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使用对齐器工具

本指南演示如何使用 OV20i 对齐器工具自动检测和对齐零件，实现一致的检测。对齐器工具使用模板匹配定位可能在每张图像中位置不同的零件，确保您的感兴趣区域（ROI）始终检测正确的区域。

何时使用对齐器工具： 当零件位置不固定、使用输送系统、零件可能旋转或移动，或需要在检测前自动检测和对齐零件时。

先决条件​

  • 已设置好 OV20i 摄像头系统及正确的成像配置
  • 已捕获包含位置良好零件的模板图像
  • 了解零件的关键特征以进行对齐
  • 可访问 Recipe Editor 中的模板图像和对齐页面

什么是对齐器工具？​

对齐器工具通过模式匹配自动定位和定向零件：

  • 检测零件，即使它们在每次捕获中位置不同
  • 对齐 ROI 以匹配检测到的零件位置和旋转角度
  • 使用边缘检测 找到零件中的一致模式
  • 补偿位置、旋转和尺度变化

主要优势：

  • 即使零件移动或旋转，也能实现一致检测
  • 自动零件检测，无需手动定位
  • 输送系统或松动夹具上的可靠检测
  • 补偿零件放置中的微小变化

步骤 1：访问对齐器工具​

1.1 导航至模板图像和对齐​

  1. 在 Recipe Editor 中打开您的配方
  2. 点击左侧菜单中的 “模板图像和对齐”
  3. 确认已捕获模板图像（如果未捕获，参见步骤 2）

1.2 验证模板图像质量​

您的模板图像应显示：

  • 位置良好、典型的零件示例
  • 良好的照明，边缘清晰
  • 所有需检测的区域均可见
  • 阴影、反光或杂质最少

检查点： 您应在预览窗格中看到模板图像，边缘清晰且定义良好。

步骤 2：捕获或更新模板图像​

2.1 为模板捕获定位零件​

  1. 将一个良好示例零件放置在摄像头视野内
  2. 确保零件：
    • 光线充足，边缘清晰
    • 正确定向，处于期望位置
    • 干净，无杂质或污染
    • 代表性强，符合您将检测的典型零件

2.2 捕获模板图像​

  1. 点击 “捕获模板图像”（若更新则点击“重新捕获模板图像”）
  2. 等待图像捕获和处理完成
  3. 验证图像质量符合要求

模板图像最佳实践：

  • 使用良好照明突出重要边缘
  • 避免过曝或欠曝区域
  • 确保零件占据视野的适当比例
  • 选择代表典型检测条件的零件

image.png

步骤 3：启用对齐器​

3.1 打开对齐功能​

  1. 确保 对齐器已启用（未禁用）
  2. 如果禁用，系统会显示“选择以禁用对齐器并使用固定位置的感兴趣区域”
  3. 对于可能移动或旋转的零件，请保持对齐器启用

3.2 了解何时禁用对齐器​

仅在以下情况下禁用对齐器：

  • 零件每次都固定在完全相同的位置
  • 使用夹具或工装保证零件位置一致
  • 零件在捕获间不会移动、旋转或偏移
  • 需要最大处理速度且零件位置始终相同

步骤 4：添加模板区域​

4.1 添加第一个模板区域​

  1. 点击 “+ 矩形” 或 “+ 圆形” 添加模板区域
  2. 将区域放置在零件的 独特边缘图案 上
  3. 调整区域大小以捕获重要边缘，避免包含噪声

image.png

4.2 选择良好的边缘图案​

寻找以下特征的图案：

  • 简单 — 边缘清晰且定义明确
  • 独特 — 零件特有，背景中不存在
  • 一致 — 每个检测零件上均可见
  • 稳定 — 不因光照或零件变化而改变

避免以下图案：

  • 产生复杂边缘噪声的纹理表面
  • 随光照变化的反光区域
  • 可能在缺陷零件上损坏或缺失的区域
  • 可能无法可靠检测的细微细节

4.3 定位和调整模板区域大小​

  1. 点击并拖动 区域，将其放置在良好边缘上
  2. 拖动角点 调整区域大小
  3. 点击区域 访问旋转、调整大小或删除选项
  4. 目标是获得 绿色高亮边缘，表示良好边缘检测

4.4 添加多个模板区域​

  1. 添加 2-4 个模板区域以实现稳健对齐
  2. 将区域分布在零件不同区域
  3. 每个区域捕获不同独特特征
  4. 更多区域提升对齐精度和可靠性

步骤 5：优化边缘检测​

5.1 检查边缘检测质量​

良好边缘检测表现为：

  • 模板区域内 绿色高亮边缘
  • 清晰、定义良好的图案
  • 图案边缘检测一致

边缘检测差表现为：

  • 模板区域内 红色高亮，表示边缘不足
  • 噪声多，边缘分散
  • 边缘检测不一致或弱

5.2 调整灵敏度​

若边缘检测不足：

  1. 提高灵敏度 以检测更细微边缘
  2. 添加更多模板区域 捕获额外图案
  3. 改善照明 增强边缘对比度

image.png

5.3 使用忽略工具去除边缘噪声​

  1. 点击 “忽略模板区域” 进入画笔工具
  2. 涂抹红色区域，覆盖不需要的边缘高亮
  3. 重点去除：
    • 纹理表面噪声
    • 反光点或眩光
    • 杂质或污染边缘
    • 背景图案

