CN107797223B - 降低液体透镜上温度引起的漂移效应的系统和方法 - Google Patents

Abstract

公开了降低视觉系统中所使用的液体透镜上温度引起的漂移效应的系统和方法。反馈环路接收来自温度传感器的温度值，并且基于所接收的温度值，基于所述液体透镜的所测得温度与预定控制温度之间的差来控制到加热元件的功率以将所述温度值维持在预定控制温度范围内，以降低漂移效应。处理器还可以控制施加至所述透镜或透镜致动器的偏置信号以控制温度变化以及相关联的所引起的漂移效应。还可以单独地或与控制所述液体透镜的温度相结合地通过一系列图像来确定图像清晰度，以调整所述透镜的焦距。

Description

降低液体透镜上温度引起的漂移效应的系统和方法

相关申请的交叉引用

不适用

关于联邦政府赞助的研究或开发的声明

不适用。

背景技术

本技术涉及透镜系统中所使用的可调透镜，并且更具体地涉及用于降低视觉系统中所使用的微流体或液体透镜上由温度引起的漂移效应的系统和方法。

已经开发了用于多种不同应用的视觉系统。例如，已开发了用于读取置于包装或产品上的条形码和其他类型的符号以从中获得信息的机器视觉系统。已开发了用于检验所制造的部件的特征/特性的其他机器视觉系统。

许多视觉系统包括用于获取待成像的符号或物品的图像的相机。处理器接收图像并且提取接着可被用于执行一个或多个视觉过程的信息。在许多应用中，相机传感器与待成像的符号或物品之间的距离可以在不同用途之间变化。在这些情况下，为了获取有用的图像，即可从中提取完成机器视觉过程所需的数据的图像，常常提供可调透镜和/或自动调焦系统。在这些情况下，当激活系统以执行视觉过程时，透镜和自动调焦系统自动地对所述透镜进行调焦，使得在相机传感器上生成待成像的符号或物品的清晰图像。调焦过程完成之后，待成像的符号或物品的清晰图像被获取并且经处理以完成所述视觉过程。

可用于机器视觉系统的一类可调透镜是液体透镜。液体透镜由一种或多种具有不同折射率的流体构成，并且可以通过控制液体的弯液面或表面而改变。例如，在一种类型的液体透镜中，两种流体被包含在具有透明端盖的管中。第一种流体为导电的水溶液，并且第二种流体为不导电的油。管的内部涂覆有疏水材料，这导致水溶液形成半球形透镜，可以通过在称为电润湿的过程中在涂覆层的两端施加直流电压以降低其拒水性来调整所述半球形透镜。电润湿调整液体的表面张力，这改变了曲率半径并且调整了透镜的焦距。已知几种利用电润湿过程的液体透镜配置。

另一种类型的可调液体透镜利用电/机械致动器系统来诱导运动以调整透镜的焦点。例如，音圈类型可调透镜具有按压到用作容器的透明侧壁的透明膜上的环形音圈致动器。容器填充有透明液体。通过致动器施加的电流诱导所述致动器施加力以将膜变形成凸形。所述凸形用作透镜，并且可以通过调整电流来进行调整。

液体透镜是极其通用的，提供了高度可变的焦距，并且有的无需活动部件。然而，液体透镜本来就受到透镜中的液体的温度变化和老化所引起的焦距的不期望的变化(这里称为漂移)影响。例如，温度和老化可能改变液体的折射率或介电常数，从而改变焦距。例如，当在固定的大距离处对小符号进行成像时，透镜的温度漂移将导致图像中的模糊并且降低读取性能。此不期望的漂移导致液体透镜在第一温度下具有第一焦距，并且同一液体透镜在第二温度下将具有不同于第一焦距的第二焦距。

对于使用通过致动器施加的电流来调整透镜的焦点的可调透镜，通过致动器施加的电流不仅加热了致动器，而且透镜同样变热了。不期望地，这导致透镜的温度随着所施加的控制电流而变化。由于较大的光焦度需要较高的电流，所以透镜在使用时在大光焦度(近的物距)处将比在小光焦度(大的物距)处变得更热。

