第 2 步：对齐

对齐器是相机中最强大（也是最被误解）的部分。一旦你理解了它，一切都会变得清晰。让我们简单地解释一下。

查看实际操作

在继续阅读之前，先玩一下模拟器。关闭对齐器，然后移动滑块以移动和旋转部件。橙色 ROI 显示了跟踪部件的检查区域，当对齐器无法再跟随时，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°

ROI

对齐的作用（以及你为什么需要它）

想象一下，你正在检查电路板上的螺丝。你在每个螺丝位置周围画了一个小框。但是当下一个电路板稍微向左移动时会发生什么？或者旋转了一个度？你的框现在看向错误的位置。

对齐器解决了这个问题。 它查看每个新图像，找出部件移动到哪里，并将所有检查框移动以匹配。就像有一个助手在说：“电路板向左移动了 3 像素，旋转了 0.5 度，所以让我把所有框移动以匹配。”

为什么这很强大： 当你的检查框能够随部件移动时，你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。这是一个从良好对齐开始的级联效益。

为什么对齐是所有事情的基础

对齐器不仅仅是一个可有可无的功能。它是决定整个检查准确性的链条中的第一个多米诺骨牌。以下是流程：

对齐 → 更小的 ROI → 需要更少的训练数据 → 更准确的 AI

每一步都依赖于前一步：

1. 良好的对齐 意味着你的检查框能够精确跟踪部件，即使它在输送带上移动或旋转。
2. 精确的跟踪 意味着你可以绘制 更小的检查框（ROI）。你不需要添加额外的边距来考虑部件运动。
3. 更小的 ROI 意味着 AI 看到的是你关心的特征（一个螺丝、一个连接器、一个焊接）的紧密裁剪视图，而不是一片无关的背景。
4. 更少的背景噪声 意味着 AI 需要 更少的训练图像 来学习，并且在生产中 犯更少的错误。

这是大多数人忽视的概念

对齐器并不检查任何东西。它不判断合格或不合格。它唯一的工作是 动态移动你的检查框，使它们每次都落在正确的位置。检查框才是实际进行检查的。框内的 AI 才是实际进行判断的。但如果框放错了位置，这一切都无法正常工作。

把它想象成一个链条：对齐器 → ROI → 分类器/分割器。如果第一个环节薄弱，所有下游的环节都会崩溃。

它是如何工作的：把它想象成一个拼图

对齐器通过匹配边缘来工作。以下是一个简单的思考方式：

1. 你拍摄一张“参考照片”（模板图像）以获取完美部件
2. 你指向该照片上的特定特征（角落、边缘、孔），这些特征在每个部件上看起来都是一样的
3. 每当一个新部件到达时， 相机会在新图像中找到这些相同的特征
4. 它计算差异：“这个部件向左 5 像素，向上 2 像素，倾斜 1.2 度”
5. 它将所有检查框 精确移动该数量

这就像玩一个匹配游戏。相机找到你展示给它的特征，并将其用作锚点。

对齐的黄金法则

在零件上尽可能远离地放置 2-3 个小模板区域

这个单一规则将决定您的对齐是否完美，或是令人沮丧地抖动。原因如下：

可以这样理解： 想象一下您正在试图判断墙上的相框是否歪了。

• 如果您只看一个角落，您可能会认为它是直的，但实际上它是倾斜的
• 如果您查看两个对角（左上和右下），您可以立即判断它是否歪了，以及歪斜的程度

同样的原理适用于对齐器。在零件的一侧有一个区域时，0.5度的微小测量误差保持在0.5度。但在对侧有两个区域时，同样的误差平均到大约0.05度，准确度提高十倍。

重要：绝对不要对齐的对象

这是对齐失败的首要原因。在您触碰对齐器界面之前，请牢记这两个规则。

1. 永远不要对齐缺陷

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锚点，当一个完全良好、没有划痕的零件经过时，对齐将完全失败。相机将不知道如何放置您的检测框，系统将崩溃。

规则

使用对齐器找到零件，使用始终存在的特征（刚性边缘、加工角、钻孔）作为参考。然后使用检测框寻找不可预测的缺陷。对齐器找到零件，检测框找到问题。

2. 永远不要对齐移动部件或标签

如果您对齐的对象可以独立于主物体移动，比如松动的电线、纸板翻盖或条形码贴纸，您将不小心欺骗相机，将所有的检测框移到错误的位置。

示例： 想象一下您将对齐器锚定到条形码贴纸上。在下一个零件上，工人不小心将该贴纸放置到左侧半英寸的位置。相机看到贴纸移动，假设整个零件也向左移动了半英寸。它将所有的检测框移位以进行补偿。但实际上金属零件没有移动，只有贴纸移动了。现在，所有的检测框都在错误的位置，导致错误的故障报告。

规则

仅锚定到永久固定在刚性主体上的特征：加工边缘、模具角、钻孔、PCB轮廓。绝不要锚定到标签、贴纸、电线、翻盖或任何人可能意外重新定位的东西。

快速总结：对齐的对象与应避免的对象

对齐对象（永久、刚性特征）	永远不要对齐的对象（可变或可移动）
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
模具角或特征	纸板翻盖或包装
冲压金属边缘	胶带、粘合剂或标记
铸造或锻造几何	任何人可能重新定位的特征

