AI 驱动文档
您想了解什么？
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来解释它。
实际效果演示
在继续阅读之前，先尝试一下模拟器。关闭对齐器，然后移动滑块来平移和旋转部件。橙色 ROI 显示跟踪部件的感兴趣区域 (ROI)，当对齐器无法跟踪时，绿色框会变成红色。
相机设置
模拟真实环境
移动生产线上的零件。
Legend
对齐的作用（以及为什么需要它）
想象一下，您正在检查电路板上的螺丝。您已在每个螺丝位置周围画了一个小框。但是当下一块电路板稍微向左偏移时会怎样？或者旋转了一度？您的框现在指向了错误的位置。
对齐器解决了这个问题。 它查看每一张新图像，确定部件移动到了哪里，并相应地移动所有检查框。就像有一个助手告诉您："电路板向左移动了 3 像素并旋转了 0.5 度，所以让我相应地移动所有框。"
为什么这很强大： 当您的检查框可以随部件移动时，您可以将它们做得更小。而更小的框需要更少的数据来训练 AI。这是一种从良好对齐开始的连锁效益。
为什么对齐是一切的基础
对齐器不仅仅是个锦上添花的功能。它是决定整个检查准确性的第一张多米诺骨牌。下面是流程：
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：
- 良好的对齐意味着您的检查框可以精确跟踪部件，即使它在传送带上发生平移或旋转。
- 精确跟踪意味着您可以绘制更小的检查框 (ROI)。您不需要添加额外的填充来应对部件移动。
- 更小的 ROI 意味着 AI 看到的是您所关注特征（螺丝、接插件、焊缝）的紧凑裁剪视图，而不是一片无关的背景。
- 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。
对齐器不进行任何检查。它不判断通过或失败。它的唯一工作是动态移动您的检查框，使它们每次都落在正确的位置。检查框完成实际的检查工作。这些框内部的 AI 进行实际的判断。但如果框的位置不对，这一切都无从谈起。
可以将其视为一条链：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：
- 您拍摄一张"参考照片"（模板图像），其中是一个完美的部件
- 您在该照片上指出特定特征（角、边、孔），这些特征在每个部件上看起来都相同
- 每次新部件到达时，相机在新图像中找到这些相同的特征
- 它计算差异："这个部件向左偏移 5 像素，向上偏移 2 像素，倾斜 1.2 度"
- 它将所有检查框移动正好这个量
这就像在玩配对游戏。相机找到您展示给它的特征，并将它们用作锚点。
对齐的黄金法则
这一条规则将决定您的对齐是完美工作还是令人沮丧地抖动。原因如下：
这样想： 想象一下您正在尝试判断墙上的相框是否歪了。
- 如果您只看一个角，您可能会认为它是正的，但实际上它是倾斜的
- 如果您看两个对角（左上角和右下角），您可以立即判断它是否歪了，以及到底歪了多少
同样的原理适用于对齐器。如果在零件的一侧只有一个区域，0.5 度的微小测量误差仍然是 0.5 度。但是如果在对侧有两个区域，相同的误差平均下来大约是 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，请牢记这两条规则。
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。
如果您告诉相机使用划痕作为其锚点，那么当一个完好无损、没有划痕的零件下线时，对齐将完全失败。相机将不知道在哪里放置您的检测框，系统就会崩溃。
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。对齐器找到零件。检测框找到问题。
2. 切勿对齐到移动部件或标签
如果您对齐到可以独立于主物体移动的东西，例如松散的电线、纸板翻盖或条形码贴纸，您会意外地让相机将所有检测框移动到错误的位置。
示例： 想象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置在偏左半英寸的位置。相机看到贴纸移动，并假设整个零件向左移动了半英寸。它会移动您所有的检测框来进行补偿。但实际的金属零件并没有移动，只是贴纸移动了。现在您所有的检测框都看错了位置，导致全面的误判失败。
只锚定到永久固定在零件刚性体上的特征：机加工边缘、模制角、钻孔、PCB 轮廓。切勿锚定到标签、贴纸、电线、翻盖或任何人为可能意外重新放置的东西。
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（可变或可移动的） |
|---|---|
| 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 | 松散的电线或电缆 |
| 模制角或特征 | 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 | 任何人为可能重新放置的特征 |
对齐器界面
以下是对齐器设置屏幕的外观。您将看到模板图像，并带有彩色边缘高亮显示，表示对齐器正在使用哪些参考特征：
分步设置
1. 捕获模板图像
将一个良好且无缺陷的零件放置在相机的视野范围内。此零件将成为未来每个零件进行比较的参考。
- 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
- 按照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）以创建模板区域。您将放置 2-3 个这样的区域。
应对齐到什么（永不变化的特征）：
- 机加工边缘
- 钻孔
- PCB 轮廓
- 成型特征
- 冲压角
