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。一旦理解了它，一切就豁然開朗。讓我們用簡單的方式解釋一下。

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 / 透過

---

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°

Legend

Inspection Region

Alignment locked

Alignment lost

ROI

對齊的作用（以及為什麼需要它）

想象一下，你正在檢測電路板上的螺絲。你在每個螺絲的位置畫了一個小框。但是，當下一塊電路板進來時稍微向左偏移了，或者旋轉了一度，會發生什麼？此時你的框就對準了錯誤的位置。

對齊器可以解決這個問題。 它會檢視每張新影象，找出零件移動到了哪裡，然後將你所有的檢測框平移以匹配新位置。這就像有一個助手對你說："電路板向左移動了 3 畫素並旋轉了 0.5 度，所以我幫你把所有的框都移動到對應位置。"

為什麼這很強大： 當你的檢測框可以隨零件一起移動時，你就可以把它們做得更小。而更小的框只需要更少的資料來訓練 AI。這是一個從良好對齊開始的連鎖收益。

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。它是決定整個檢測精度的連鎖反應中的第一張多米諾骨牌。下面是這個流程：

對齊 → 更小的 ROI → 所需訓練資料更少 → 更準確的 AI

每一步都依賴於前一步：

1. 良好的對齊 意味著即使零件在傳送帶上發生平移或旋轉，你的檢測框也能精確跟蹤零件。
2. 精確跟蹤 意味著你可以畫出 更小的檢測框 (ROI)。無需為零件移動留出額外的邊距。
3. 更小的 ROI 意味著 AI 看到的是一個緊密裁剪的檢視，只包含你關心的特徵（螺絲、聯結器、焊點），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

對齊器並不進行任何檢測。它不判斷透過或失敗。它唯一的工作就是 動態移動你的檢測框，使其每次都準確地落在正確的位置上。檢測框才是真正進行檢測的部分。檢測框內的 AI 才是真正進行判斷的部分。但如果框的位置不對，這一切都無法正常工作。

可以把它想象成一條鏈：對齊器 → ROI → 分類器/分割器。如果第一個環節薄弱，下游的一切都會崩潰。

工作原理：把它想象成一個拼圖

對齊器透過匹配邊緣來工作。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. 在照片上指出特定特徵（角、邊緣、孔），這些特徵在每個零件上看起來都相同
3. 每當有新零件到達時，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，並傾斜了 1.2 度"
5. 它將你所有的檢測框 按照這個偏移量移動

這就像玩一個匹配遊戲。相機找到你向它展示的特徵，並將其作為錨點使用。

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

這條簡單的法則將決定您的對齊是完美執行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斜。

• 如果您只看一個角，您可能會以為它是正的，而實際上它是傾斜的
• 如果您看兩個對角（左上和右下），您可以立刻判斷它是否歪斜，以及歪斜了多少

同樣的原則適用於對齊器。如果只在零件的一側放置一個區域，0.5 度的微小測量誤差仍然是 0.5 度。但如果在對面兩側各放一個區域，相同的誤差會被平均到大約 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，請牢記以下兩條規則。

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，那麼當一個完好無瑕、沒有劃痕的零件流過產線時，對齊將完全失敗。相機將不知道在哪裡放置您的檢測框，整個系統將崩潰。

規則

使用對齊器透過始終存在的特徵（剛性邊緣、機加工角、鑽孔）來找到零件。然後使用檢測框來查詢不可預測的缺陷。對齊器負責找到零件。檢測框負責發現問題。

2. 切勿對齊到可移動的零件或標籤

如果您對齊到某個可以獨立於主體移動的物體，例如鬆動的電線、紙板翻蓋或條形碼貼紙，您會無意中使相機將所有檢測框都偏移到錯誤的位置。

示例： 假設您將對齊器錨定到一個條形碼貼紙上。在下一個零件上，工人不小心將該貼紙放在了左側半英寸處。相機看到貼紙移動了，便認為整個零件向左移動了半英寸。它會偏移所有檢測框來補償。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性主體上的特徵：機加工邊緣、模製角、鑽孔、PCB 輪廓。切勿錨定到標籤、貼紙、電線、翻蓋或任何人可能意外重新放置的物體。

快速總結：對齊什麼 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
模製的角或特徵	紙板翻蓋或包裝
衝壓金屬邊緣	膠帶、粘合劑或記號筆標記
鑄造或鍛造幾何形狀	任何人可能重新放置的特徵

