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使用对齐器工具

本指南介绍如何使用 OV80i 对齐器工具，以自动检测并对齐零件，从而实现一致的检验。对齐器工具使用模板匹配来定位在每张图像中可能处于不同位置的零件，确保您的感兴趣区域（ROI）始终覆盖正确区域。

何时使用对齐器工具： 当零件位置不一致、使用传送带系统时、零件可能旋转或位移，或在检验前需要自动检测与对齐零件。

先决条件​

  • OV80i 摄像系统已配置为正确的成像设置
  • 捕获了一张模板图像，包含定位良好的零件
  • 了解用于对齐的零件关键特征
  • 具备在 Recipe Editor 中访问 Template Image 和 Alignment 页面的权限

对齐器工具是什么？​

对齐器工具使用模板匹配自动定位并定向零件：

  • 检测 可能在每次捕获中位置不同的零件
  • 对齐 ROIs 以匹配检测到的零件位置和旋转
  • 使用边缘检测，在零件中找到一致的模式
  • 对位置、旋转和尺度变化进行补偿

关键优势：

  • 即使零件移动或旋转，检验保持一致
  • 无需手动定位即可自动检测零件
  • 在传送系统或松散夹具上实现可靠检验
  • 对放置中的细小变化进行补偿

第 1 步：访问对齐器​

1.1 导航至 Template Image and Alignment​

  1. 在 Recipe Editor 打开你的配方
  2. 在左侧菜单中点击 "Template Image and Alignment"
  3. 确保你已捕获 Template Image（如未捕获，请参见步骤 2）

1.2 验证 Template Image 质量​

你的 Template Image 应显示：

  • 零件定位良好且为典型样本
  • 光线充足，边缘定义清晰
  • 所有要检验的区域均可见
  • 阴影、反光或杂物较少

检查点： 应在预览窗格中看到 Template Image，边缘清晰且轮廓分明。

第 2 步：捕获或更新 Template Image​

2.1 将零件定位以进行模板捕获​

  1. 在摄像机的视野内放置一个良好示例的零件
  2. 确保零件：
    • 光线充足，边缘定义清晰
    • 朝向正确，处于期望位置
    • 干净，无碎屑或污染
    • 具有代表性，能代表你将检验的典型零件

2.2 捕获 Template Image​

  1. 点击 "Capture Template Image"（若更新则为 "Re-Capture Template Image"）
  2. 等待图像捕获并处理完成
  3. 验证图像质量是否符合你的要求

模板图像最佳实践：

  • 使用良好照明以突出重要边缘
  • 避免过曝或欠曝区域
  • 确保零件在视野中的占比合适
  • 选择能代表你将要检验的典型状态的零件

image.png

第 3 步：启用对齐器​

3.1 启用对齐​

  1. 确保 Aligner is enabled（未禁用）
  2. 如果被禁用，系统将显示 "Select to disable the aligner and use fixed-position Regions of Interest"
  3. 对可能移动或旋转的零件，保持对齐器启用

3.2 何时禁用对齐器​

仅在以下情况禁用对齐器：

  • 部件每次都固定在完全相同的位置
  • 使用保证部件放置一致性的夹具或治具
  • 部件在拍摄之间从不移动、旋转或位移
  • 需要最高处理速度且部件始终处于相同位置

Step 4: Add Template Regions​

4.1 添加你的第一个模板区域​

  1. 点击 "+ Rectangle" 或 "+ Circle" 以添加模板区域
  2. 将区域放置在部件上的一个 具有辨识性的边缘模式 上
  3. 调整区域大小以捕捉重要边缘，同时不包含噪声

image.png

4.2 选择良好的边缘模式​

寻找具有以下特征的模式：

  • 简单 - 清晰、定义明确的边缘
  • 唯一 - 对您的部件具有辨识性，背景中不应出现
  • 一致 - 在您将检查的每个部件上都可见
  • 稳定 - 不会因照明或部件变化而改变

避免具有以下特征的模式：

  • 会产生复杂边缘噪声的纹理表面
  • 受照明影响而变化的反光区域
  • 在有缺陷的部件上可能受损或缺失的区域
  • 可能无法可靠检测的极细细节

4.3 定位并调整模板区域​

  1. 单击并拖动 区域，将其放置在良好边缘上
  2. 拖动角控点 以适当调整区域大小
  3. 单击区域 以访问旋转、调整大小或删除选项
  4. 目标是显示为 绿色高亮边缘，表示良好的边缘检测

4.4 添加多个模板区域​

  1. 添加 2-4 个模板区域以实现稳健的对齐
  2. 将区域分布在部件的不同区域
  3. 每个区域应捕捉不同的辨识特征
  4. 更多区域可提供更好的对齐精度和可靠性

Step 5: Optimize Edge Detection​

5.1 检查边缘检测质量​

良好的边缘检测显示：

  • 模板区域中的绿色高亮边缘
  • 清晰、定义明确的模式
  • 模式中边缘检测一致

糟糕的边缘检测显示：

  • 红色高亮，表示边缘不足
  • 嘈杂、分散的边缘模式
  • 边缘检测不一致或偏弱

5.2 调整灵敏度​

如果边缘检测不足：

  1. 提高灵敏度 以检测更微妙的边缘
  2. 添加更多模板区域 以捕捉额外的模式
  3. 改进照明 以增强边缘对比度

image.png

5.3 使用 Ignore Tool 去除边缘噪声​

  1. 点击 "Ignore Template Region" 以访问画笔工具
  2. 用红色涂抹不需要的边缘高亮
  3. 重点去除：
    • 纹理表面的噪声
    • 反光斑点或眩光
    • 碎屑或污染边缘
    • 背景图样