对齐器界面

这是对齐器设置屏幕的外观。您将看到带有彩色边缘高亮的模板图像，显示对齐器所使用的参考特征：

分步设置

1. 捕获模板图像

将一个良好、无缺陷的部件放置在相机的视野中。这个部件将成为未来每个部件比较的参考。

• 部件应光线充足，边缘清晰
• 确保其干净，无杂物或异常标记
• 按照其在生产中通常出现的方式进行定位

点击捕获模板图像。

2. 添加模板区域

点击**+ 矩形**（或**+ 圆形**）以创建一个模板区域。您将放置2-3个这样的区域。

对齐的特征（永不改变的特征）：

• 加工边缘
• 钻孔
• PCB轮廓
• 成型特征
• 冲压角

不应对齐的特征：

• 纹理或可变表面
• 可能出现缺陷的区域
• 产生眩光的反射点
• 在每张图像中可能不可见的小细节
• 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，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。
• 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（所有检测区域的中心）。

4. 使用忽略工具清理噪声边缘

这一步常常被大多数人忽视，但它会产生巨大的差异。

点击忽略模板区域并涂抹您不希望对齐器使用的任何边缘。去除：

• 随机背景纹理
• 眩光或反射
• 表面噪声
• 杂物或标签的边缘
• 可能在不同部件之间变化的任何边缘

高灵敏度 + 激进清理 = 最佳结果

如果您需要更多边缘，请增加灵敏度滑块。但灵敏度越高，使用忽略工具清理噪声就越重要。可以把它想象成撒网捕鱼，然后仔细挑选出好的鱼。

5. 设置旋转范围

这控制对齐器将搜索的旋转量：

• ±180°：在任何旋转下找到部件（完整360°）。适用于大多数应用。
• ±5-20°：仅在部件大致处于预期方向时匹配
• ±0°：仅精确角度匹配

将旋转作为质量门

如果您设置了像±5°这样的狭窄范围，而部件旋转了10°，则对齐器将无法匹配它，您可以将此失败用作拒绝信号。对于捕捉未正确定向的部件非常有用。

6. 设置置信度阈值

对齐器需要多有信心才能找到正确的匹配：

• 范围： 0.0到1.0（较低的百分比 = 更严格的匹配）
• 推荐： 0.6到0.9
• 过高 → 可能会错过有效部件。过低 → 可能匹配错误特征。

7. 启用尺度不变性（如果需要）

如果您的部件可以在距离相机±10%的范围内（例如，传送带上的高度变化），请启用此选项。否则，为了获得最大速度，请保持关闭。

8. 保存并测试

这是最重要的一步。不要跳过测试。

1. 点击 保存。这将训练并部署对齐器。
2. 点击 实时预览模式
3. 移动部件：左、右、上、下
4. 在预期范围内旋转
5. 将其放置在框架的角落
6. 尝试不同的有效部件
7. 尝试破坏它。 找出失败的位置。

如果对齐不可靠，请立即修复。如果您继续进行并花时间设置检查区域和训练AI，然后发现对齐不可靠，您将不得不返回并重新做所有工作。这就是瀑布模型。

2D 限制（重要了解）

对齐器仅在 2D 中工作：相机所看到的平面。它处理：

• 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性）

它不处理：

• 变形或弯曲的部件
• 朝向或远离相机倾斜的部件
• 任何 3D 变化

如果您的部件有 3D 变化（某一侧离相机更近），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

您仍然需要捕获模板图像（系统要求），但如果满足以下条件，可以切换 跳过对齐器：

• 您的部件在精密夹具中，移动小于 1-2 像素
• 您使用机械定位，确保精确定位
• 您使用不需要位置跟踪的分割器

快速参考

设置	推荐值	调整条件
模板区域	2-3，尽可能远离	对齐抖动 → 添加区域，分散它们
灵敏度	给出特征的坚实绿色的最低值	边缘不足（红色）→ 增加，然后清理噪声
旋转范围	±180° 适用于大多数应用	部件以已知方向进入 → 缩小范围
置信度	0.6-0.9	错误匹配 → 增加。缺少有效部件 → 减少
尺度不变性	除非需要，否则关闭	部件与相机距离变化 → 启用

对齐故障排除

常见对齐问题及解决方案

问题	可能原因	解决方案
ROI 不随部件移动	跳过对齐器已开启，或没有模板区域	禁用跳过；添加模板区域
对齐抖动来回	单个区域，或区域太靠近	在对面添加 2-3 个远离的区域
置信度保持在 0% 附近	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
匹配错误的对象	特征不够独特，阈值太低	选择更具辨识度的特征；增加置信度阈值
在某些部件上有效，在其他部件上失败	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（加工边缘、孔）

对齐检查清单

在继续之前，请确认：

• 从良好、无缺陷的部件捕获的模板图像
• 在强大、稳定的特征上放置了 2-3 个模板区域
• 区域尽可能远离部件分布
• 使用忽略工具清理了噪声边缘
• 设置了旋转范围和置信度阈值
• 测试了实时预览；对齐在所有位置跟踪部件

对齐工作正常吗？请转到 步骤 3：检查区域.