對齊器介面

以下是對齊器設定介面的樣子。您將看到模板影象上帶有彩色邊緣高亮，顯示對齊器用作參考特徵的內容：

分步設定

1. 捕獲模板影象

將一個良好、無缺陷的零件放置在相機的視野中。該零件將成為未來所有零件的比較基準。

• 零件應光照充足、邊緣清晰
• 確保零件清潔，沒有碎屑或異常標記
• 按其在生產中通常出現的方式放置

點選 Capture Template Image。

2. 新增模板區域

點選 + Rectangle（或 + Circle）建立模板區域。您將放置 2-3 個。

應對齊的物件（永不改變的特徵）：

• 機加工邊緣
• 鑽孔
• PCB 輪廓
• 模塑特徵
• 衝壓角

不應對齊的物件：

• 有紋理或可變的表面
• 可能出現缺陷的區域
• 產生眩光的反射點
• 在每張影象中可能看不到的微小細節
• 可能移動的標籤或標記

3. 理解邊緣高亮

放置模板區域時，您將看到彩色高亮：

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

4. 使用 Ignore 工具清除噪聲邊緣

大多數人會忽略這一步，但它會帶來巨大的差異。

點選 Ignore Template Region，將不希望對齊器使用的邊緣塗抹掉。請移除：

• 隨機的背景紋理
• 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

5. 調整靈敏度

靈敏度滑塊控制對齊器在模板區域內檢測邊緣的積極程度。較高的靈敏度會捕獲更多的邊緣，包括微弱或模糊的邊緣；較低的靈敏度僅保留最強的邊緣。

實用規則： 將靈敏度設定為能夠使模板區域呈現穩固綠色高亮的最低值。從低開始，僅在特徵仍顯示紅色（檢測到的邊緣不足）時才提高。

• 過低 → 模板區域保持紅色；對齊器沒有足夠的特徵進行可靠匹配
• 過高 → 綠色蔓延到背景紋理和表面噪聲上；對齊器可能鎖定無關特徵併產生抖動

高靈敏度 + 積極清理 = 最佳結果

如果需要更多邊緣，請提高靈敏度滑塊。但靈敏度提高得越多，返回第 4 步並使用 Ignore 工具清除新噪聲就越重要。可以將其視為撒下一張大網，然後仔細挑選出好魚。

6. 設定旋轉範圍

此設定控制對齊器搜尋的旋轉角度範圍：

• ±180°：查詢任何旋轉角度的零件（完整 360°）。適用於大多數應用。
• ±5-20°：僅當零件大致處於預期方向時才匹配
• ±0°：僅精確角度匹配

將旋轉作為質量關卡

如果您將範圍設定得較窄，例如 ±5°，而進入的零件旋轉了 10°，對齊器將無法匹配它，您可以將此失敗用作剔除訊號。便於捕獲方向不正確的零件。

7. 設定置信度閾值

對齊器對找到正確匹配的置信度要求：

• 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 → 可能遺漏有效零件。過低 → 可能匹配錯誤特徵。

8. 啟用尺度不變（如有需要）

如果您的零件距離相機可能近或遠 ±10%（例如傳送帶上的高度變化），請啟用此選項。否則，請將其保持關閉以獲得最快速度。

9. 儲存並測試

這是最重要的步驟。請勿跳過測試。

1. 點選 儲存。這將訓練並部署對齊器。
2. 點選 Live Preview Mode
3. 移動零件：左、右、上、下
4. 在您的預期範圍內旋轉零件
5. 將其放置在畫面的角落
6. 嘗試不同的有效零件
7. 嘗試破壞它。 找出對齊失敗的位置。

如果對齊無法可靠跟蹤，請立即修復。如果您繼續前進，花時間設定感興趣區域 (ROI) 並訓練 AI，然後發現對齊不可靠，您將不得不返回重做所有工作。這就是瀑布效應。

2D 限制（需要了解的重要事項）

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：

• 翹曲或彎曲的零件
• 朝向或遠離相機傾斜的零件
• 任何 3D 變化

如果您的零件存在 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。（分割器需要 OV20i 或 OV80i；OV10i 僅支援分類器。）

何時跳過對齊器

您仍然需要捕獲模板影象（系統要求如此），但在以下情況下，您可以切換 Skip Aligner：

• 您的零件位於精密夾具中，移動量小於 1-2 畫素
• 您正在使用機械定位以保證精確定位
• 您正在使用不需要位置跟蹤的分割器（僅限 OV20i/OV80i）

快速參考

設定	推薦值	調整時機...
模板區域	2-3 個，儘可能分散	對齊抖動 → 新增區域，將它們分散開
靈敏度	在您的特徵上呈現穩定綠色的最低值	邊緣不足（紅色）→ 提高，然後清理噪聲
旋轉範圍	大多數應用為 ±180°	零件以已知方向進入 → 縮小範圍
置信度	0.6-0.9	錯誤匹配 → 提高。遺漏有效零件 → 降低
尺度不變	除非需要，否則關閉	零件距離相機距離不一 → 啟用

對齊故障排除

常見對齊問題及解決方法

問題	可能原因	解決方法
ROI 不隨零件移動	Skip Aligner 已開啟，或沒有模板區域	禁用 skip；新增模板區域
對齊來回抖動	單一區域，或區域之間過於靠近	在相對的兩側遠距離放置 2-3 個區域
置信度始終接近 0%	區域內沒有可用的邊緣	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	選擇更具辨識度的特徵；提高置信度閾值
部分零件可用，其他失敗	區域放置在零件之間存在差異的特徵上	將區域移至通用特徵（如機加工邊緣、孔位）

對齊檢查清單

繼續之前，請確認：

• 模板影象採集自良好且無缺陷的零件
• 在強而穩定的特徵上放置了 2-3 個模板區域
• 區域在零件上儘可能遠距離分佈
• 使用 Ignore 工具清理了雜亂邊緣
• 靈敏度調整足夠低以避免噪聲，足夠高以使特徵顯示為穩定綠色
• 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零件

對齊效果良好？請前往第 3 步：感興趣區域 (ROI)。