第二步：对齐

对齐器是相机中最强大（也是最容易被误解）的部分。一旦理解了它，一切就豁然开朗。让我们用简单的方式解释一下。

实际操作演示

在继续阅读之前，先体验一下模拟器。关闭对齐器，然后移动滑块来平移和旋转零件。橙色 ROI 显示跟踪零件的感兴趣区域 (ROI)，当对齐器无法继续跟踪时，绿色框会变为红色。

相机设置

对准器已启用 (跟踪零件)

状态: 跟踪锁定 / 通过

---

模拟真实环境

移动生产线上的零件。

X 偏移 0px

Y 偏移 0px

旋转 0°

Legend

Inspection Region

Alignment locked

Alignment lost

ROI

对齐的作用（以及为什么需要它）

想象一下，你正在检测电路板上的螺丝。你在每个螺丝的位置画了一个小框。但是，当下一块电路板进来时稍微向左偏移了，或者旋转了一度，会发生什么？此时你的框就对准了错误的位置。

对齐器可以解决这个问题。 它会查看每张新图像，找出零件移动到了哪里，然后将你所有的检测框平移以匹配新位置。这就像有一个助手对你说："电路板向左移动了 3 像素并旋转了 0.5 度，所以我帮你把所有的框都移动到对应位置。"

为什么这很强大： 当你的检测框可以随零件一起移动时，你就可以把它们做得更小。而更小的框只需要更少的数据来训练 AI。这是一个从良好对齐开始的连锁收益。

为什么对齐是一切的基础

对齐器不仅仅是一个"锦上添花"的功能。它是决定整个检测精度的连锁反应中的第一张多米诺骨牌。下面是这个流程：

对齐 → 更小的 ROI → 所需训练数据更少 → 更准确的 AI

每一步都依赖于前一步：

1. 良好的对齐 意味着即使零件在传送带上发生平移或旋转，你的检测框也能精确跟踪零件。
2. 精确跟踪 意味着你可以画出 更小的检测框 (ROI)。无需为零件移动留出额外的边距。
3. 更小的 ROI 意味着 AI 看到的是一个紧密裁剪的视图，只包含你关心的特征（螺丝、连接器、焊点），而不是大片不相关的背景。
4. 更少的背景噪声 意味着 AI 学习所需的 训练图像更少，并且在生产中犯的 错误更少。

这是大多数人忽略的概念

对齐器并不进行任何检测。它不判断通过或失败。它唯一的工作就是 动态移动你的检测框，使其每次都准确地落在正确的位置上。检测框才是真正进行检测的部分。检测框内的 AI 才是真正进行判断的部分。但如果框的位置不对，这一切都无法正常工作。

可以把它想象成一条链：对齐器 → ROI → 分类器/分割器。如果第一个环节薄弱，下游的一切都会崩溃。

工作原理：把它想象成一个拼图

对齐器通过匹配边缘来工作。这里有一个简单的思考方式：

1. 你拍一张"参考照片"（模板图像），拍摄一个完美的零件
2. 在照片上指出特定特征（角、边缘、孔），这些特征在每个零件上看起来都相同
3. 每当有新零件到达时，相机会在新图像中找到这些相同的特征
4. 它计算差异："这个零件向左偏移 5 像素，向上偏移 2 像素，并倾斜了 1.2 度"
5. 它将你所有的检测框 按照这个偏移量移动

这就像玩一个匹配游戏。相机找到你向它展示的特征，并将其作为锚点使用。

对齐的黄金法则

在零件上尽可能远地放置 2-3 个小的模板区域

这条简单的法则将决定您的对齐是完美运行还是令人沮丧地抖动。原因如下：

这样想： 想象您正在判断墙上的相框是否歪斜。

• 如果您只看一个角，您可能会以为它是正的，而实际上它是倾斜的
• 如果您看两个对角（左上和右下），您可以立刻判断它是否歪斜，以及歪斜了多少

同样的原则适用于对齐器。如果只在零件的一侧放置一个区域，0.5 度的微小测量误差仍然是 0.5 度。但如果在对面两侧各放一个区域，相同的误差会被平均到大约 0.05 度，精度提高了十倍。

