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title: "第 2 步：对齐" sidebar_position: 7 slug: /guides/ov80i/alignment

Step 2: Alignment

时间：10–15 分钟

对齐器是相机中功能最强大、也是最容易被误解的部分。一旦你理解它，所有情况都会变得清晰。下面用简明的方式解释。

What alignment does (and why you need it)​

想象你在检查电路板上的螺丝。你已经在每个螺丝位置周围画了一个小框。但当下一块电路板稍微向左侧偏移，或者旋转一个角度时，你的框就会指向错误的位置。

对齐器解决了这个问题。 它会查看每张新图像，弄清部件移动到了哪里，并把所有检查框相应地移动以匹配。就像有个助手在说“板子向左移动了 3 个像素、旋转了 0.5 度，让我把你所有的框移动以匹配。”

为何这很强大： 当检查框能够随部件一起移动时，你可以把框做得更小。更小的框需要用来训练 AI 的数据也会更少。这是一种连锁效应，从良好的对齐开始。

How it works: think of it like a puzzle​

对齐器通过匹配边缘来工作。一个简单的理解方式如下：

  1. 你拍摄一张“参考照片”（模板图像）来表示一个完美的部件
  2. 你在该照片上标注特定特征（角、边缘、孔），这些特征在每个部件上都相同
  3. 每当新部件到来时，摄像头在新图像中找到相同的特征
  4. 它计算差异： “此部件左移 5 像素、上移 2 像素、并倾斜 1.2 度”
  5. 它按恰好相同的量移动你所有的检查框

这就像在玩配对游戏。摄像头找到你给它的特征，并以它们作为锚点。

The golden rule of alignment​

Place 2-3 small template regions as far apart as possible on the part

这条规则将决定你的对齐是完美工作还是出现令人恼火的抖动。原因如下：

可以这样理解： 想象你在判断墙上挂的相框是否歪斜。

  • 只看一个角，可能会以为它是直的，实际却是倾斜的
  • 看两个对角角点（左上角和右下角），你可以立即判断它是否歪斜，并且知道歪斜的程度

对齐器的原理也同样适用。部件一侧只有一个区域时，0.5 度的微小测量误差仍然保持在 0.5 度。但在对侧各有一个区域时，同样的误差会平均到约 0.05 度，精度高出十倍。

The aligner interface​

下面是对齐器设置屏幕的示例。你将看到模板图像及其边缘高亮，显示对齐器所使用的参考特征：

Aligner tool, full page overview

Step-by-step setup​

1. Capture the template image​

将一块良好、无缺陷的部件放入摄像头的视野中。该部件将成为未来所有部件比较的参考。

  • 部件应光线充足且边缘清晰
  • 确保干净，无碎屑或异常标记
  • 将其放置成在生产中通常的呈现方式

单击 捕获模板图像。

2. 添加模板区域​

Click + Rectangle (or + Circle) to create a template region. You'll place 2-3 of these.

需要对齐的对象（不变的特征）：

  • 加工边缘
  • 钻孔
  • PCB 外形轮廓
  • 模塑特征
  • 冲压角

不需要对齐的对象：

  • 有纹理或可变表面的表面
  • 可能出现缺陷的区域
  • 产生眩光的反光区域
  • 在每张图像中可能看不见的微小细节
  • 可能移动的标签或标记

3. 理解边缘高亮​

When you place a template region, you'll see colored highlights:

边缘高亮及红点参考点

  • 绿色高亮 = 检测到强且可用的边缘。这就是你要的。
  • 红色高亮 = 边缘不足。将区域移动到边缘更清晰的特征。
  • 红点 = 对齐参考点（所有检查区域的中心）。

4. 使用 Ignore 工具清理嘈杂的边缘​

This step is overlooked by most people, and it makes a huge difference.

