AI-POWERED DOCS
What do you want to know?
Bước 2: Alignment
Aligner là phần mạnh mẽ nhất (và cũng thường bị hiểu nhầm nhất) của camera. Khi bạn đã hiểu nó, mọi thứ sẽ trở nên rõ ràng. Hãy cùng giải thích một cách đơn giản.
Xem hoạt động thực tế
Hãy thử với trình mô phỏng trước khi đọc tiếp. Tắt aligner, sau đó di chuyển các thanh trượt để dịch chuyển và xoay chi tiết. ROI màu cam hiển thị vùng kiểm tra đang bám theo chi tiết, và các ô màu xanh lá sẽ chuyển sang màu đỏ khi aligner không còn bám theo được nữa.
Camera Settings
Simulate Real World
Move the part coming down the line.
Legend
Alignment làm gì (và tại sao bạn cần nó)
Hãy tưởng tượng bạn đang kiểm tra các con ốc vít trên một bảng mạch. Bạn đã vẽ một ô nhỏ xung quanh vị trí của mỗi con ốc. Nhưng điều gì xảy ra khi bảng mạch tiếp theo đi vào bị lệch sang trái một chút? Hoặc bị xoay một độ? Các ô của bạn giờ đang nhìn vào sai vị trí.
Aligner giải quyết vấn đề này. Nó nhìn vào mỗi hình ảnh mới, xác định chi tiết đã dịch chuyển đến đâu, và di chuyển tất cả các ô kiểm tra của bạn để khớp với chi tiết. Giống như có một trợ lý nói rằng "bảng mạch đã dịch chuyển 3 pixel sang trái và xoay 0.5 độ, vậy để tôi di chuyển tất cả các ô của bạn cho khớp."
Tại sao điều này mạnh mẽ: Khi các ô kiểm tra có thể di chuyển cùng với chi tiết, bạn có thể làm cho chúng nhỏ hơn. Và các ô nhỏ hơn cần ít dữ liệu hơn để huấn luyện AI. Đó là một lợi ích dây chuyền bắt đầu từ việc alignment tốt.
Tại sao alignment là nền tảng của mọi thứ
Aligner không chỉ là một tính năng hay có. Nó là quân domino đầu tiên trong chuỗi quyết định độ chính xác của toàn bộ quá trình kiểm tra của bạn. Đây là quy trình:
Alignment → ROI nhỏ hơn → Cần ít dữ liệu huấn luyện hơn → AI chính xác hơn
Mỗi bước đều phụ thuộc vào bước trước đó:
- Alignment tốt có nghĩa là các ô kiểm tra của bạn bám theo chi tiết một cách chính xác, ngay cả khi nó dịch chuyển hoặc xoay trên băng tải.
- Bám theo chính xác có nghĩa là bạn có thể vẽ các ô kiểm tra (ROI) nhỏ hơn. Bạn không cần thêm khoảng đệm để tính đến chuyển động của chi tiết.
- ROI nhỏ hơn có nghĩa là AI nhìn thấy một góc nhìn được cắt gọn chặt chẽ chỉ của đặc điểm mà bạn quan tâm (một con ốc, một đầu nối, một mối hàn), chứ không phải một vùng nền không liên quan.
- Ít nhiễu nền hơn có nghĩa là AI cần ít hình ảnh huấn luyện hơn để học, và nó mắc ít lỗi hơn trong quá trình sản xuất.
Aligner không kiểm tra bất cứ thứ gì. Nó không đánh giá pass hay fail. Nhiệm vụ duy nhất của nó là di chuyển động các ô kiểm tra của bạn để chúng luôn rơi vào đúng vị trí mỗi lần. Các ô kiểm tra mới thực hiện công việc kiểm tra thực tế. AI bên trong các ô đó mới thực hiện đánh giá thực tế. Nhưng không gì trong số đó hoạt động nếu các ô ở sai vị trí.
Hãy nghĩ về nó như một chuỗi: Aligner → ROI → Classifier/Segmenter. Nếu mắt xích đầu tiên yếu, tất cả các bước tiếp theo đều bị phá vỡ.