关键：不要对齐到什么

这是对齐失败的首要原因。在您接触对齐器界面之前，请牢记以下两条规则。

1. 切勿对齐到缺陷

缺陷是不可预测的。划痕、凹痕或缺失的螺丝在每个零件上可能看起来完全不同，或者根本不存在。

如果您让相机使用划痕作为锚点，那么当一个完好无瑕、没有划痕的零件流过产线时，对齐将完全失败。相机将不知道在哪里放置您的检测框，整个系统将崩溃。

规则

使用对齐器通过始终存在的特征（刚性边缘、机加工角、钻孔）来找到零件。然后使用检测框来查找不可预测的缺陷。对齐器负责找到零件。检测框负责发现问题。

2. 切勿对齐到可移动的零件或标签

如果您对齐到某个可以独立于主体移动的物体，例如松动的电线、纸板翻盖或条形码贴纸，您会无意中使相机将所有检测框都偏移到错误的位置。

示例： 假设您将对齐器锚定到一个条形码贴纸上。在下一个零件上，工人不小心将该贴纸放在了左侧半英寸处。相机看到贴纸移动了，便认为整个零件向左移动了半英寸。它会偏移所有检测框来补偿。但实际的金属零件并没有移动，只有贴纸移动了。现在您所有的检测框都在查看错误的位置，导致全面的误判失败。

规则

只锚定到永久固定在零件刚性主体上的特征：机加工边缘、模制角、钻孔、PCB 轮廓。切勿锚定到标签、贴纸、电线、翻盖或任何人可能意外重新放置的物体。

快速总结：对齐什么 vs. 避免什么

对齐到（永久、刚性特征）	切勿对齐到（可变或可移动）
机加工边缘	划痕、凹痕或缺陷
钻孔	条形码贴纸或标签
PCB 轮廓	松动的电线或电缆
模制的角或特征	纸板翻盖或包装
冲压金属边缘	胶带、粘合剂或记号笔标记
铸造或锻造几何形状	任何人可能重新放置的特征

对齐器界面

以下是对齐器设置界面的样子。您将看到模板图像上带有彩色边缘高亮，显示对齐器用作参考特征的内容：

分步设置

1. 捕获模板图像

将一个良好、无缺陷的零件放置在相机的视野中。该零件将成为未来所有零件的比较基准。

• 零件应光照充足、边缘清晰
• 确保零件清洁，没有碎屑或异常标记
• 按其在生产中通常出现的方式放置

点击 Capture Template Image。

2. 添加模板区域

点击 + Rectangle（或 + Circle）创建模板区域。您将放置 2-3 个。

应对齐的对象（永不改变的特征）：

• 机加工边缘
• 钻孔
• PCB 轮廓
• 模塑特征
• 冲压角

不应对齐的对象：

• 有纹理或可变的表面
• 可能出现缺陷的区域
• 产生眩光的反射点
• 在每张图像中可能看不到的微小细节
• 可能移动的标签或标记

3. 理解边缘高亮

放置模板区域时，您将看到彩色高亮：

• 绿色高亮 = 检测到强且可用的边缘。这是您想要的结果。
• 红色高亮 = 边缘不足。将区域移动到边缘更清晰的特征上。
• 红点 = 对齐参考点（所有感兴趣区域 (ROI) 的中心）。

4. 使用 Ignore 工具清除噪声边缘

大多数人会忽略这一步，但它会带来巨大的差异。

点击 Ignore Template Region，将不希望对齐器使用的边缘涂抹掉。请移除：

• 随机的背景纹理
• 眩光或反射
• 表面噪声
• 来自碎屑或标签的边缘
• 在零件之间可能发生变化的任何边缘

5. 调整灵敏度

灵敏度滑块控制对齐器在模板区域内检测边缘的积极程度。较高的灵敏度会捕获更多的边缘，包括微弱或模糊的边缘；较低的灵敏度仅保留最强的边缘。

实用规则： 将灵敏度设置为能够使模板区域呈现稳固绿色高亮的最低值。从低开始，仅在特征仍显示红色（检测到的边缘不足）时才提高。

• 过低 → 模板区域保持红色；对齐器没有足够的特征进行可靠匹配
• 过高 → 绿色蔓延到背景纹理和表面噪声上；对齐器可能锁定无关特征并产生抖动

高灵敏度 + 积极清理 = 最佳结果

如果需要更多边缘，请提高灵敏度滑块。但灵敏度提高得越多，返回第 4 步并使用 Ignore 工具清除新噪声就越重要。可以将其视为撒下一张大网，然后仔细挑选出好鱼。

