Cuándo Ajustar |
|---|---|---|---|
| Sensibilidad | Grado de agresividad en la detección de bordes | El mínimo que produzca bordes verdes | Resaltos en rojo en las regiones: aumente |
| Rango de Rotación | Tolerancia rotacional máxima (± grados) | Coincida con la variación real de su pieza | Piezas que llegan en ángulos inesperados |
| Umbral de Confianza | Calidad mínima de coincidencia para una alineación válida | 0.6 – 0.9 | Coincidencias falsas: aumente; piezas perdidas: disminuya |
| Scale Invariant | Permitir variación de tamaño de ±10% | Habilitar solo cuando la distancia Z varía | Piezas a distintas distancias de la cámara |
Referencia rápida de solución de problemas
| Problema | Causa probable | Solución |
|---|---|---|
| Las ROI no se mueven en absoluto | Skip Aligner está habilitado, o no existen regiones de plantilla | Desactive Skip Aligner; agregue regiones de plantilla |
| La confianza siempre cercana a 0% | Las regiones de plantilla no tienen bordes utilizables | Mueva las regiones a áreas con bordes fuertes y limpios |
| Temblores y oscilaciones de alineación | Una sola región o regiones colocadas demasiado juntas | Agregue regiones distantes en los lados opuestos de la pieza |
| Coincidencias con objeto incorrecto | Patrones no lo suficientemente únicos, umbral demasiado bajo | Agregue más regiones con características distintivas; aumente el umbral |
| Funciona en algunas piezas, pero falla en otras | Regiones de plantilla en características variables | Mueva las regiones a características presentes en TODAS las piezas |
| La alineación es lenta | Demasiadas regiones, rango de rotación amplio, Scale Invariant activado | Reduzca a 2 regiones, rango de rotación estrecho, deshabilite Scale Invariant si no es necesario |
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