Cách hoạt động: hãy nghĩ về nó như một trò xếp hình
Aligner hoạt động bằng cách khớp các cạnh. Đây là một cách đơn giản để hiểu:
- Bạn chụp một "ảnh tham chiếu" (hình ảnh template) của một chi tiết hoàn hảo
- Bạn chỉ ra các đặc điểm cụ thể trên ảnh đó (góc, cạnh, lỗ) mà trông giống nhau trên mọi chi tiết
- Mỗi khi một chi tiết mới đến, camera tìm những đặc điểm tương tự đó trong hình ảnh mới
- Nó tính toán sự khác biệt: "chi tiết này lệch 5 pixel sang trái, 2 pixel lên trên, và nghiêng 1.2 độ"
- Nó di chuyển tất cả các ô kiểm tra của bạn đúng bằng lượng đó
Giống như chơi một trò chơi ghép hình. Camera tìm các đặc điểm bạn đã chỉ cho nó và sử dụng chúng làm các điểm neo.
Quy tắc vàng của việc căn chỉnh
Quy tắc duy nhất này sẽ quyết định xem việc căn chỉnh của bạn hoạt động hoàn hảo hay bị rung lắc gây khó chịu. Đây là lý do:
Hãy nghĩ theo cách này: Hãy tưởng tượng bạn đang cố xác định xem một khung ảnh trên tường có bị lệch hay không.
- Nếu bạn chỉ nhìn vào một góc, bạn có thể nghĩ rằng nó thẳng trong khi thực tế nó bị nghiêng
- Nếu bạn nhìn vào hai góc đối diện (trên-trái và dưới-phải), bạn có thể ngay lập tức biết nó có bị lệch hay không, và lệch chính xác bao nhiêu
Cùng nguyên lý này áp dụng cho aligner. Với một vùng ở một bên của bộ phận, sai số đo lường nhỏ 0,5 độ vẫn giữ ở mức 0,5 độ. Nhưng với hai vùng ở hai phía đối diện, cùng sai số đó sẽ được trung bình hóa xuống khoảng 0,05 độ, chính xác hơn mười lần.
Quan trọng: KHÔNG nên căn chỉnh vào đâu
Đây là nguyên nhân số một gây ra lỗi căn chỉnh. Trước khi bạn chạm vào giao diện aligner, hãy ghi nhớ kỹ hai quy tắc này.
1. Không bao giờ căn chỉnh vào lỗi (defect)
Lỗi là không thể đoán trước. Một vết xước, một vết lõm, hoặc một con vít bị thiếu có thể trông hoàn toàn khác nhau trên mỗi bộ phận, hoặc có thể không xuất hiện.
Nếu bạn bảo camera sử dụng một vết xước làm điểm neo, việc căn chỉnh sẽ hoàn toàn thất bại khi một bộ phận hoàn hảo, không có vết xước chạy qua dây chuyền. Camera sẽ không biết đặt các hộp kiểm tra của bạn ở đâu, và hệ thống sẽ hỏng.
Sử dụng aligner để tìm bộ phận bằng các đặc điểm luôn hiện diện (cạnh cứng, góc được gia công, lỗ khoan). Sau đó sử dụng hộp kiểm tra để tìm các lỗi không thể đoán trước. Aligner tìm bộ phận. Hộp kiểm tra tìm vấn đề.
2. Không bao giờ căn chỉnh vào các bộ phận di động hoặc nhãn
Nếu bạn căn chỉnh vào thứ gì đó có thể di chuyển độc lập với vật thể chính, như dây điện lỏng, nắp bìa cứng, hoặc nhãn mã vạch, bạn sẽ vô tình khiến camera dịch chuyển tất cả các hộp kiểm tra đến vị trí sai.
Ví dụ: Hãy tưởng tượng bạn neo aligner vào một nhãn mã vạch. Trên bộ phận tiếp theo, một công nhân vô tình dán nhãn đó lệch sang trái nửa inch. Camera thấy nhãn di chuyển và giả định rằng toàn bộ bộ phận đã dịch chuyển sang trái nửa inch. Nó dịch chuyển tất cả các hộp kiểm tra của bạn để bù đắp. Nhưng bộ phận kim loại thực tế không di chuyển, chỉ có nhãn di chuyển. Bây giờ tất cả các hộp kiểm tra của bạn đang nhìn vào các điểm sai, gây ra lỗi sai trên toàn bộ hệ thống.