6. 设置旋转范围

此设置控制对齐器搜索的旋转角度范围：

• ±180°：查找任何旋转角度的零件（完整 360°）。适用于大多数应用。
• ±5-20°：仅当零件大致处于预期方向时才匹配
• ±0°：仅精确角度匹配

将旋转作为质量关卡

如果您将范围设置得较窄，例如 ±5°，而进入的零件旋转了 10°，对齐器将无法匹配它，您可以将此失败用作剔除信号。便于捕获方向不正确的零件。

7. 设置置信度阈值

对齐器对找到正确匹配的置信度要求：

• 范围： 0.0 到 1.0（百分比越低 = 匹配越严格）
• 推荐： 0.6 到 0.9
• 过高 → 可能遗漏有效零件。过低 → 可能匹配错误特征。

8. 启用尺度不变（如有需要）

如果您的零件距离相机可能近或远 ±10%（例如传送带上的高度变化），请启用此选项。否则，请将其保持关闭以获得最快速度。

9. 保存并测试

这是最重要的步骤。请勿跳过测试。

1. 点击 保存。这将训练并部署对齐器。
2. 点击 Live Preview Mode
3. 移动零件：左、右、上、下
4. 在您的预期范围内旋转零件
5. 将其放置在画面的角落
6. 尝试不同的有效零件
7. 尝试破坏它。 找出对齐失败的位置。

如果对齐无法可靠跟踪，请立即修复。如果您继续前进，花时间设置感兴趣区域 (ROI) 并训练 AI，然后发现对齐不可靠，您将不得不返回重做所有工作。这就是瀑布效应。

2D 限制（需要了解的重要事项）

对齐器仅在 2D 中工作：即相机看到的平面。它可以处理：

• 左/右移动
• 上/下移动
• 旋转（在平面上旋转）
• 轻微的尺寸变化（如果启用了尺度不变）

它不能处理：

• 翘曲或弯曲的零件
• 朝向或远离相机倾斜的零件
• 任何 3D 变化

如果您的零件存在 3D 变化（一侧比另一侧更靠近相机），请完全跳过对齐器，改用具有位置不变训练的分割器。（分割器需要 OV20i 或 OV80i；OV10i 仅支持分类器。）

何时跳过对齐器

您仍然需要捕获模板图像（系统要求如此），但在以下情况下，您可以切换 Skip Aligner：

• 您的零件位于精密夹具中，移动量小于 1-2 像素
• 您正在使用机械定位以保证精确定位
• 您正在使用不需要位置跟踪的分割器（仅限 OV20i/OV80i）

快速参考

设置	推荐值	调整时机...
模板区域	2-3 个，尽可能分散	对齐抖动 → 添加区域，将它们分散开
灵敏度	在您的特征上呈现稳定绿色的最低值	边缘不足（红色）→ 提高，然后清理噪声
旋转范围	大多数应用为 ±180°	零件以已知方向进入 → 缩小范围
置信度	0.6-0.9	错误匹配 → 提高。遗漏有效零件 → 降低
尺度不变	除非需要，否则关闭	零件距离相机距离不一 → 启用

对齐故障排除

常见对齐问题及解决方法

问题	可能原因	解决方法
ROI 不随零件移动	Skip Aligner 已开启，或没有模板区域	禁用 skip；添加模板区域
对齐来回抖动	单一区域，或区域之间过于靠近	在相对的两侧远距离放置 2-3 个区域
置信度始终接近 0%	区域内没有可用的边缘	将区域移至具有强烈、清晰边缘的特征上
匹配错误对象	特征不够独特，阈值过低	选择更具辨识度的特征；提高置信度阈值
部分零件可用，其他失败	区域放置在零件之间存在差异的特征上	将区域移至通用特征（如机加工边缘、孔位）

对齐检查清单

继续之前，请确认：

• 模板图像采集自良好且无缺陷的零件
• 在强而稳定的特征上放置了 2-3 个模板区域
• 区域在零件上尽可能远距离分布
• 使用 Ignore 工具清理了杂乱边缘
• 灵敏度调整足够低以避免噪声，足够高以使特征显示为稳定绿色
• 已设置旋转范围和置信度阈值
• 已测试实时预览；对齐能在所有位置跟踪零件

对齐效果良好？请前往第 3 步：感兴趣区域 (ROI)。