已经进行过多种尝试来补偿液体透镜漂移。这些尝试测量了在校准过程期间液体透镜的热性能，并且随后在正常操作中基于所测得的热性能通过调整液体透镜驱动器电压或电流来补偿所述透镜。这不仅需要对每个透镜进行耗时的校准过程，而且所测得的热性能是基于在校准期间的典型的漂移行为而进行的，其准确度有限。

因此，当在引起透镜温度变化的应用中使用可变透镜时，可变透镜的调焦在不同的温度下将产生不同的结果。对于这些应用，在尝试维持更一致的焦距以及更清晰的结果图像时必须使用其他的系统和方法。本技术提出了解决这些问题的方案。

发明内容

本技术提供了用于降低视觉系统中所使用的液体透镜上的由温度引起的漂移效应的系统和方法。处理器可以接收来自温度传感器的温度值，并且基于所接收的温度值，给至少一个电路板上的加热元件通电或断电以将温度值维持在预定控制温度范围内以降低漂移效应。处理器还可以控制施加至所述透镜或透镜致动器的偏置信号以控制温度变化以及相关联的引起的漂移效应。还可以单独地或与控制所述液体透镜的温度相结合地通过一系列图像来确定图像清晰度，以调整所述透镜的焦距。

一方面，本技术提供了用于将液体透镜的温度维持在控制温度从而降低液体透镜上的漂移效应的视觉系统和方法。视觉系统包括具有视场的可调焦液体透镜。至少一个电路板与液体透镜的至少一部分热接触。加热元件被定位在所述至少一个电路板上，加热元件可控以加热所述至少一个电路板。温度传感器被定位成用于测量液体透镜的温度值。反馈环路基于液体透镜的所测得温度与预定控制温度之间的差来控制至加热元件的功率。

在其他方面，本技术提供了用于控制至液体透镜的偏置信号以控制液体透镜的温度的视觉系统和方法。视觉系统包括具有视场的可调焦液体透镜，利用施加到液体透镜的控制信号可调整液体透镜的焦点以用于捕获图像。在未利用控制信号调整液体透镜以用于捕获图像时，向液体透镜施加偏置信号。偏置信号被施加至液体透镜以控制液体透镜的温度。

在一些实施例中，可以与从液体透镜的平均散热相关地控制偏置信号。在其他实施例中，偏置信号可以依赖于液体透镜的感测到的温度值或环境温度。

其他实施例包括对视觉系统中的可调透镜的焦距进行优化的系统和方法，所述视觉系统具有视场。所述方法包括以下几个步骤：以预定调整步调整所述可调透镜的所述焦距；获取所述视场的包含感兴趣区域的第一图像；计算在所述视场的所述第一图像内的所述感兴趣区域的第一清晰度分数；以所述预定调整步调整所述可调透镜的所述焦距；获取所述视场的包含所述感兴趣区域的另一图像；计算在所述视场的所述另一图像内的所述感兴趣区域的另一清晰度分数；将所述第一清晰度分数与所述另一清晰度分数进行比较；以及基于所述比较来确定所述焦距中下一调整步的方向。

又一些其他实施例包括对视觉系统中的可调透镜的焦距进行优化的系统和方法，所述视觉系统具有视场。所述方法包括以下几个步骤：以预定调整步调整所述可调透镜的所述焦距；获取所述视场的第一图像；测量在所述可调透镜附近的第一环境温度；以所述预定调整步调整所述可调透镜的所述焦距；获取所述视场的另一图像；测量在所述可调透镜附近的另一环境温度；将所述第一环境温度与所述另一环境温度进行比较；以及基于所述比较来确定所述焦距中下一调整步的方向。

为了实现上述及相关目的，本技术包括在下文中完整描述的特征。以下描述和附图详细阐述了本技术的某些展示性方面。然而，这些方面仅是可以采用本技术的原理的这些不同方式中少数几种方式的指示。在结合附图考虑时从本技术的以下详细描述中，本技术的其他方面、优点和新颖特征将变得更加清楚。

