第二步：對齊

對齊器是相機中最強大（也是最容易被誤解）的部分。一旦你理解了它，一切就豁然開朗。讓我們簡單解釋一下。

實際操作演示

在繼續閱讀之前，先體驗一下模擬器。關閉對齊器，然後移動滑塊來平移和旋轉零件。橙色 ROI 顯示跟蹤零件的感興趣區域 (ROI)，當對齊器無法繼續跟蹤時，綠色框會變為紅色。

相機設定

對準器已啟用 (跟蹤零件)

狀態: 跟蹤鎖定 / 通過

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模擬真實環境

移動生產線上的零件。

X 偏移 0px

Y 偏移 0px

旋轉 0°

圖例

檢測區域

對齊已鎖定

對齊丟失

ROI

對齊的作用（以及為什麼需要它）

想象你正在檢測電路板上的螺絲。你在每個螺絲位置周圍畫了一個小框。但是當下一塊電路板進來時略微向左偏移了怎麼辦？或者旋轉了一度？你的框現在指向了錯誤的位置。

對齊器解決了這個問題。 它檢視每張新影象，確定零件移動到了哪裡，然後移動所有檢測框以匹配。這就像有一個助手說："電路板向左移動了 3 畫素，旋轉了 0.5 度，讓我移動所有的框來匹配。"

為什麼這很強大： 當你的檢測框可以隨零件移動時，你可以把它們做得更小。而更小的框訓練 AI 所需的資料更少。這是從良好對齊開始的連鎖效益。

為什麼對齊是一切的基礎

對齊器不僅僅是一個錦上添花的功能。它是決定整個檢測準確性的連鎖反應中的第一張多米諾骨牌。流程如下：

對齊 → 更小的 ROI → 所需訓練資料更少 → AI 更準確

每一步都取決於前一步：

1. 良好的對齊意味著即使零件在傳送帶上發生位移或旋轉，你的檢測框也能精確跟蹤零件。
2. 精確跟蹤意味著你可以繪製更小的檢測框 (ROI)。無需新增額外的邊距來應對零件移動。
3. 更小的 ROI 意味著 AI 看到的是你關心的特徵（螺絲、聯結器、焊點）的緊湊檢視，而不是大片不相關的背景。
4. 更少的背景噪聲意味著 AI 學習所需的訓練影象更少，並且在生產中犯的錯誤更少。

這是大多數人忽略的概念

對齊器不進行任何檢測。它不判斷通過或失敗。它的唯一工作就是動態移動你的檢測框，使其每次都落在正確的位置。檢測框執行實際的檢測工作。這些框內的 AI 進行實際的判斷。但如果框的位置不對，這一切都無法運作。

可以把它想象成一個鏈條：對齊器 → ROI → 分類器/分割器。如果第一環薄弱，下游的一切都會崩潰。

工作原理：把它想象成一個拼圖

對齊器通過匹配邊緣來工作。這裡有一個簡單的思考方式：

1. 你拍一張"參考照片"（模板影象），拍攝一個完美的零件
2. 你在該照片上指出特定的特徵（角、邊、孔），這些特徵在每個零件上看起來都相同
3. 每次有新零件到達時，相機會在新影象中找到這些相同的特徵
4. 它計算差異："這個零件向左偏移 5 畫素，向上偏移 2 畫素，傾斜 1.2 度"
5. 它將你所有的檢測框精確地移動相應的量

這就像玩配對遊戲。相機找到你給它展示的特徵，並將它們用作錨點。

對齊的黃金法則

在零件上儘可能遠地放置 2-3 個小的模板區域

這條規則將決定您的對齊是完美工作還是令人沮喪地抖動。原因如下：

這樣想： 想象您正在判斷牆上的相框是否歪了。

• 如果您只看一個角，您可能以為它是正的，但實際上它是傾斜的
• 如果您看兩個對角（左上和右下），您就能立刻看出它是否歪了，以及歪了多少

同樣的原理適用於對齊器。在零件一側放一個區域，0.5 度的微小測量誤差仍然是 0.5 度。但是在相對兩側放兩個區域，同樣的誤差平均下來約為 0.05 度，精度提高了十倍。

