Ausrichtung der Rahmen

Ein gedrehter Rahmen sagt nicht nur, wo ein Teil liegt, sondern auch, wohin es zeigt. Die grüne Unterkante legt die Richtung fest, und der Winkel des Rahmens ergibt sich daraus (siehe Mittellinien und Unterkante). Bei den meisten Teilen ist dieser Winkel die tatsächliche Drehung des Teils: LumiScan Training lernt ihn aus Ihren Rahmen, und eine Anwendung wie LumiScan VGR dreht das Teil damit richtig herum, bevor sie es ablegt. Der Winkel ist nur so richtig wie die grüne Kante, deshalb ist die Regel dieser Seite kurz:

Legen Sie für jedes Label fest, welche Seite des Teils seine Unterseite ist, und setzen Sie die grüne Unterkante in jedem Rahmen genau auf diese Seite, egal wie das Teil im Bild liegt.
Die Regel, zwei typische Fehler und die Korrektur in unter einer Minute (ohne Ton)

Teile mit eindeutiger Ausrichtung

Der Halter in den Bildern dieser Seite sieht in jeder Drehung anders aus: Die abgeschrägte Ecke, die große Bohrung, das Langloch und die Lasche mit ihrer kleinen Bohrung passen nur auf eine Weise zusammen. Ein solches Teil hat genau einen richtigen Winkel zwischen −180° und 180°.

Derselbe Halter viermal, gedreht um 0°, 90°, 180° und −90°: Die abgeschrägte Ecke, die große Bohrung und die Lasche mit der kleinen Bohrung liegen jedes Mal an einer anderen Stelle

Die meisten Industrieteile sind so, auch wenn der Unterschied klein ist: eine Bohrung außer der Mitte, eine Kerbe, ein aufgedrucktes Zeichen. Annotieren Sie sie alle mit Ausrichtung. Nur Teile, die in jeder Drehung wirklich gleich aussehen, sind eine Ausnahme, siehe Teile ohne Ausrichtung.

Eine Regel je Label

Wählen Sie die Unterseite nach einem Merkmal, das in jedem Bild gut zu sehen ist, auch wenn das Teil schräg liegt, halb im Schatten oder teilweise verdeckt ist. Für den Halter lautet die Regel: Die Unterkante liegt an der Lasche. Dann hat jeder Rahmen des Labels seine grüne Kante an der Lasche, und der Winkel jedes Rahmens ist die Drehung des Halters, über den ganzen Bereich von −180° bis 180°:

Fünf Halter in verschiedenen Drehungen, jeder mit einem Rahmen, dessen grüne Unterkante an der Lasche liegt; die Winkel sind 18°, 147°, −64°, −128° und 96°
  • Schreiben Sie die Regel mit einem Beispielbild auf, wo alle Annotatoren sie sehen, bevor das erste Bild annotiert wird. Sie später zu ändern heißt, jeden schon gezeichneten Rahmen zu prüfen.

  • Nehmen Sie ein Merkmal des Teils, nie das Bild: „Unterkante unten im Bild" ergibt für jedes Teil einen Winkel nahe 0°, egal wie es tatsächlich gedreht ist.

  • Sehen sich zwei Labels ähnlich (etwa ein Teil und sein spiegelbildliches Gegenstück), bekommt jedes seine eigene Regel, nach dem Merkmal, das sie unterscheidet.

Was schiefgeht, wenn die Kante auf einer anderen Seite liegt

Der Umriss eines Rahmens kann perfekt sein, während seine Richtung falsch ist. Zwei typische Fehler, markiert wie beim Prüfen:

Dieselben fünf Halter; zwei Rahmen sind markiert: 1 hat die grüne Kante auf der Seite gegenüber der Lasche (−33° statt 147°), 2 auf einer Nachbarseite (−38° statt −128°)

1: gegenüberliegende Seite

Der Umriss passt, aber der Winkel ist um 180° falsch. Das ist der häufigste Fehler: Der Rahmen sieht auf den ersten Blick richtig aus.

2: Nachbarseite

Auch hier passt der Umriss, aber der Winkel ist um 90° falsch, und Breite und Höhe sind vertauscht.

In beiden Fällen zeigt nur die grüne Kante den Fehler.

Was eine falsche Unterkante im Training und am Roboter bewirkt, in unter 40 Sekunden (ohne Ton)

Im Training

Das Netz lernt den Winkel aus den Beispielen, die es bekommt. Ist derselbe Halter, gleich liegend, in einem Bild mit 147° und im nächsten mit −33° annotiert, widersprechen sich die Beispiele. Das Netz kann nicht lernen, wohin der Halter zeigt, nur ungefähr, wo seine lange Seite liegt: Seine Winkel werden unsicher und kommen oft um 180° gedreht heraus, und bei 90°-Fehlern geraten auch Breite und Höhe durcheinander. Schon wenige solcher Rahmen schaden spürbar, weil jeder das Gegenteil aller richtigen Rahmen lehrt.