使用忽略工具前后对比：

  • 前： 边缘检测突出反光区、纹理和噪声
  • 后： 仅保留干净、一致的边缘图案高亮

image.png

步骤 6：测试对齐性能​

6.1 使用不同零件测试​

  1. 将不同示例零件放置于不同位置
  2. 使用 实时预览模式 查看实时对齐效果
  3. 观察对齐器检测和定位零件的准确性
  4. 检查模板区域是否始终匹配预期特征

6.2 验证对齐精度​

良好对齐表现为：

  • 不同位置零件检测一致
  • 旋转和尺度补偿准确
  • ROI 与零件特征正确对齐
  • 对齐稳定，无误报

6.3 测试边缘情况​

测试对齐时包括：

  • 不同角度的零件（如预期旋转）
  • 视野内不同位置的零件
  • 略有差异的零件变体（如适用）
  • 不同光照条件（如可能变化）

步骤 7：调整置信阈值​

7.1 置信阈值说明​

置信阈值决定对齐器接受匹配的确定程度：

  • 较高值 = 更严格，减少误报
  • 较低值 = 更宽松，可能接受边缘匹配

7.2 优化阈值设置​

  1. 从默认阈值开始
  2. 若出现误报（匹配错误对象），提高阈值
  3. 若漏检应检测的零件，降低阈值
  4. 使用多种零件测试以找到最佳平衡

7.3 阈值问题表现​

阈值过低：

  • 对齐器匹配背景物体
  • 非目标物误报
  • 对齐结果不稳定

阈值过高：

  • 有效零件未被检测
  • 对齐频繁失败
  • 好零件被拒绝

步骤 8：对齐问题排查​

8.1 对齐不稳定或失败​

问题现象解决方案
图案不够简单不同零件对齐不一致选择更简单、干净的边缘图案
图案不一致可见某些零件变体失败选择所有零件均可见的特征
边缘不足模板区域红色高亮添加更多区域或提高灵敏度
边缘噪声过多高亮无关特征使用忽略模板区域工具

8.2 误报对齐​

问题现象解决方案
图案不够独特匹配错误对象选择更具特色的特征
置信阈值过低接受错误匹配提高置信阈值
模板区域过于通用匹配背景图案添加更具体的模板区域

8.3 对齐精度差​

问题现象解决方案
模板区域不足对齐漂移或旋转错误添加 2-4 个分布良好的区域
模板图像质量差边缘检测不一致在更好照明下重新捕获
模板区域过小对齐精度有限调整区域大小以捕获更多边缘细节

步骤 9：生产优化​

9.1 模板区域最佳实践​

  • 使用 2-4 个模板区域 实现稳健对齐
  • 分布区域 于零件不同部位
  • 选择永久特征，不易变化或退化
  • 避免污染或易损区域

9.2 边缘图案选择​

理想边缘图案：

  • 电路板走线或元件轮廓
  • 机械加工边缘或孔洞
  • 印刷标记或标签
  • 几何特征如角落或曲线

避免用于边缘图案：

  • 纹理或粗糙表面
  • 反光或光亮区域
  • 易积聚杂质的区域
  • 零件批次间变化的特征

9.3 照明优化​

  • 保持照明一致 提高边缘检测可靠性
  • 避免强阴影 产生假边缘
  • 减少反光 干扰边缘检测
  • 使用 OV20i 集成 LED 实现稳定照明

成功！您的对齐器工具已配置完成​

您的 OV20i 对齐器工具现已准备好：

✅ 自动检测 位置和方向各异的零件

✅ 精确对齐 ROI 到零件特征，无论零件如何移动

✅ 处理旋转和尺度变化，适应灵活的零件呈现

✅ 实现一致检测，即使夹具松动

✅ 拒绝误报，同时检测所有有效零件

持续维护​

定期检查​

  • 监控生产中的对齐性能
  • 确认模板区域保持清洁且可见
  • 检查零件特征或照明变化
  • 零件设计变更时更新模板图像

性能优化​

  • 审查对齐日志，查找失败模式
  • 根据生产数据调整置信阈值
  • 污染积累时清洁模板区域
  • 零件特征变化时更新边缘图案

后续步骤​

完成对齐器工具设置后：

  1. 配置 ROI 检测对齐后的零件特征
  2. 使用生产零件测试 验证对齐可靠性
  3. 设置检测逻辑 以适应对齐坐标
  4. 培训操作员 监控对齐状态
  5. 制定维护计划 更新模板图像

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