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openpnp - Too many misdetects - retry and verify fiducial/nozzle tip detection

概述

换了新X轴丝杠，重新标定了一次设备。
在底部相机高级校正时，报错如下：

根据提示，重新设定了底部相机坐标，重新校正了吸嘴NT1, NT2, 再进行底部相机高级校正就通过了。
应该和这个报错的调整不止一个，将相关的问题原因都记录一下。
对java不熟，没有去看源码单步调试。只是从问题现象上猜测可能的问题原因，能想到的可能相关的问题原因就不止一个了。

笔记

环境光最好弱一些

openpnp用的都是视觉识别(opencv)，报错时，都是视觉识别报错。
当环境光比较强时(e.g. 白天，外面阳光挺好，没有拉窗帘)，设备上开了底部相机灯光。
这时，曝光的参数可能随着环境光的不同(从上午墨迹到下午)，有不同的效果。
这时进行设备标定，失败的概率大一些(主要是进行底部相机高级校正时)。
如果是白天进行设备标定，最好是将窗帘拉上，屋子里面暗一些较好。
此时，如果设置了openpnp的视觉参数(e.g. 相机曝光)，设置的效果不会因为环境光的改变而改变。

在设备标定时，吸嘴上不要装绿色屏蔽片

当初发现底部相机识别元件时，吸嘴上方的28电机安装螺丝孔会影响图像识别。
于是定制了绿色屏蔽片(因为吸嘴就是绿色的，加绿色屏蔽片，背景会干净一些)，尺寸(绿色不透明塑料圆片，中心有孔，外38mm,内10mm, 厚度2mm), 到手后，将塑料膜撕掉，用砂纸打磨了一下，防止反光。

但是这东西在设备校验过程中，离吸嘴比较近，在底部相机灯光的照射下，还是有点反光(在底部相机中心时，不怎么反光，在校验过程中，离开底部相机中心远一点时，绿片的外环有点反光，不知道是否影响底部相机高级校正的过程?)。
后来我将吸嘴上的绿色屏蔽片拿掉，再结合其他几点调整，标定过了。
不确定是不是加了绿色屏蔽片引起的问题，反正设备标定时，最好吸嘴不要戴上绿色屏蔽片。
等进入正常贴片流程时，用绿色屏蔽片应该是管用的，元件识别的背景都是绿色，背景会干净很多。

如果吸嘴不在底部相机中间，先检查设置底部相机坐标

底部相机校验吸嘴时的位置，都是PCB的高度。
先将吸嘴自动走到底部相机中心。

当校验吸嘴时，先将吸嘴定位到底部相机中心，如果看到吸嘴落到底后(PCB高度)，如果吸嘴不在底板相机中心(不要求吸嘴正好在底部相机十字中心，至少底部相机十字要在吸嘴内壁的黑洞的圆形区域内)，否则吸嘴校验大概率过不了。

调整底部相机坐标

将吸嘴的C1/C2角度归零
将吸嘴移动到底部相机十字上

学习记录当前吸嘴的位置。

然后就可以进行吸嘴的校验了，吸嘴一般都能校验通过。

吸嘴校验的细节

有时吸嘴校验不过去，这时要检查调整参数。
先确定"offset Threshold", 这个值默认是0.5，如果吸嘴校验失败，可以设置的大一些试试.e.g. 0.6, 0.7, 0.8
"Vision Diameter"是要识别的吸嘴内壁直径，可以按照实际尺寸调整一下。如果N1,N2上的吸嘴的归零位置不同，那么落在PCB位置的Z坐标也可能不同。这时，即使是2个同样型号的吸嘴(e.g. 都是503)装在N1,N2上，这里的尺寸也有差异。
“Vision Diameter"在设备标定时，是用向导提供的圆圈选择器选的像素值间接设置的这里的值。
如果单独调整"Vision Diameter”，要根据吸嘴内壁的实际尺寸调整一下实际的mm数值。
最终参数是否设置的合适，要拿此吸嘴的视觉管道编辑器看一下，如果识别到了吸嘴内壁，那就是OK的。


如果吸嘴的视觉管道编辑器看一下，如果识别到了吸嘴内壁。但是吸嘴校验不过，那就是底部相机坐标不对，没其他原因了(暂时是这么认理解的)。

底部相机坐标不对的原因

我只发现一个原因，都是在设备标定中才出现此问题，只能怀疑是openpnp的bug.
正常使用中，如果吸嘴都是正常同心度(质量由厂家保证，设备贴头没有发生过撞刀)，底部相机位置自己没换过(e.g. 换底部相机灯光引起的底部相机重新安装)，没有发生过底部相机坐标不对的情况。

底部相机灯光要聚焦到PCB高度的位置

每个人的设备都不同，底部相机灯光市面上卖的产品，都是固定角度的(e.g. 0度，10度，45度，90度)，如果直接买来，装在自己设备上不一定合适, 必须要合理的设计(由机械结构保证灯光聚焦的点)。
设计原则: 吸嘴落在底部相机中心上方的高度和PCB高度一致，此时，底部相机灯光要聚焦在吸嘴上才行。调整底部相机焦距，使吸嘴成为焦点目标。此时，只有吸嘴最清晰，其他元素(包括吸嘴座都是虚化的)。这时，如果底部相机聚焦在吸嘴上，会使吸嘴内壁看的更清晰，也会使吸嘴的外环颜色和吸嘴内壁的差别更大，更利于视觉识别。

受限于已有机械结构，我做了一个钣金件，4面贴上COB灯带, 使光线角度大致为75~80度，照向吸嘴。

底部相机高级矫正时，吸嘴会在底部相机可视区域内来回活动。如果吸嘴落到相机灯光的机械结构高度内, 需要自己测试估算一下，不要让吸嘴的移动范围和灯光的机械结构发生碰撞。大概给吸嘴留的校验活动空间为5倍的吸嘴安装圆柱的正方形区域(e.g. 吸嘴圆柱直径是15mm, 那么留给吸嘴的活动范围应该为15x(1 + 2 + 2) = 75mm, 也就是给吸嘴留一个75mm x 75mm的空间就行， 这样即使是吸嘴扎到了底部相机灯光机械结构的高度内部，也不会在底部相机高级校验过程中发生撞刀的事故)。

END