AI-POWERED DOCS
What do you want to know?
Bước 2: Căn Chỉnh (Alignment)
Aligner là phần mạnh mẽ nhất (và cũng dễ bị hiểu sai nhất) của camera. Một khi bạn hiểu được nó, mọi thứ sẽ trở nên rõ ràng. Hãy cùng giải thích một cách đơn giản.
Xem hoạt động thực tế
Hãy thử nghiệm với trình mô phỏng trước khi đọc tiếp. Tắt aligner, sau đó di chuyển các thanh trượt để dịch chuyển và xoay bộ phận. ROI màu cam hiển thị vùng kiểm tra đang theo dõi bộ phận, và các khung màu xanh lá sẽ chuyển sang màu đỏ khi aligner không còn theo dõi được nữa.
Camera Settings
Simulate Real World
Move the part coming down the line.
Legend
Căn chỉnh làm gì (và tại sao bạn cần nó)
Hãy tưởng tượng bạn đang kiểm tra các con ốc trên một bảng mạch. Bạn đã vẽ một khung nhỏ quanh mỗi vị trí 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 khung của bạn giờ đang nhìn sai vị trí.
Aligner giải quyết vấn đề này. Nó xem xét mỗi hình ảnh mới, xác định bộ phận đã di chuyển đến đâu, và dịch chuyển tất cả các khung kiểm tra của bạn cho khớp. Giống như có một trợ lý nói rằng "bảng mạch đã dịch sang trái 3 pixel và xoay 0.5 độ, vậy để tôi di chuyển tất cả các khung cho khớp."
Tại sao điều này mạnh mẽ: Khi các khung kiểm tra có thể di chuyển theo bộ phận, bạn có thể làm chúng nhỏ hơn. Và các khung nhỏ hơn thì cần ít dữ liệu hơn để huấn luyện AI. Đó là một lợi ích dây chuyền bắt đầu từ việc căn chỉnh tốt.
Tại sao căn chỉnh là nền tảng của mọi thứ
Aligner không chỉ là một tính năng "có thì tốt". Nó là quân domino đầu tiên trong một chuỗi quyết định độ chính xác của toàn bộ quy trình kiểm tra. Đây là quy trình:
Căn Chỉnh → ROI Nhỏ Hơn → Cần Ít Dữ Liệu Huấn Luyện Hơn → AI Chính Xác Hơn
Mỗi bước phụ thuộc vào bước trước đó:
- Căn chỉnh tốt có nghĩa là các khung kiểm tra của bạn theo dõi bộ phận một cách chính xác, ngay cả khi nó bị dịch chuyển hoặc xoay trên băng tải.
- Theo dõi chính xác có nghĩa là bạn có thể vẽ các khung kiểm tra (ROI) nhỏ hơn. Bạn không cần thêm khoảng đệm để bù cho sự dịch chuyển của bộ phận.
- ROI nhỏ hơn có nghĩa là AI nhìn thấy một góc nhìn được cắt gọn chỉ vào đặc điểm bạn quan tâm (một con ốc, một đầu nối, một mối hàn), chứ không phải một vùng nền rộng 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 sản xuất.
Aligner không kiểm tra bất cứ thứ gì. Nó không phán xét đạt hay không đạt. Công việc duy nhất của nó là di chuyển động các khung kiểm tra của bạn để chúng rơi đúng vị trí mỗi lần. Các khung kiểm tra mới thực hiện việc kiểm tra thực sự. AI bên trong các khung đó mới thực hiện việc phán xét thực sự. Nhưng không có điều gì trong số đó hoạt động được nếu các khung ở sai vị trí.
Hãy coi nó như một chuỗi: Aligner → ROI → Classifier/Segmenter. Nếu mắt xích đầu tiên yếu, mọi thứ phía sau sẽ sụp đổ.
Cách hoạt động: hãy nghĩ về nó như một trò ghép hình
Aligner hoạt động bằng cách khớp các cạnh. Đây là một cách đơn giản để hình dung:
- Bạn chụp một "ảnh tham chiếu" (template image) của một bộ phận hoàn hảo
- Bạn chỉ ra các đặc điểm cụ thể trên ảnh đó (góc, cạnh, lỗ) trông giống nhau trên mọi bộ phận
- Mỗi khi một bộ phận mới đến, camera tìm các đặc điểm tương tự trong hình ảnh mới
- Nó tính toán sự khác biệt: "bộ phận này lệch trái 5 pixel, lệch lên 2 pixel, và nghiêng 1.2 độ"
- Nó di chuyển tất cả các khung kiểm tra của bạn đúng theo lượng đó
Giống như chơi một trò chơi ghép đôi. Camera tìm các đặc điểm bạn đã chỉ cho nó và sử dụng chúng làm các điểm neo.