附图说明

图1是根据本技术的实施例的获取感兴趣物品上的符号的图像的固定安装读取器设备的透视图；

图2是固定安装读取器设备的透视图，展示了读取器设备的前端；

图3是示意图，展示了可包括图1和2的读取器设备的部件；

图4是分解视图，展示了液体透镜和定位成与液体透镜有热联系的读取器设备的部件的实施例；

图5是示意图，展示了可存储在存储器中的值和数据；

图6是示意侧视图，展示了液体透镜以及与液体透镜接触的电路板；

图7是与控制液体透镜的温度相关联的方法的流程图；

图8是示意侧视图，展示了包括致动器的液体透镜以及与液体透镜接触的电路板的附加实施例；

图9是示出液体透镜被驱动到的相对位置以及相关联的透镜返回至的默认位置的图表。

图10是类似于图9的图表，并且示出了液体透镜被驱动到的相同的相对位置，并且替代示出了透镜返回至的计算出的返回位置以用于控制液体透镜的温度；并且

图11、图12和图13是根据本技术的实施例与控制液体透镜的温度相关联的方法的流程图。

图14和图15是用于基于透镜温度和/或时间的流逝来改变调整步长(“步长”)的示例性方法的流程图。

虽然本技术容许有多种不同修改和替代形式，但通过举例在附图中已经示出其具体实施例并且在此对其进行详细描述。然而，应理解的是，在此描述的具体实施例并不旨在使得本技术受限于所披露的特定形式，而是相反，本发明旨在涵盖落在如所附权利要求书所限定的本技术的精神和范围内的所有修改、等效物以及替代物。

具体实施方式

现在通过参照附图来对本主题技术的这些不同方面加以描述，其中贯穿这若干视图，相同的参考号对应于相似的元件。然而，应理解的是，下文中附图和与之相关的详述并不旨在将所要求保护的主题局限于所披露的特定形式。而是，旨在覆盖落入所要求保护的主题的精神和范围之内的所有修改、等效物以及替代方案。

如在此使用的，术语“部件”、“系统”、“方法”等旨在指代任一硬件、硬件和软件的组合、软件、或执行软件。词语“示例性的”在此用来意指充当示例、例子或例示。任何在此描述为“示例性的”方面或设计都不一定被解释为是超越其他方面或设计而优选的或有利的。

此外，所披露的主题可以使用标准的编程和/或工程技术来实施为系统、方法、设备、制造物品、和/或被编程来产生硬件、固件、软件、或其任何组合，以便实施在此详述的多个方面。

除非另外指明或限制，否则术语“连接”和“耦合”及其变形是广义地使用的并且涵盖了直接和间接的安装、连接、支撑、和耦合。进一步地，“连接”和“耦合”不限于物理或机械连接或耦合。如在此所使用的，除非另外明确声明，“连接”是指一个元件/特征直接或间接地连接至另一个元件/特征上并且不一定是以电或机械的方式。如在此所使用的，除非另外明确声明，“耦合”是指一个元件/特征直接或间接地耦合至另一个元件/特征上并且不一定是以电或机械的方式。

如在此所使用的，术语“处理器”可以包括一个或多个处理器和存储器和/或一个或多个可编程硬件元件。如在此所使用的，术语“处理器”旨在包括任何类型的处理器、CPU、微控制器、数据信号处理器、或其他能够执行软件指令的装置。

如本文使用的，术语“存储器”包括非易失性介质，例如磁介质或硬盘、光存储器、或闪存；易失性介质，如系统存储器，例如随机存取存储器(RAM)像DRAM、SRAM、EDO RAM、RAMBUS RAM、DR DRAM等；或配置数据和程序可以被存储在其上和/或数据通信可以在其上缓冲的安装介质，如软件介质，例如CD-ROM。术语“存储器”可以包括其他类型的已知或将来开放的存储器或其组合。

以下通过使用图表来展示用于实施本技术这些实施例的实施例的结构或处理，描述了本技术。以此方式使用该图表来呈现该技术的多个实施例不应被解释为对其范围进行限制。本技术构想用于降低和/或控制可调透镜上温度引起的漂移效应、并且改善图像质量的系统和方法。

将结合作为固定安装符号读取器的一部分的液体透镜描述各个实施例，所述读取器被适配成用于获取物体和/或物体上的标记的图像。这是因为这种技术的特征和优点适合于此目的。仍然，应当理解本技术的各个方面可应用于其他形式的电子设备并且不限于使用液体透镜作为读取器的一部分，因为将理解包含热敏感透镜的众多类型的电子设备根据本文所述的特征可以从降低温度引起的漂移中获益。