Chỉ neo vào các đặc điểm được gắn cố định vĩnh viễn vào thân cứng của bộ phận: cạnh được gia công, góc đúc, lỗ khoan, đường viền PCB. Không bao giờ neo vào nhãn, sticker, dây điện, nắp, hoặc bất cứ thứ gì mà con người có thể vô tình đặt lại vị trí.
Tóm tắt nhanh: căn chỉnh vào gì và tránh gì
| Căn chỉnh vào (đặc điểm cố định, cứng) | Không bao giờ căn chỉnh vào (thay đổi hoặc di động) |
|---|---|
| Cạnh được gia công | Vết xước, vết lõm, hoặc lỗi |
| Lỗ khoan | Nhãn mã vạch hoặc nhãn dán |
| Đường viền PCB | Dây điện hoặc cáp lỏng |
| Góc hoặc đặc điểm đúc khuôn | Nắp bìa cứng hoặc bao bì |
| Cạnh kim loại dập | Băng dính, keo dán, hoặc bút đánh dấu |
| Hình dạng đúc hoặc rèn | Bất kỳ đặc điểm nào con người có thể đặt lại vị trí |
Giao diện aligner
Đây là giao diện màn hình thiết lập aligner. Bạn sẽ thấy hình ảnh template với các đường viền màu làm nổi bật các đặc điểm mà aligner đang sử dụng làm tham chiếu:
Thiết lập từng bước
1. Chụp hình ảnh template
Đặt một bộ phận tốt, không có lỗi vào trường nhìn của camera. Bộ phận này sẽ trở thành tham chiếu để so sánh với mọi bộ phận trong tương lai.
- Bộ phận phải được chiếu sáng tốt với các cạnh rõ ràng
- Đảm bảo nó sạch sẽ, không có mảnh vụn hoặc dấu vết bất thường
- Đặt nó ở vị trí như cách nó thường xuất hiện trong sản xuất
Nhấp vào Capture Template Image.
2. Thêm vùng template
Nhấp vào + Rectangle (hoặc + Circle) để tạo vùng template. Bạn sẽ đặt 2-3 vùng như vậy.
Nên căn chỉnh theo (các đặc điểm không bao giờ thay đổi):
- Cạnh đã gia công
- Lỗ khoan
- Đường viền PCB
- Đặc điểm đúc khuôn
- Góc dập
KHÔNG nên căn chỉnh theo:
- Bề mặt có kết cấu hoặc biến đổi
- Các khu vực có thể xuất hiện lỗi
- Các điểm phản chiếu gây chói
- Các chi tiết quá nhỏ có thể không nhìn thấy trong mọi hình ảnh
- Nhãn hoặc dấu vết có thể di chuyển
3. Hiểu về đường viền được làm nổi bật
Khi bạn đặt một vùng template, bạn sẽ thấy các đường viền được làm nổi bật với màu sắc:
- Đường viền màu xanh lá = Đã phát hiện các cạnh mạnh, có thể sử dụng được. Đây là điều bạn mong muốn.
- Đường viền màu đỏ = Không đủ cạnh. Di chuyển vùng đến một đặc điểm có cạnh rõ ràng hơn.
- Điểm đỏ = Điểm tham chiếu căn chỉnh (trung tâm của tất cả các vùng kiểm tra).
4. Loại bỏ các cạnh nhiễu bằng công cụ Ignore
Bước này thường bị bỏ qua, nhưng nó tạo ra sự khác biệt rất lớn.
Nhấp vào Ignore Template Region và tô lên bất kỳ cạnh nào bạn không muốn aligner sử dụng. Loại bỏ:
- Kết cấu nền ngẫu nhiên
- Chói hoặc phản chiếu
- Nhiễu bề mặt
- Các cạnh từ mảnh vụn hoặc nhãn
- Bất kỳ cạnh nào có thể thay đổi giữa các bộ phận
5. Điều chỉnh độ nhạy
Thanh trượt độ nhạy điều khiển mức độ tích cực mà aligner phát hiện các cạnh bên trong vùng template của bạn. Độ nhạy cao hơn sẽ bắt được nhiều cạnh hơn, bao gồm cả những cạnh mờ hoặc không rõ; độ nhạy thấp hơn chỉ giữ lại những cạnh mạnh nhất.