Click Ignore Template Region and paint over any edges you don't want the aligner to use. Remove:

  • Random background texture
  • Glare or reflections
  • Surface noise
  • Edges from debris or labels
  • Any edge that might change between parts
高灵敏度 + 主动清理 = 最佳结果

如果你需要更多边缘，请提高灵敏度滑块。但灵敏度越高，越需要用 Ignore 工具清理噪声。可以把它想象成撒网后再仔细挑选出只剩下的好鱼。 Sensitivity slider

5. 设置旋转范围​

Rotation range setting

这控制对齐器将搜索的旋转幅度：

  • ±180°：在任意旋转角度下找到部件（360° 全覆盖）。大多数应用的最佳选择。
  • ±5-20°：仅在部件大致处于期望方向时才匹配
  • ±0°：仅匹配确切角度
将旋转用作质量门控

如果你设置了如 ±5° 这样的窄范围，而部件以 10° 的角度进入，齐对齐器将无法匹配，你可以把这个失败作为拒收信号。对于捕捉未正确定向的部件非常有用。

6. 设置置信度阈值​

Confidence threshold setting

对找到正确匹配的置信度要求：

  • 范围: 0.0 至 1.0（越低越宽松的匹配）
  • 推荐: 0.6 至 0.9
  • 过高 → 可能错过有效部件。过低 → 可能匹配错误的特征。

7. 如有需要，启用 Scale Invariant​

如果你的部件相对于相机的距离可能在 ±10% 范围内变化（例如传送带上的高度变化），请启用 Scale Invariant。否则，为了最大化速度，请保持关闭。

8. 保存并测试​

这是最重要的步骤。请务必进行测试，勿省略。

  1. 点击 Save。这将训练并部署对齐器。
  2. 点击 实时预览模式
  3. 将部件在画面中移动：左、右、上、下
  4. 在你预期的范围内旋转
  5. 将其放置在画面的角落
  6. 尝试不同的有效部件
  7. 尽量让它失效。 找出它失败的位置。

如果对齐不能可靠地跟踪，请现在就修正它。如果你继续设置检查区域、训练 AI，后来发现对齐不可靠，你将不得不返回并重新执行所有步骤。这就是瀑布模型。

The 2D limitation (important to know)​

The aligner works in 2D only: the flat plane that the camera sees. It handles:

  • Left/right movement
  • Up/down movement
  • Rotation (spinning on the flat surface)
  • Slight size changes (if Scale Invariant is on)

It does NOT handle:

  • Warped or bent parts
  • Parts tilted toward or away from the camera
  • Any 3D variation

If your parts have 3D variation (one side closer to the camera than the other), skip the aligner entirely and use a segmenter with location-invariant training instead.

When to skip the aligner​

You still need to capture a template image (the system requires it), but you can toggle Skip Aligner if:

  • Your parts are in a precision fixture with less than 1-2 pixel movement
  • You're using mechanical registration that guarantees exact positioning
  • You're using a segmenter that doesn't need position tracking

Quick reference​

设置推荐调整条件
模板区域2-3 个模板区域，尽量分布在部件的两端Alignment jitters → add regions, spread them out
灵敏度在你的特征上显示稳固绿色的最低值Not enough edges (red) → increase, then clean up noise
旋转范围对大多数应用，范围为 ±180°Parts come in a known orientation → narrow the range
置信度0.6-0.9Wrong matches → increase. Missing valid parts → decrease
尺度不变Off unless neededParts at varying distance from camera → enable

Troubleshooting alignment​

常见对齐问题及解决方法
问题可能原因解决办法
ROI 未随部件一起移动Skip Aligner 已开启，或没有模板区域禁用 Skip Aligner；添加模板区域
对齐来回抖动单一区域，或区域彼此距离过近在对面的两侧添加 2-3 个区域，分布较远
置信度接近 0%区域内没有可用边缘将区域移动到具有强、清晰边缘的特征
匹配到错误的对象特征不够唯一，阈值过低选择更具辨识度的特征；提高置信度阈值
在某些部件上有效，在其他部件上无效区域放置在部件之间变化的特征上将区域移动到通用特征（加工边、孔）

Alignment checklist​

在继续之前，请确认：

  • 从良好、无缺陷的部件捕获模板图像
  • 在强大、稳定的特征上放置 2-3 个模板区域
  • 区域在部件上尽可能远地分布
  • 使用 Ignore 工具清理有噪声的边缘
  • 设置旋转范围和置信度阈值
  • 进行实时预览测试；对齐在所有位置上跟踪部件

对齐效果良好吗？前往 Step 3: Inspection Regions.