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如何對齊非圓形零件 — 矩與主軸(PCA)

即使是非環形的任意形狀零件,也必須朝同一方向擺正,訓練才會穩定。本文整理以一階、二階、三階矩決定位置、方向與前後的方法。

Image Processing Tool v1.6.1 新增了 Shape (PCA) 對齊。既有的 Ring 方式是針對圓形產品設計,因此像安全帶扣這類形狀各異的零件,無法決定方向。

以三個步驟決定方向

  1. 位置 — 以影像矩的重心(一階矩)求出零件的中心。
  2. 方向 — 以二階矩求出主軸,也就是零件延伸最長的方向。
  3. 前後 — 僅靠主軸仍會留下 180° 的模糊性。以三階矩(skewness)將質量較集中的一側定為前方。

即使是左右對稱的零件,也能藉由凸起等非對稱特徵,將方向確定為唯一。

設定

[aligner]
method = shape
shape_axis = auto      ; auto | major | minor
open_ksize = 5         ; 去除雜點(morphological open)的核心大小
target_x = 0.5         ; 對齊後的中心位置(0.5, 0.5 = 正中央)
target_y = 0.5

驗證

安全帶扣 13 張影像全部對齊為卡舌朝上,平均中心誤差約 1.7px。此對齊設定會直接沿用於 Multi-Inspector 的 yolo_align 模式。