现在参考附图，其中在若干视图中相似的附图标记对应于类似的元件，并且更具体地参考图1，将在示例性固定安装符号读取器20的上下文中描述本技术，所述固定安装符号读取器可以用于获取符号(例如，设置在物品24上的二维符号22)的图像并且可以对所获得图像中的符号进行解码。虽然本文中的技术是在固定安装符号读取器20的背景下描述的，例如其中输送机移动各种尺寸的物品或包装穿过读取器20的视场以使读取器透镜/传感器与在其上施加有符号的包装或物品之间的距离可以因物品不同而变化，但应当理解本技术还可适用于作为非限制性示例的手持式符号读取器以及固定相机。

现在参考图1和2，读取器20可以包括金属或硬质塑料外壳26。可调焦距透镜36可以被提供在位于读取器外壳26的远端附近的透镜外壳40的后面，并且具有视场42。透镜36可以是已知的可商购的多焦液体透镜。在这些类型的透镜中，通过改变施加到液体透镜的控制信号来调整焦距。

现在参考图3，除了以上参考图1和图2所描述的部件之外，读取器20可以包括处理器50、相机传感器52、电源54、存储器56、以及一个或多个接口设备58，诸如可听声音发生器、用于指示成功的符号解码的LED、无线和/或有限通信等。如已知的，电源54可以用电池来替代以供电。处理器50可以耦合至其中可存储由处理器50执行的程序的存储器56。此外，处理器50可以指导经由相机传感器52获得的图像存储在存储器56中。处理器50还可以被耦合至相机传感器52以便于从中接收图像数据。已知的触发/致动设备或方法34可以耦合至处理器50或由处理器执行，以便于启动符号读取过程。处理器50还可以被耦合至可变焦液体透镜36以便于修改液体透镜36的焦点位置或焦距。

在典型操作中，读取器20被定位成使得相机或透镜的视场42被定向成朝向符号22已被施加于其上的物品24的表面，从而使得符号22被置于读取器的视场42内。一旦如此定位，可以激活触发器34使得读取器20获取在视场42内的符号22的一个或多个图像。一旦已获得符号22的经适当调焦的图像，读取器20内的处理器50、或使用通信接口58、远离读取器20的处理器都可以尝试对符号22进行解码并且可以接着将所解码的信息提供至其他软件应用以供使用。此外，在符号22的成功解码之后，读取器20可以向用户提供解码已经成功的指示。这里，尽管未在图1或2中示出，成功解码的指示可以经由可听蜂鸣声或噪声或经由LED等的照明或这两者来提供。

液体透镜(例如液体透镜36)典型地由一种或多种不同折射率的流体构成，并且可以通过控制液体的弯液面或表面而改变。通过施加控制信号64至液体透镜或至液体透镜致动器，可以调整液体透镜。例如，控制信号64可以包括控制电压或控制电流。例如，在一些类型的已知液体透镜中，两种流体被包含在具有透明端盖的管中。第一种流体为导电的水溶液，并且第二种流体为不导电的油。管的内部涂覆有疏水材料，这导致水溶液形成半球形透镜，可以通过在称为电润湿的过程中在涂覆层的两端施加直流电压以降低其拒水性来调整所述半球形透镜。电润湿调整液体的表面张力，从而改变了曲率半径并且调整了透镜的焦距。

如以上所讨论的，液体透镜的光学性质不同于通常的玻璃或塑料透镜的光学性质。例如，液体透镜的光焦度随着透镜的温度增加而减少，并且随着透镜老化而减少。另外，当调节液体透镜的焦距时，在控制信号64与光焦度之间存在滞后。即，随着控制信号64增加和减少，光焦度的增量变化改变，这可能不利地影响反馈环路。

本技术的实施例控制可调透镜36的温度以便降低由透镜温度的变化引起的漂移效应。为了最小化漂移效应，可以单独控制热的施加或与控制至透镜36或透镜致动器96的偏置信号66的各方面结合来控制热的施加。如下所述，可以在连续图像的采集之间去除控制信号64。可以施加偏置信号66来代替控制信号64。例如，偏置信号66可以包括偏置电压或偏置电流。偏置信号66的等级和偏置信号所施加的时间长度可以进行调整。当以这种方式进行调整时，温度(环境温度和透镜温度两者)的影响可以被抵消。