Quy tắc thực tế: đặt độ nhạy ở giá trị thấp nhất mà vẫn cho đường viền màu xanh lá chắc chắn trên toàn bộ vùng template. Bắt đầu ở mức thấp và chỉ tăng lên khi các đặc điểm vẫn hiển thị màu đỏ (không đủ cạnh được phát hiện).
- Quá thấp → vùng template vẫn màu đỏ; aligner không có đủ đặc điểm để khớp đáng tin cậy
- Quá cao → màu xanh lá lan ra kết cấu nền và nhiễu bề mặt; aligner có thể bám vào các đặc điểm không liên quan và bị rung
Nếu bạn cần nhiều cạnh hơn, hãy tăng thanh trượt độ nhạy. Nhưng càng tăng độ nhạy, càng quan trọng việc quay lại bước 4 và tô đi các nhiễu mới bằng công cụ Ignore. Hãy coi đó như việc giăng lưới rộng, sau đó cẩn thận chỉ chọn ra những con cá tốt.
6. Đặt phạm vi xoay
Điều này kiểm soát mức độ xoay mà aligner sẽ tìm kiếm:
- ±180°: Tìm bộ phận ở bất kỳ góc xoay nào (toàn bộ 360). Tốt nhất cho hầu hết các ứng dụng.
- ±5-20°: Chỉ khớp nếu bộ phận gần đúng hướng mong đợi
- ±0°: Chỉ khớp góc chính xác
Nếu bạn đặt phạm vi hẹp như ±5° và một bộ phận đi vào bị xoay 10°, aligner sẽ không khớp nó, và bạn có thể sử dụng lỗi này làm tín hiệu loại bỏ. Hữu ích để phát hiện các bộ phận không được định hướng đúng.
7. Đặt ngưỡng độ tin cậy
Mức độ tin cậy mà aligner cần có rằng nó đã tìm thấy kết quả khớp đúng:
- Phạm vi: 0.0 đến 1.0 (phần trăm thấp hơn = khớp nghiêm ngặt hơn)
- Khuyến nghị: 0.6 đến 0.9
- Quá cao → có thể bỏ sót các bộ phận hợp lệ. Quá thấp → có thể khớp sai đặc điểm.
8. Bật Scale Invariant (nếu cần)
Nếu bộ phận của bạn có thể gần hơn hoặc xa hơn camera ±10% (ví dụ, biến thiên chiều cao trên băng tải), hãy bật tùy chọn này. Nếu không, hãy để tắt để có tốc độ tối đa.
9. Lưu và kiểm tra
Đây là bước quan trọng nhất. Không bỏ qua việc kiểm tra.
- Nhấp vào Save. Thao tác này sẽ huấn luyện và triển khai aligner.
- Nhấp vào Live Preview Mode
- Di chuyển bộ phận xung quanh: trái, phải, lên, xuống
- Xoay nó trong phạm vi mong đợi của bạn
- Đặt nó vào các góc của khung hình
- Thử các bộ phận hợp lệ khác nhau
- Cố gắng làm nó lỗi. Tìm các vị trí mà nó bị lỗi.
Nếu việc căn chỉnh không theo dõi đáng tin cậy, hãy khắc phục ngay bây giờ. Nếu bạn bỏ qua và dành thời gian thiết lập các vùng kiểm tra và huấn luyện AI, rồi sau đó phát hiện ra việc căn chỉnh không đáng tin cậy, bạn sẽ phải quay lại và làm lại mọi thứ. Đó là mô hình thác nước.