Quy tắc vàng của căn chỉnh
Quy tắc duy nhất này sẽ quyết định liệu việc căn chỉnh của bạn có 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 gắng 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 đang nghiêng
- Nếu bạn nhìn vào hai góc đối diện (trên-trái và dưới-phải), bạn có thể ngay lập tức biết được nó có bị lệch hay không, và lệch chính xác bao nhiêu
Nguyên tắc tương tự áp dụng cho aligner. Với một vùng ở một bên của bộ phận, một sai số đo lường nhỏ 0,5 độ vẫn là 0,5 độ. Nhưng với hai vùng ở hai bên đối diện, cùng sai số đó được trung bình hóa xuống còn khoảng 0,05 độ, chính xác gấp mười lần.
Quan trọng: KHÔNG được căn chỉnh vào cái gì
Đây là nguyên nhân hàng đầu gây ra lỗi căn chỉnh. Trước khi bạn chạm vào giao diện aligner, hãy ghi nhớ hai quy tắc này.
1. Không bao giờ căn chỉnh vào lỗi (defects)
Lỗi là không thể đoán trước. Một vết xước, một vết lõm hoặc một con ốc bị thiếu có thể trông hoàn toàn khác nhau trên mỗi bộ phận, hoặc có thể không xuất hiện.
Nếu bạn yêu cầu camera sử dụng vết xước làm điểm neo, việc căn chỉnh sẽ hoàn toàn thất bại khi một bộ phận tốt, không có vết xước đi qua dây chuyền. Camera sẽ không biết đặt các hộp kiểm tra (inspection box) ở đâu và hệ thống sẽ bị hỏng.
Sử dụng aligner để tìm bộ phận bằng các đặc điểm luôn hiện diện (cạnh cứng, góc gia công, lỗ khoan). Sau đó sử dụng các hộp kiểm tra để tìm các lỗi không thể đoán trước. Aligner tìm bộ phận. Các hộp kiểm tra tìm các vấn đề.
2. Không bao giờ căn chỉnh vào các bộ phận chuyển động hoặc nhãn
Nếu bạn căn chỉnh vào một thứ có thể di chuyển độc lập với đối tượng chính, chẳng hạn như một sợi dây lỏng, một nắp bìa cứng hoặc nhãn mã vạch, bạn sẽ vô tình đánh lừa camera dịch chuyển tất cả các hộp kiểm tra của bạn sang 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 đặt nhãn đó lệch sang trái nửa inch. Camera thấy nhãn di chuyển và giả định rằng toàn bộ bộ phận đã dịch chuyển nửa inch sang trái. Nó dịch chuyển tất cả các hộp kiểm tra của bạn để bù lại. 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 vị trí sai, gây ra các lỗi giả (false failure) hàng loạt.
Chỉ neo vào các đặc điểm được gắn cố định vĩnh viễn vào thân cứng của bộ phận: cạnh gia công, góc đúc, lỗ khoan, đường viền PCB. Không bao giờ neo vào nhãn, sticker, dây, nắp, hoặc bất cứ thứ gì con người có thể vô tình đặt lại vị trí.
Tóm tắt nhanh: căn chỉnh vào cái gì vs. tránh cái gì
| Căn chỉnh vào (đặc điểm cố định, cứng) | Không bao giờ căn chỉnh vào (biến đổi hoặc di động) |
|---|---|
| Cạnh gia công | Vết xước, vết lõm hoặc lỗi |
| Lỗ khoan | Nhãn mã vạch hoặc nhãn dán |
| Đường viền PCB | Dây hoặc cáp lỏng |
| Góc hoặc đặc điểm đúc | Nắp bìa cứng hoặc bao bì |
| Cạnh kim loại dập | Băng keo, chất kết dính hoặc bút đánh dấu |
| Hình học đúc hoặc rèn | Bất kỳ đặc điểm nào con người có thể đặt lại vị trí |
Giao diện aligner
Đây là giao diện thiết lập aligner. Bạn sẽ thấy hình ảnh template của mình với các đường viền được đánh dấu màu thể hiện các đặc điểm mà aligner sử dụng làm tham chiếu:
Thiết lập từng bước
1. Chụp hình ảnh template
Đặt một bộ phận tốt, không có lỗi vào trong tầm nhìn của camera. Bộ phận này sẽ trở thành tham chiếu mà mọi bộ phận trong tương lai được so sánh với.