一般而言，较高的温度引起液体透镜36的光焦度减少。在此示例中，当前的方法增加了读取器20的焦距以针对光焦度的减少进行调整。焦距的改变可以用于补偿液体透镜上温度的影响，但由于液体透镜应当被调整至的精确焦点的不确定性，在液体透镜焦点改变的任何时间都存在与降低所获取的图像的清晰度相关联的风险。

现在参考图4，示出了可以用于通过稳定液体透镜36的温度来显著地降低或消除液体透镜36的焦点漂移的实施例。在此实施例中，外壳26的一部分已被移除以提供液体透镜36以及定位成与液体透镜36接触和/或靠近液晶透镜的部件的分解视图。在此实施例中，尽管在读取器20的周围可能发生环境温度62的变化，液体透镜36可以被保持在预定控制温度60。数据(诸如预定的控制温度值61和环境温度值63)可以被存储在存储器56中(参见图5)。可以在外壳26内的液体透镜36处或附近测量环境温度62，或在读取器30的外面测量环境温度62，或两者都进行。控制温度60可以被维持在恒温，和/或控制温度可以被维持在近恒温(例如，在几度的范围内)。此外，控制温度60可以被维持在液体透镜36的操作范围内，例如，负50摄氏度到70摄氏度。

在一些实施例中，控制温度60可以被维持在或接近操作范围的高端，例如，70摄氏度。在较高温度下，一些液体透镜较快改变至新的焦距。因此，将控制温度60维持在或接近操作范围的高端不仅将提供尽可以能大的读取器20的操作范围，而且将用来降低或消除漂移并且由于液体透镜中的液体的反应时间已改善而提高了液体透镜36的调焦速度。例如，可以构想到控制温度60可以被维持在低、或中等范围温度、或处在或超过环境温度的操作范围内的任何温度。

现在参考图4、图5和图6，并且以非限制性示例的方式，液体透镜36可以被定位成与第一电路板70热接触和/或物理接触，或者例如定位在第一电路板70与第二电路板72之间。第一电路板70和第二电路板72中的一个或两个可以包括作为用于液体透镜36和/或读取器20的控制电路系统76的一部分的温度传感器74。作为示例，第一电路板70可以包括用于将控制电路76电耦合至液体透镜36的触点78，并且第二电路板72上的控制电路系统76可以包括液体透镜驱动电路系统。控制电缆80可以从第二电路板72延伸出以将控制电路系统76电连接至处理器50。可以包括橡胶环88以在其间具有液体透镜36的第一电路板70和第二电路板72中的一个或两个上保持恒定压力。应认识到部件的其他配置和安排是可构想的。

在一些实施例中，第一电路板70和第二电路板72中的一个或两个可以由导热材料制成。示例性导热材料为由Bergquist公司开发的热包层绝缘金属衬底(Thermal CladInsulated Metal Substrate)。进一步地，第一电路板70和第二电路板72中的一个或两个可以包括可控加热元件82。可以控制加热元件82以加热其所在的电路板(例如，第二电路板72)，并且加热处在或靠近液体透镜36的环境空气。

在一些实施例中，第一电路板70和第二电路板72中的一个或两个可以与液体透镜36电、热和/或物理接触。当处于热接触、或物理接触时，可以控制加热元件82以产生热影响液体透镜36的热量。参见图7，示出了用于控制液体透镜温度的方法83。在过程框84处，温度传感器74可以感测与液体透镜36相关联的温度值132。在判定框85处，反馈环路可以将温度值132与控制温度60进行比较。如果温度值132不在控制温度60处或不在控制温度范围内，在过程框86处，加热元件82可以被通电以增加第一电路板70和第二电路板72中的一个或两个的温度，并且藉此增加液体透镜36的温度。在过程框87处，当温度值132在控制温度60处或在控制温度范围内，加热元件82可以被断能，并且液体透镜性质可以被维持。