不应对齐到什么：
- 纹理或可变表面
- 可能出现缺陷的区域
- 产生眩光的反光点
- 可能在每张图像中都不可见的微小细节
- 可能移动的标签或标记
3. 理解边缘高亮
当您放置模板区域时，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。
- 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（所有感兴趣区域 (ROI) 的中心）。
4. 使用 Ignore 工具清理噪声边缘
大多数人都会忽略这一步，但它会带来巨大的差异。
点击 Ignore Template Region，并涂抹掉您不希望对齐器使用的任何边缘。移除：
- 随机背景纹理
- 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您的模板区域内检测边缘的强度。较高的灵敏度会检测更多边缘，包括微弱或模糊的边缘；较低的灵敏度只保留最强的边缘。
实用规则：将灵敏度设置为能让模板区域显示牢固绿色高亮的最低值。从低值开始，只有当特征仍然显示为红色（检测到的边缘不足）时才提高它。
- 过低 → 模板区域保持红色；对齐器没有足够的特征来可靠匹配
- 过高 → 绿色蔓延到背景纹理和表面噪声上；对齐器可能锁定到不相关的特征上并产生抖动
如果您需要更多边缘，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 工具涂抹掉新出现的噪声就越重要。可以将其视为撒下大网，然后仔细挑出好鱼。
6. 设置旋转范围
此项控制对齐器搜索的旋转范围：
- ±180°：在任意旋转角度下查找零件（完整 360°）。适用于大多数应用场景。
- ±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
如果您设置了 ±5° 这样的窄范围，而进来的零件旋转了 10°，则对齐器不会匹配它，您可以将此失败作为拒收信号使用。便于捕捉方向不正确的零件。
7. 设置置信度阈值
对齐器需要多大的置信度来确认找到了正确的匹配：
- 范围： 0.0 至 1.0（百分比越低 = 匹配越严格）
- 推荐： 0.6 至 0.9
- 过高 → 可能漏掉有效零件。过低 → 可能匹配错误的特征。
8. 启用 Scale Invariant（如需要）
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），请启用此项。否则，保持关闭以获得最高速度。
9. 保存并测试
这是最重要的步骤。请勿跳过测试。
- 点击 保存。这将训练并部署对齐器。
- 点击 Live Preview Mode
- 移动零件：左、右、上、下
- 在您的预期范围内旋转零件
- 将其放置在画面的各个角落
- 尝试不同的有效零件
- 尝试破坏它。 找出失败的位置。
如果对齐无法可靠跟踪，请立即修复。如果您继续推进并花时间设置感兴趣区域 (ROI) 和训练 AI，然后才发现对齐不可靠，您将不得不返回重做所有工作。这就是瀑布式问题。
2D 限制（重要须知）
对齐器仅在 2D 中工作：即相机所见的平面。它可处理：
- 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 Scale Invariant）
它不处理：
- 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。
何时跳过对齐器
您仍需要捕获模板图像（系统要求如此），但在以下情况下可以切换 Skip Aligner：
- 您的零件位于精密夹具中，移动量小于 1-2 像素
- 您使用的机械定位可保证精确位置
- 您使用的分割器不需要位置跟踪
快速参考
| 设置 | 推荐值 | 何时调整... |
|---|---|---|
| 模板区域 | 2-3 个，尽可能分散 | 对齐抖动 → 增加区域，将它们分散开 |
| 灵敏度 | 在您的特征上能呈现稳定绿色的最低值 | 边缘不足（红色）→ 增大，然后清除噪声 |
| 旋转范围 | 大多数应用为 ±180° | 零件以已知方向到达 → 缩小范围 |
| 置信度 | 0.6-0.9 | 匹配错误 → 增大。漏掉有效零件 → 减小 |
| Scale invariant | 默认关闭，除非需要 | 零件与相机距离不一 → 启用 |
对齐故障排除
常见对齐问题与解决方法
| 问题 | 可能原因 | 解决方法 |
|---|---|---|
| ROI 不随零件移动 | Skip Aligner 已开启，或无模板区域 | 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 | 在两侧相距较远的位置添加 2-3 个区域 |
| 置信度始终接近 0% | 区域中没有可用的边缘 | 将区域移至具有强烈、清晰边缘的特征处 |
| 匹配到错误的目标 | 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 |
| 在某些零件上有效，在其他零件上失败 | 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（机加工边缘、孔位） |
对齐检查清单
继续之前，请确认：
- 模板图像从合格、无缺陷的零件捕获
- 2-3 个模板区域放置在强烈、稳定的特征上
- 各区域在零件上尽可能分散
- 使用 Ignore 工具清除了噪声边缘
- 灵敏度调整得足够低以避免噪声，足够高以使特征显示为稳定的绿色
- 已设置旋转范围和置信度阈值
- 已测试实时预览；对齐在所有位置都能跟踪零件
对齐效果良好？继续 步骤 3：感兴趣区域 (ROI)。