忽略工具前后对比：

  • 前： 边缘查找器高亮显示光亮区域、纹理和噪声
  • 后： 仅保留干净、一致的边缘模式被高亮

image.png

第 6 步：测试对齐性能​

6.1 使用不同部件进行测试​

  1. 将不同示例部件放置在不同位置
  2. 使用 Live Preview Mode 以实时查看对齐情况
  3. 观察对齐器检测并定位每个部件的效果
  4. 检查 Template Regions 是否始终与预期特征匹配

6.2 验证对齐精度​

良好对齐显示：

  • 在不同位置上的部件检测应保持一致性
  • 旋转和缩放补偿的准确性
  • ROIs 与部件特征正确对齐
  • 对齐稳定且无误报

6.3 测试边缘情况​

测试对齐时应包含以下情况：

  • 部件在不同角度下（如需要旋转）
  • 部件在视场内的不同位置
  • 略有不同的部件变体（如适用）
  • 不同的照明条件（如可能变化）

第 7 步：调整置信度阈值​

7.1 置信度阈值的理解​

置信度阈值决定对齐器在接受匹配前需要达到的确定程度：

  • 较高的数值 = 更有选择性，较少误报
  • 较低的数值 = 更宽松，可能接受边缘匹配

7.2 优化阈值设置​

  1. 以默认阈值设置为起点
  2. 提高阈值 若出现误报（错误对象匹配）
  3. 降低阈值 如果漏检应检测到的有效部件
  4. 使用不同部件进行测试以找到最佳平衡

7.3 阈值问题的迹象​

阈值过低：

  • 对齐器将背景对象匹配为目标
  • 对非目标项产生错误匹配
  • 对齐结果不一致

阈值过高：

  • 未检测到有效部件
  • 对齐频繁失败
  • 将良好部件拒绝

第 8 步：对齐问题排查​

8.1 对齐不一致或失败​

问题症状解决办法
图案不够简单在不同部件上的对齐不一致选择更简单、清晰的边缘模式
图案在某些部件变体上不可见在某些部件变体上失败选择所有部件上可见的特征
边缘不足在 Template Regions 中出现红色高亮添加更多区域或提高灵敏度
边缘噪声过大高亮与目标无关的特征使用 Ignore Template Region 工具

8.2 误报对齐​

问题症状解决办法
图案不够唯一与错误对象匹配选择更具辨识度的特征
置信度阈值过低接受质量较差的匹配提高 Confidence Threshold
Template Regions 太通用匹配背景图案添加更具体的 Template Regions

8.3 对齐精度差​

问题症状解决办法
模板区域不足对齐漂移或旋转不正确添加 2-4 个分布良好的区域
模板图像质量差边缘检测不一致在更好的照明条件下重新采集
模板区域太小对齐精度受限调整区域大小以捕捉更多边缘细节

第 9 步：面向生产的优化​

9.1 模板区域最佳做法​

  • 使用 2-4 个 Template Regions 以实现稳健对齐
  • 将区域分布在部件的不同区域
  • 选择不会变化或退化的永久性特征
  • 避免易受污染或损坏的区域

9.2 边缘图案选择​

理想的边缘图案：

  • 电路板走线或元件轮廓
  • 加工边缘或孔洞
  • 印刷标记或标签
  • 几何特征，如角点或曲线

边缘图案应避免：

  • 纹理化或粗糙表面
  • 反射性或有光泽的区域
  • 可能积聚碎屑的区域
  • 在不同批次部件之间变化的特征

9.3 照明优化​

  • 一致的照明 提高边缘检测的可靠性
  • 避免产生虚假边缘的强烈阴影
  • 减少干扰边缘检测的反射
  • 使用 OV80i 的内置 LED 以实现一致照明

成功！Your OV80i Aligner Tool 已配置就绪​

Your OV80i Aligner Tool 现已就绪，可执行以下操作：

✅ 在不同位置和方向自动检测零件

✅ 无论移动如何，均可将 ROIs 精确对齐至部件特征

✅ 处理旋转和缩放变化，以实现对部件呈现的灵活性

✅ 即使夹具松动，也能提供一致的检验

✅ 在检测所有有效零件的同时，拒绝假阳性

持续维护​

常规检查​

  • 监控生产中的对齐性能
  • 验证模板区域保持清洁且可见
  • 检查部件特征或照明的变化
  • 如果部件设计发生变化，请更新 Template Image

性能优化​

  • 审阅对齐日志以查找失败模式
  • 基于生产数据调整置信度阈值
  • 若污染逐渐累积，请清理模板区域
  • 如部件特征演变，请更新 edge patterns

下一步​

在设置好 Aligner Tool 之后：

  1. 配置 ROIs 以检查对齐后的部件特征
  2. 使用生产部件进行测试 以验证对齐的可靠性
  3. 设置能够使用对齐坐标的检验逻辑
  4. 对操作员进行对齐状态监控培训
  5. 为 Template Image 更新创建维护计划

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