AI 驱动文档
您想了解什么?
定位:让区域跟随部件
定位在每一帧新图像中查找部件,并重新放置所有引用该部件的区域,这样即使部件发生平移或旋转,您的检测工具也能落在正确的位置。它基于单张参考图像运行,并且是可训练的:可选的训练步骤会从 3 到 25 张真实捕获图像中学习,通常可以将对齐器的鲁棒性提高 20 到 30 分。请点击下方的四个步骤,并使用步骤 2 中的锚点实验来了解为什么锚点位置比页面上的任何设置都重要。
判断是否需要使用对齐器
对齐器会在每次检测前跟踪部件的位置和旋转角度,这样即使部件在各周期之间发生偏移,检测工具也能准确定位到正确位置。
此产线是否需要对齐器?
| 零件到达方式 | 判定结果 |
|---|---|
| 传送带,散装零件 | 需要对齐器 |
| 操作员手动放置 | 需要对齐器 |
| 机器人装入定位座 | 对齐器可选 |
没有跳过选项复选框。如果夹具每个周期都以相同方式夹持零件,只需不在程序中添加对齐工具即可。
您在此需要做的操作
- 阅读有无对齐器的对比,然后按 设置定位。
- 除非夹具每个周期都以完全相同的方式固定部件,否则请将定位添加为工具 1
- 运行可选的训练步骤。使用 3 到 25 张真实捕获图像进行训练通常能将鲁棒性提高 20 到 30 分
- 锚定在刚性特征上:对于方向一致的部件,一个清晰的边缘就足够了;两个锚点(一个有角度的特征加一个直线特征)基本可以解决问题。将它们尽可能分开,切勿放在标签或缺陷上
- 如果对齐器未命中,则其后的所有工具都会被跳过。请在"判定"中决定这是否使部件失败
- 它仅支持 2D:平移和旋转,不支持变形、倾斜或尺寸变化
良好的定位让您可以绘制更小的区域,因为您不再需要为部件移动留出余量。更小的区域为 AI 提供更清晰的信号,这意味着更少的训练图像和更少的错误。下游的一切都继承了这一步的质量。
为什么重要
程序中的每个其他工具都查看您在参考图像上绘制的固定框。如果部件到达时向左偏移了 5 毫米,这些框就会查看错误的位置,良好的部件会无故开始失败。
您真的需要吗?
当部件在不同周期之间可能发生平移或旋转时,请添加对齐器:传送带、散件、任何手动放置的物体。
当机器人或精密夹具每次都将部件放在同一位置时,可以跳过。没有复选框来控制此项,您只需不添加该工具即可。
黄金法则:分散您的锚点
您将对齐器锚定到一个或多个小型模板区域。放置的位置比页面上的任何设置都重要。
| 锚点 | 适用情况 |
|---|---|
| 一个 | 特征具有非常干净、清晰的边缘,并且部件已经以一致的方向到达 |
| 两个 | 基本能解决问题。将一个放在有角度的特征上以固定旋转,另一个放在直线特征上 |
| 三个 | 最稳健,即使在某个部件上有一个锚点被遮挡仍可工作 |
想想判断一个相框是否水平:两个对角立即显示出倾斜,而两个相邻角几乎看不出来。两个靠得很近的锚点几乎没有旋转基线,因此一个小的测量误差仍然是一个大的角度误差。将这两个锚点移到对角,误差会按距离比例大致平均减小。
应锚定的目标
| 良好的锚点 | 原因 |
|---|---|
| 机加工边缘 | 刚性强、对比度高,始终存在 |
| 钻孔 | 独特且对称 |
| 角落 | 两个方向上均有强边缘 |
| 模制 Logo | 属于工件本身,永不移动 |
应避免的目标
标签、贴纸、松动的线缆以及缺陷。对齐器会忠实地跟随贴纸而非工件,从而将每个检测区域偏移到错误位置。
锚定到缺陷更糟:缺陷因件而异,因此合格工件会不再匹配并开始失败。
还应避免将所有锚点集中在同一区域内。这是最常见的设置错误,会导致定位在台面上看起来正常,但在产线上出现抖动。
设置
大多数程序无需调整这些设置。仅当定位漏检合格件、锁定到错误特征,或运行速度低于需求时才进行调优。