- Bộ phận cần được chiếu sáng tốt với các cạnh rõ ràng
- Đảm bảo nó sạch sẽ, không có mảnh vụn hoặc dấu hiệu bất thường
- Định vị nó theo cách nó thường xuất hiện trong sản xuất
Nhấp vào Capture Template Image.
2. Thêm các vùng template
Nhấp vào + Rectangle (hoặc + Circle) để tạo một vùng template. Bạn sẽ đặt 2-3 vùng như vậy.
Những gì nên căn chỉnh theo (các đặc điểm không bao giờ thay đổi):
- Các cạnh gia công
- Các lỗ khoan
- Đường viền PCB
- Các đặc điểm đúc khuôn
- Các góc dập
Những gì KHÔNG nên căn chỉnh theo:
- Bề mặt có họa tiết hoặc thay đổi
- Các khu vực có thể xuất hiện lỗi
- Các điểm phản chiếu tạo ra chói
- Các chi tiết nhỏ có thể không hiển thị trong mọi hình ảnh
- Nhãn hoặc dấu hiệu có thể di chuyển
3. Hiểu các đường viền được đánh dấu
Khi bạn đặt một vùng template, bạn sẽ thấy các điểm đánh dấu màu:
- Đánh dấu màu xanh lá = Phát hiện các cạnh mạnh, có thể sử dụng được. Đây là điều bạn muốn.
- Đánh dấu màu đỏ = Không đủ cạnh. Di chuyển vùng đến một đặc điểm có cạnh rõ ràng hơn.
- Chấm đỏ = Điểm tham chiếu căn chỉnh (tâm của tất cả các vùng kiểm tra của bạn).
4. Làm sạch các cạnh nhiễu với công cụ Ignore
Bước này thường bị hầu hết mọi người bỏ qua, và nó tạo ra sự khác biệt rất lớn.
Nhấp vào Ignore Template Region và tô lên bất kỳ cạnh nào mà bạn không muốn aligner sử dụng. Loại bỏ:
- Họa tiết 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 sensitivity điều khiển mức độ mạnh mẽ mà aligner phát hiện các cạnh bên trong các vùng template của bạn. Độ nhạy cao hơn sẽ bắt được nhiều cạnh hơn, bao gồm cả các cạnh mờ hoặc không rõ; độ nhạy thấp hơn chỉ giữ lại các cạnh mạnh nhất.
Quy tắc thực tế: đặt độ nhạy ở giá trị thấp nhất mà vẫn cho bạn các đánh dấu xanh lá vững chắc trên các vùng template. Bắt đầu từ thấp và chỉ tăng lên khi các đặc điểm vẫn hiển thị màu đỏ (không đủ cạnh được phát hiện).
- Quá thấp → các vùng template vẫn đỏ; aligner không có đủ đặc điểm để khớp một cách đáng tin cậy
- Quá cao → màu xanh lá lan sang họa tiết nền và nhiễu bề mặt; aligner có thể khóa vào các đặc điểm không liên quan và bị rung
Nếu bạn cần nhiều cạnh hơn, hãy tăng thanh trượt sensitivity. Nhưng càng tăng độ nhạy, càng quan trọng phải quay lại bước 4 và tô xóa nhiễu mới bằng công cụ Ignore. Hãy coi nó như việc thả một tấm lưới rộng, sau đó cẩn thận chỉ chọn ra những con cá tốt.
6. Đặt phạm vi xoay
Thiết lập này kiểm soát mức độ xoay mà aligner sẽ tìm kiếm:
- ±180°: Tìm bộ phận ở bất kỳ góc xoay nào (toàn bộ 360). Phù hợp nhất cho hầu hết các ứng dụng.
- ±5-20°: Chỉ khớp nếu bộ phận có hướng gần đúng với hướng dự kiến
- ±0°: Chỉ khớp chính xác góc
Nếu bạn đặt một phạm vi hẹp như ±5° và một bộ phận đi vào bị xoay 10°, aligner sẽ không khớp được, và bạn có thể sử dụng lỗi này như một tín hiệu loại bỏ. Hữu ích để phát hiện các bộ phận không được định hướng đúng cách.