Giới hạn 2D (quan trọng cần biết)
Aligner chỉ hoạt động trong 2D: mặt phẳng mà camera nhìn thấy. Nó xử lý:
- Chuyển động trái/phải
- Chuyển động lên/xuống
- Xoay (quay trên mặt phẳng)
- Thay đổi kích thước nhẹ (nếu Scale Invariant được bật)
Nó KHÔNG xử lý:
- Các bộ phận bị cong vênh hoặc uốn cong
- Các bộ phận nghiêng về phía hoặc ra xa camera
- Bất kỳ biến thiên 3D nào
Nếu các bộ phận của bạn có biến thiên 3D (một bên gần camera hơn bên kia), hãy bỏ qua aligner hoàn toàn và sử dụng segmenter với huấn luyện location-invariant thay thế. (Segmenter yêu cầu OV20i hoặc OV80i; OV10i chỉ hỗ trợ classifier.)
Khi nào nên bỏ qua aligner
Bạn vẫn cần chụp một hình ảnh template (hệ thống yêu cầu), nhưng bạn có thể bật Skip Aligner nếu:
- Các bộ phận của bạn nằm trong đồ gá chính xác với chuyển động dưới 1-2 pixel
- Bạn đang sử dụng cơ cấu định vị cơ khí đảm bảo vị trí chính xác
- Bạn đang sử dụng segmenter không cần theo dõi vị trí (chỉ OV20i/OV80i)
Tham khảo nhanh
| Cài đặt | Khuyến nghị | Điều chỉnh khi... |
|---|---|---|
| Vùng template | 2-3, cách xa nhau nhất có thể | Căn chỉnh bị rung → thêm vùng, trải chúng ra |
| Độ nhạy | Thấp nhất nhưng vẫn cho màu xanh lá đậm trên các đặc điểm của bạn | Không đủ cạnh (đỏ) → tăng, sau đó loại bỏ nhiễu |
| Phạm vi xoay | ±180° cho hầu hết các ứng dụng | Các bộ phận đến theo hướng đã biết → thu hẹp phạm vi |
| Độ tin cậy | 0.6-0.9 | Khớp sai → tăng. Bỏ sót bộ phận hợp lệ → giảm |
| Scale invariant | Tắt trừ khi cần | Các bộ phận ở khoảng cách khác nhau so với camera → bật |
Khắc phục sự cố căn chỉnh
Các vấn đề căn chỉnh phổ biến và cách khắc phục
| Vấn đề | Nguyên nhân có thể | Cách khắc phục |
|---|---|---|
| Các ROI không di chuyển theo bộ phận | Skip Aligner đang bật, hoặc không có vùng template | Tắt skip; thêm vùng template |
| Căn chỉnh bị giật qua lại | Chỉ có một vùng, hoặc các vùng quá gần nhau | Thêm 2-3 vùng cách xa nhau ở hai phía đối diện |
| Confidence luôn gần 0% | Không có cạnh sử dụng được trong các vùng | Di chuyển các vùng đến đặc điểm có cạnh rõ ràng, mạnh mẽ |
| Khớp nhầm đối tượng | Các đặc điểm không đủ độ đặc trưng, ngưỡng quá thấp | Chọn các đặc điểm đặc trưng hơn; tăng ngưỡng confidence |
| Hoạt động trên một số bộ phận, thất bại với những bộ phận khác | Các vùng được đặt trên đặc điểm khác nhau giữa các bộ phận | Di chuyển các vùng đến đặc điểm chung (cạnh gia công, lỗ) |
Danh sách kiểm tra căn chỉnh
Trước khi tiếp tục, hãy xác nhận:
- Hình ảnh template được chụp từ một bộ phận tốt, không có lỗi
- 2-3 vùng template được đặt trên các đặc điểm ổn định, rõ ràng
- Các vùng được trải rộng càng xa nhau càng tốt trên bộ phận
- Các cạnh nhiễu đã được làm sạch bằng công cụ Ignore
- Sensitivity được điều chỉnh đủ thấp để tránh nhiễu, đủ cao để có màu xanh lá đậm trên các đặc điểm
- Phạm vi xoay và ngưỡng confidence đã được thiết lập
- Đã kiểm tra Live Preview; căn chỉnh theo dõi bộ phận ở mọi vị trí
Căn chỉnh hoạt động tốt? Chuyển sang Bước 3: Vùng Kiểm Tra.