關鍵：不要對齊到什麼

這是對齊失敗的首要原因。在您接觸對齊器介面之前，請牢記這兩條規則。

1. 切勿對齊到缺陷

缺陷是不可預測的。劃痕、凹痕或缺失的螺絲在每個零件上可能看起來完全不同，或者根本不存在。

如果您讓相機使用劃痕作為錨點，那麼當一個完好無損、沒有劃痕的零件下線時，對齊將完全失敗。相機將不知道在哪裡放置您的檢測框，整個系統將會崩潰。

規則

使用對齊器找到零件，依靠始終存在的特徵（剛性邊緣、機加工角、鑽孔）。然後使用檢測框尋找不可預測的缺陷。對齊器找到零件。檢測框找到問題。

2. 切勿對齊到可移動部件或標籤

如果您對齊到可以獨立於主物體移動的東西，例如鬆動的電線、紙板翻蓋或條形碼貼紙，您將無意中欺騙相機，將所有檢測框移動到錯誤的位置。

示例： 假設您將對齊器錨定到條形碼貼紙上。在下一個零件上，工人不小心將貼紙放在了左側半英寸處。相機看到貼紙移動，便假定整個零件向左移動了半英寸。它會將所有檢測框移動來補償。但實際的金屬零件並沒有移動，只有貼紙移動了。現在您所有的檢測框都在檢視錯誤的位置，導致全面的誤判失敗。

規則

只錨定到永久固定在零件剛體上的特徵：機加工邊緣、模製角、鑽孔、PCB 輪廓。切勿錨定到標籤、貼紙、電線、翻蓋或任何人為可能意外重新定位的物體。

快速總結：對齊到什麼 vs. 避免什麼

對齊到（永久、剛性特徵）	切勿對齊到（可變或可移動）
機加工邊緣	劃痕、凹痕或缺陷
鑽孔	條形碼貼紙或標籤
PCB 輪廓	鬆動的電線或電纜
模製角或特徵	紙板翻蓋或包裝
衝壓金屬邊緣	膠帶、粘合劑或標記
鑄造或鍛造幾何形狀	任何人為可能重新定位的特徵

對齊器介面

以下是對齊器設定介面的樣子。您將看到模板影象，其中帶有彩色邊緣高亮顯示，表示對齊器用作參考的特徵：

分步設定

1. 捕獲模板影象

將一個完好無缺、無瑕疵的零件放在相機的視野中。該零件將作為未來每個零件的比對參考。

• 零件應光照充足，邊緣清晰
• 確保零件乾淨，無碎屑或異常標記
• 將其放置在生產中通常出現的位置

點選 Capture Template Image。

2. 新增模板區域

點選 + Rectangle（或 + Circle）建立模板區域。您需要放置 2-3 個這樣的區域。

應對齊到的內容（永不變化的特徵）：

• 機加工邊緣
• 鑽孔
• PCB 輪廓
• 模製特徵
• 衝壓角

不應對齊到的內容：

• 有紋理或多變的表面
• 可能出現缺陷的區域
• 產生眩光的反射點
• 在每個影象中可能不可見的微小細節
• 可能移動的標籤或標記

3. 理解邊緣高亮顯示

放置模板區域時，您會看到彩色高亮顯示：

• 綠色高亮 = 檢測到強且可用的邊緣。這就是您想要的。
• 紅色高亮 = 邊緣不足。將區域移動到邊緣更清晰的特徵處。
• 紅點 = 對齊參考點（所有感興趣區域 (ROI) 的中心）。