7. Đặt ngưỡng confidence
Mức độ tin cậy mà aligner cần đạt được để xác định 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 như thay đổi độ cao trên băng tải), hãy bật tùy chọn này. Nếu không, hãy để tắt để đạt tốc độ tối đa.
9. Lưu và kiểm tra
Đây là bước quan trọng nhất. Đừng 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 bộ phận trong phạm vi mong đợi
- Đặt bộ phận ở các góc của khung hình
- Thử các bộ phận hợp lệ khác nhau
- Cố gắng làm nó thất bại. Tìm các vị trí mà nó không hoạt động.
Nếu việc căn chỉnh không theo dõi đáng tin cậy, hãy khắc phục ngay bây giờ. Nếu bạn tiếp tục và dành thời gian thiết lập các vùng kiểm tra và huấn luyện AI, rồi phát hiện ra việc căn chỉnh không đáng tin cậy, bạn sẽ phải quay lại và làm lại tất cả. Đó chính là mô hình waterfall.
Giới hạn 2D (quan trọng cần biết)
Aligner chỉ hoạt động trong không gian 2D: mặt phẳng mà camera nhìn thấy. Nó xử lý được:
- Chuyển động trái/phải
- Chuyển động lên/xuống
- Xoay (quay trên mặt phẳng)
- Thay đổi nhỏ về kích thước (nếu Scale Invariant được bật)
Nó KHÔNG xử lý được:
- Các bộ phận bị cong vênh hoặc uốn cong
- Các bộ phận nghiêng về phía hoặc ra xa camera
- Bất kỳ biến thể 3D nào
Nếu các bộ phận của bạn có biến thể 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.
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 được đặt trong đồ gá chính xác với chuyển động dưới 1-2 pixel
- Bạn đang sử dụng đăng ký cơ học đảm bảo định vị chính xác
- Bạn đang sử dụng segmenter không cần theo dõi vị trí
Tham khảo nhanh
| Thiết lập | Khuyến nghị | Điều chỉnh khi... |
|---|---|---|
| Vùng template | 2-3, cách xa nhau nhất có thể | Căn chỉnh bị giật → thêm vùng, trải rộng chúng ra |
| Sensitivity | Thấp nhất mà vẫn cho màu xanh lá chắc chắn trên các đặc điểm | Không đủ cạnh (đỏ) → tăng lên, sau đó loại bỏ nhiễu |
| Phạm vi xoay | ±180° cho hầu hết các ứng dụng | Bộ phận đến với hướng đã biết → thu hẹp phạm vi |
| Confidence | 0.6-0.9 | Khớp sai → tăng. Bỏ sót bộ phận hợp lệ → giảm |
| Scale invariant | Tắt trừ khi cần | Bộ phận ở khoảng cách thay đổi 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 |
|---|---|---|
| ROI không di chuyển theo bộ phận | Skip Aligner đang bật, hoặc không có vùng template | Tắt skip; thêm các vùng template |
| Căn chỉnh bị rung qua lại | Chỉ một vùng duy nhất, hoặc các vùng quá gần nhau | Thêm 2-3 vùng cách xa nhau ở hai phía đối diện |
| Độ tin cậy luôn gần 0% | Không có cạnh sử dụng được trong các vùng | Di chuyển các vùng đến các đặc điểm có cạnh rõ ràng, mạnh |
| Khớp sai đối tượng | Các đặc điểm không đủ độc đáo, ngưỡng quá thấp | Chọn các đặc điểm đặc trưng hơn; tăng ngưỡng độ tin cậy |
| Hoạt động trên một số bộ phận, thất bại trên các bộ phận khác | Các vùng được đặt trên các đặc điểm thay đổi giữa các bộ phận | Di chuyển các vùng đến các 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 mạnh, ổn định
- Các vùng được trải rộng càng xa nhau càng tốt trên bộ phận
- Các cạnh nhiễu đã được dọn sạch bằng công cụ Ignore
- Độ nhạy được điều chỉnh đủ thấp để tránh nhiễu, đủ cao để có màu xanh rõ trên các đặc điểm
- Phạm vi xoay và ngưỡng độ tin cậy 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.