Falsche Rahmen im Validierungs- oder Testanteil verfälschen außerdem die Ergebnisse des Trainings: Eine richtige Vorhersage zählt als Fehler, und das Netz wirkt schlechter oder besser, als es ist.

Am Roboter

Ein Roboter greift das Teil typischerweise im Mittelpunkt des Rahmens und dreht es um den Winkel, damit es richtig herum in der Aufnahme ankommt. Der Mittelpunkt eines Rahmens mit falscher Unterkante stimmt trotzdem, das Teil wird also problemlos gegriffen. Der Fehler zeigt sich erst beim Ablegen:

Oben: Rahmen mit 18°, grüne Kante an der Lasche; um −18° gedreht passt der Halter in seine Aufnahme (grüner Umriss, Haken). Unten: derselbe Halter mit einem Rahmen bei −162°; um 162° gedreht kommt er verkehrt herum an und passt nicht (roter Umriss, Kreuz)

Ein um 180° falscher Winkel legt das Teil verkehrt herum ab: Es passt nicht, liegt schief in der Aufnahme oder wird falsch herum montiert, und das fällt oft erst später in der Linie auf.

Die Ausrichtung richtig halten

  • Achten Sie auf die grüne Kante, bevor Sie speichern. Liegt sie auf der falschen Seite, zeichnen Sie den Rahmen nicht neu: R macht die nächste Seite im Uhrzeigersinn zur Unterkante, Shift+R die nächste gegen den Uhrzeigersinn; zweimal R legt sie auf die gegenüberliegende Seite. Der Umriss bleibt, wo er ist (siehe Mittellinien und Unterkante).

  • Zeichnen Sie von unten: Beim Mittellinien-Rechteck klicken Sie zuerst auf die Unterseite des Teils; beim Kanten-Rechteck zuerst auf die beiden Enden der Unterkante und bewegen dann die Maus zur Oberseite. Die Richtung stimmt dann ohne Drehen.

  • Vorlagen merken sich die Ausrichtung des Rahmens, aus dem sie erstellt wurden. Erstellen Sie die Vorlage mit der Unterkante auf der richtigen Seite und drehen Sie einen platzierten Vorlagenrahmen passend zum Teil (siehe Rahmenvorlagen). Dasselbe gilt für Rahmen, die aus dem vorigen Bild kopiert wurden.

  • Rahmenvorschläge können die Unterkante auf jeder Seite haben, besonders die des Detektors. Prüfen Sie die grüne Kante jedes Vorschlags, bevor Sie ihn übernehmen (siehe Rahmenvorschläge).

  • Zwei Annotatoren je Bild: Das Prüfen markiert Rahmen, deren Winkel sich um mehr als 135° unterscheiden, als Unterkante auf der anderen Seite. Ein solcher Unterschied kommt nie von ungenauem Zeichnen; es lohnt sich, die Regel mit beiden Annotatoren noch einmal abzustimmen.

Der Winkel steht in der Annotationsdatei als angleRad, gemessen von der grünen Unterkante aus (siehe Annotationsdateien).

Teile ohne Ausrichtung

Manche Teile sehen in jeder Drehung genau gleich aus, zum Beispiel eine runde Unterlegscheibe oder eine Kugel. Für sie bedeutet der Winkel des Rahmens nichts, und jeder Winkel ist so gut wie ein anderer. Markieren Sie solche Labels beim Export der Annotationen unter Labels without orientation (Labels ohne Orientierung; nonRotables in LumiScan Training): Das Training lässt ihren Winkel dann außer Acht.

Verwenden Sie das nur für Teile, die wirklich kein Vorne und Hinten haben. Ein Teil, das nur fast symmetrisch aussieht, etwa ein Halter, der sich nur durch eine kleine Bohrung unterscheidet, hat trotzdem eine Ausrichtung, und der Roboter braucht sie: Annotieren Sie es nach einer Regel, wie oben beschrieben.

Mit den Beispielbildern ausprobieren

Zwei Downloads mit denselben 24 Bildern von Haltern und Unterlegscheiben (synthetische Kamerabilder, 1280 × 960 Pixel, Graustufen), frei zum Testen und Trainieren:

Beispielprojekt (14 MB)

Die Bilder mit ihren Referenz-Annotationen, als Projektdatei zum Laden auf Ihrem Server: Projekte → Projekt importieren (siehe Exportieren und importieren). Das Projekt Sample – oriented brackets hat die Labels bracket und washer; washer ist für den Export schon ein Label ohne Orientierung.

Beispielbilder (14 MB)

Die Bilder ohne Annotationen, zum selbst Annotieren (images/), die Referenz-Annotationen als CSV-Dateien des Desktop-Werkzeugs (reference/) und eine kurze Anleitung (README.txt).

Annotieren Sie die Bilder aus dem ZIP nach der Regel dieser Seite, die grüne Unterkante an der Lasche, und vergleichen Sie Ihre Rahmen mit dem Beispielprojekt: Die Winkel sollten auf wenige Grad übereinstimmen, nie um 180° abweichen.