4. 使用 Ignore 工具清理雜亂邊緣

大多數人會忽略此步驟，但它會帶來巨大的差異。

點選 Ignore Template Region，並塗抹掉任何您不希望對齊器使用的邊緣。請移除：

• 隨機背景紋理
• 眩光或反射
• 表面噪聲
• 來自碎屑或標籤的邊緣
• 在零件之間可能發生變化的任何邊緣

高靈敏度 + 積極清理 = 最佳效果

如果您需要更多邊緣，請提高靈敏度滑塊。但是，您越增加靈敏度，使用 Ignore 工具清理噪聲就越重要。可以將其視為撒下一張大網，然後仔細挑出好魚。

5. 設定旋轉範圍

這控制對齊器將搜尋的旋轉量：

• ±180°：在任何旋轉角度查詢零件（完整 360 度）。適用於大多數應用。
• ±5-20°：僅在零件大致處於預期方向時匹配
• ±0°：僅完全匹配角度

使用旋轉作為質量門

如果您設定一個較窄的範圍（如 ±5°），而零件旋轉了 10°，對齊器將不會匹配它，您可以將此失敗用作拒收訊號。這對於捕獲未正確定向的零件很有用。

6. 設定置信度閾值

對齊器需要多大的把握才能確定找到了正確的匹配：

• 範圍： 0.0 到 1.0（百分比越低 = 匹配越嚴格）
• 推薦： 0.6 到 0.9
• 過高 → 可能會錯過有效零件。過低 → 可能會匹配錯誤特徵。

7. 啟用尺度不變（如有需要）

如果您的部件可能比相機更近或更遠 ±10%（例如傳送帶上的高度變化），請啟用此選項。否則，請保持關閉以獲得最大速度。

8. 儲存並測試

這是最重要的一步。請勿跳過測試。

1. 點選 儲存。這將訓練並部署對齊器。
2. 點選 實時預覽模式
3. 移動部件：左、右、上、下
4. 在預期範圍內旋轉部件
5. 將其放置在畫面的各個角落
6. 嘗試不同的有效部件
7. 嘗試破壞它。 找到它失敗的位置。

如果對齊無法可靠跟蹤，請立即修復。如果您繼續往下進行，花時間設定感興趣區域 (ROI) 並訓練 AI，然後才發現對齊不可靠，您將不得不返回重做所有工作。這就是瀑布式開發的弊端。

2D 限制（重要須知）

對齊器僅在 2D 中工作：即相機看到的平面。它可以處理：

• 左右移動
• 上下移動
• 旋轉（在平面上旋轉）
• 輕微的尺寸變化（如果啟用了尺度不變）

它不能處理：

• 翹曲或彎曲的部件
• 朝向或遠離相機傾斜的部件
• 任何 3D 變化

如果您的部件存在 3D 變化（一側比另一側更靠近相機），請完全跳過對齊器，改用具有位置不變訓練的分割器。

何時跳過對齊器

您仍然需要捕獲模板影象（系統要求如此），但您可以在以下情況下切換 跳過對齊器：

• 您的部件位於精密夾具中，移動少於 1-2 畫素
• 您正在使用保證精確定位的機械定位
• 您使用的分割器不需要位置跟蹤

快速參考

設定	建議值	何時調整...
模板區域	2-3 個，儘可能相距遠	對齊抖動 → 增加區域，分散佈置
靈敏度	在您的特徵上能產生穩定綠色的最低值	邊緣不足（紅色）→ 提高，然後清理噪點
旋轉範圍	大多數應用為 ±180°	部件以已知方向到達 → 縮小範圍
置信度	0.6-0.9	錯誤匹配 → 提高。漏掉有效部件 → 降低
尺度不變	除非需要，否則關閉	部件距相機距離不同 → 啟用

對齊故障排除

常見對齊問題及修復方法

問題	可能原因	修復方法
ROI 不隨部件移動	啟用了跳過對齊器，或沒有模板區域	禁用跳過；新增模板區域
對齊來回抖動	單一區域，或區域過於接近	在相對的兩側遠距離新增 2-3 個區域
置信度始終接近 0%	區域內沒有可用邊緣	將區域移至具有強烈、清晰邊緣的特徵上
匹配錯誤物件	特徵不夠獨特，閾值過低	選擇更具區分度的特徵；提高置信度閾值
對部分部件有效，對其他無效	區域放置在部件之間存在差異的特徵上	將區域移至通用特徵（加工邊緣、孔等）

對齊檢查清單

繼續之前，請確認：

• 已從合格的無缺陷部件捕獲模板影象
• 已在強特徵、穩定特徵上放置 2-3 個模板區域
• 各區域在部件上儘可能分散佈置
• 已使用 Ignore 工具清理噪聲邊緣
• 已設定旋轉範圍和置信度閾值
• 已測試實時預覽；對齊能在所有位置跟蹤部件

對齊效果良好？繼續進入第 3 步：感興趣區域 (ROI)。