附加读取器20部件(当被组装时)可以封围液体透镜36和第一电路板70以及第二电路板72。例如，引导件90和透镜外壳40可以物理地和热地封围液体透镜36的全部或一部分。透镜镜筒94和透镜外壳40可以物理地和热地封围液体透镜36和第一电路板70以及第二电路板72的全部或一部分。引导件90可以用来使液体透镜36在透镜镜筒94内居中。任何附加部件，例如橡胶环88、引导件90、透镜外壳40以及透镜镜筒94都可以例如通过调整形状和材料性质来进一步优化热绝缘，其方式为使得将仅需要最小功率来保持液体透镜36处在控制温度60。

在附加实施例中，通过稳定液体透镜36的温度来降低或消除液体透镜36的焦点漂移。此实施例可以单独使用，或可以与以上所描述并且在图4到图7中所示的实施例结合使用。

例如，其他已知的可调透镜配置利用电/机械致动器系统(诸如压电致动器、小型电动机以及电磁致动器(例如音圈))来诱导运动以控制一个或多个透镜，例如液体透镜的弯液面。在一些实施例中，例如通过改变透明材料的折射率，也可以使用其他可变透镜元件。图8示出了示例性可变透镜95。可变透镜95可以包括环形音圈致动器96，所述环形音圈致动器被诱导以按压到用作容器108的透明侧壁的透明膜98上。容器填充有液体36。通过音圈99施加的控制信号64诱导致动器98施加力以将膜98变形至凸形。所述凸形用作液体透镜36，并且可以通过调整控制信号64来调整。在这些液体透镜配置中，由于控制信号64施加至致动器以改变液体透镜的焦点，致动器96本身可以诱导液体透镜36的温度变化。致动器96中的功耗一般与控制信号64的平方功率成比例。例如，当驱动液体透镜36以提供高光焦度时，例如聚焦在靠近的符号上，需要至致动器96的更多的控制电流，并且来自液体透镜36的热生成以及相关的耗散是很高的。反之，当以较低光焦度来驱动液体透镜36时，例如聚焦在较远的符号上，需要至致动器的较少的控制电流并且来自液体透镜36的热生成以及相关的耗散较低。在一些应用中，利用温度传感器74精确地检测液体透镜36中所引起的温度变化是一个挑战，因为致动器96与液体透镜36之间的热耦合好于(例如，快于)液体透镜36与温度传感器74之间的热耦合。这至少部分地由于与液体透镜36和致动器96的物理接触。

相应地，液体透镜36中不期望的致动器引起的温度变化可以通过控制至致动器96的偏置信号66来控制。当控制信号64未被施加至致动器时，可以施加偏置信号66以调整透镜的焦点以便于图像采集，从而控制所引起的温度变化以及相关联的所引起的漂移效应。可以控制通过致动器的偏置信号66以降低由内部加热和/或环境温度引起的温度变化。

参考图9，在每一调焦操作106之后，液体透镜一般操作在其中液体透镜被驱动至回到默认位置100(典型地位于焦点范围104的中间102)处。默认位置100无法考虑液体透镜的任何过往操作，例如液体透镜36最近是否以高光焦度或低光焦度驱动。如图9所示，液体透镜36以较高光焦度驱动比其以较低光焦度驱动多。典型地，此操作将增加液体透镜的温度，从而引起漂移效应并且降低所采集的图像的清晰度。

参考图10，替代地，在一些实施例中，至致动器96的偏置信号66可以以液体透镜36和致动器96的平均散热保持基本恒定的方式来进行控制。恒定的散热可以相当于恒温，并且恒温可以相当于降低或无漂移效应。例如，液体透镜操作的历史68可以被保持在存储器56中，并且处理器50可以基于分析过去的历史指示返回位置。例如，如果液体透镜36被驱动至如图9所示的相同的光焦度，处理器可以确定液体透镜36的温度将升高。不再使液体透镜36返回至其焦点范围的中间102，可以利用偏置信号66使液体透镜36返回至期望的光焦度位置110，其中偏置信号可以被足够降低以平衡用于较高光焦度的较高控制信号64。处理器50可以管理至致动器96的偏置信号66的施加，以使施加至致动器的电流平均化以降低所引起的温度变化以及相关联的所引起的漂移效应。