| 设置 | 范围 | 默认值 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 旋转范围 | 0 至 180° | ±15° | ±180° 可在任意旋转角度下找到工件,是大多数应用的安全默认值 |
| 灵敏度 | 0 至 2 | 1.0 | 从低值开始,仅在边缘高亮稳定显示为绿色之前逐步提高 |
| 置信度阈值 | 0 至 1 | 0.5,推荐 0.6 至 0.9 | 对齐器在判定找到工件之前必须达到的确信程度 |
| 最大描述子数 | 1 及以上 | 100 | 保留的边缘点数。数量越多越可靠,但速度越慢 |
| 旋转步长 | 0 及以上 | 5° | 搜索增量。越小越精确,但速度越慢 |
将其设置得较窄,例如 ±5°,则到达时角度超出该范围的工件将无法匹配。这样无需添加另一个工具即可实现方向剔除。
将其他工具指向对齐器
单独添加对齐器不会产生任何效果。每个检测工具在其自身的 Set Up 中都有一个 Aligner 步骤,可在此选择它跟随的对齐器。
每个工具都会以某种形式询问工件是否移动?,并提供 No aligner 选项或程序中每个对齐器对应的卡片。
关联后:
- 工具的区域将绘制在对齐器的主捕获图像上,而非单独的参考图像上
- 工具列表中跟随者会显示
Aligned to {name},对齐器会显示{n} tools align to this - 禁用对齐器将禁用所有跟随它的工具,相机会在执行前发出警告
定位失败时
在上线前值得先了解这一部分,因为该行为是刻意设计为故障安全(fail-safe)的。
如果对齐器找不到工件,所有引用它的工具都将被跳过并标记为不适用。工具绝不会在未验证位置的情况下运行,因此您不会从指向错误位置的区域获得看似可信的结果。
这对最终判定意味着什么,由您在程序编辑器的 Step 4: Judgment 中、Alignment tool misses (part detection) 下自行选择:
| 选项 | 行为 |
|---|---|
| Never(默认) | 检测结果由实际运行过的工具决定。如果没有任何工具运行,该捕获既不计入通过也不计入失败 |
| Always | 对齐器必须找到工件,否则检测失败 |
| Only when no part is found at all | 存在多个对齐器时,只要其中一个找到工件即可 |
另外,如果程序中含有检测工具,而全部工具都因定位失败而被跳过,该捕获将记录为失败,并计入 Not Inspected,不计入您的良率数据。
需要了解的限制
它跟踪平移和旋转。它不处理翘曲的零件,或朝向相机倾斜的零件。虽然会报告缩放比例,但始终为 1.0:如果零件比模板中更靠近或更远离相机,对齐器无法进行补偿。
- 每个对齐器最多 64 个模板区域
- 模板区域每边至少 8 像素
- 可选的训练步骤采集 3 到 25 个样本
- 必须同时通过两道关卡:得分必须超过您的阈值,且如果您在设置模式中开启了限制搜索区域(限定对齐器查找零件位置的矩形),匹配到的中心必须落在该区域内
在依赖它之前进行验证
将零件移到画面的每个角落,旋转它,并尝试您预期的每种变化。在您已配置好检测工具之后再修正对齐器,意味着所有工具都要重做,因为它们的区域都绑定到对齐器的主图像上。
有深度学习对齐器吗?
发布版本中没有。OV Spark Pro 只有一个对齐器,即本页描述的基于模式匹配的对齐器,它只需要单张参考捕获图像,而不需要带标注的数据集。
深度学习对齐器是未来的工作。如果您看到有关"对齐器类型"选项或"深度学习"选项的说明,那是从早期相机版本遗留下来的文本,在此处没有任何作用。