类似地，至致动器96的偏置信号66可以以偏置信号依赖于液体透镜36的所测得温度以降低所引起的温度变化以及相关联的所引起的漂移效应的方式来进行控制。例如，液体透镜36可以利用偏置信号66来驱动，所述偏置信号在液体透镜36已被设定为高光焦度以用于图像采集之后暂时减少，并且在液体透镜已被设定为低光焦度之后暂时增加。

参照图11，方法114示出其中温度因数116被保持且被跟踪以便于处理器50进行查询。温度因数116可以是与特定控制信号64施加至液体透镜36的时间量相关联的值。在此示例中，温度因数116不包括所测得温度值132，然而在一些实施例中，可以包括所测得温度值132。当液体透镜36没有被控制信号64主动驱动以用于图像采集时，处理器50可以调整偏置信号66以补偿所施加的过往控制信号。在过程框120处，处理器50以特定控制信号64驱动液体透镜36特定时间量以采集图像。在过程框122处，对于特定控制信号所施加的特定时间量的时间值112以及对于特定控制电流的控制值118两者都可以被存储在存储器56中作为温度因素116的元素(见图5)。在图像已被采集并且温度因数116已被存储之后，在过程框124处，处理器50可以从存储器中查询温度因数116，以便基于温度因数116来计算液体透镜的返回位置。

作为非限制性示例，如果施加100毫安控制信号64到致动器96达10毫秒，处理器50然后可以确定应当利用10毫安的偏置信号66电流驱动液体透镜36达100毫秒以将液体透镜36的温度降低至控制温度60。在过程框126处，处理器50然后可以基于温度因数116的分析结果将液体透镜驱动至返回位置。所述方法可以在过程框120处重复。

取决于在读取器20的使用过程中液体透镜36何时被驱动至光焦度，可以包括可操作于存储器56中且可用处理器50进行控制的计数器128，以向上或向下计数以跟踪温度因数。例如，在完成10毫安100毫秒的施加之前，液体透镜36可以被驱动至新位置。计数器128可以保持跟踪100毫秒已施加了多少10毫安，并且在液体透镜36已完成图像采集之后继续施加偏置信号66。应认识到这些仅是示例，并且很多因数将影响特定偏置信号以及应用时间，如本领域技术人员将理解的。

参考图12中的方法130，在一些实施例中，可以读取温度传感器74以提供温度值132，并且单独依赖于温度值132或依赖于所述温度值结合温度因数116，偏置信号66可以进行控制(即，降低或提高偏置信号)以设法维持一致的和/或预定的控制温度60。温度传感器74的使用具有包括影响读取器20且尤其影响液体透镜36的环境或外部温度的益处。在过程框134处，从温度传感器74采集温度值132。可选地，在过程框136处，温度值132可以被存储在存储器56中(见图5)。在图像已被采集并且温度值132已被存储之后，处理器50可以从存储器56中查询温度值132，在过程框138处，以便基于温度值132来计算液体透镜36的返回位置。在过程框140处，处理器50然后可以基于温度值132和/或温度因数116使用偏置信号66将液体透镜36驱动至返回位置。此外，在一些实施例中，可以省去跟踪温度因数116。所述方法可以在过程框134处重复。

在一些应用中，例如当读取器设备经受大的环境温度波动时，或当液体透镜36在没有足够的时间控制偏置信号66来控制液体透镜的温度的方式下操作时，所引起的漂移可能不能被完全消除。在这些应用中，图像清晰度可以单独通过一系列图像、或与控制液体透镜36的温度结合来确定，以调整所述透镜的焦距。

在大多数读取器应用中，通常采集一系列图像。可以在一次触发内(诸如在已知的连续或手动模式下)或在几次触发期间(诸如在已知的单触发模式下)采集所述一系列图像。图像采集参数(例如焦距)可以改变在所述一系列图像的每个之间的预定小调整步142。对于所述一系列图像中的一个或多个图像，读取器20可以使用可操作于存储器56中的清晰度计算146来确定每个图像的清晰度分数148。可以将来自一个图像的清晰度分数148与来自另一图像的清晰度分数进行比较以确定每个图像之间的预定小调整步142的影响。预定小调整步142可以提高清晰度分数、或其可以降低清晰度分数，或者清晰度分数可以维持不变。基于清晰度分数的比较，处理器50可以确定下一预定小调整步的方向，例如，更大或更小的焦距。在一些实施例中，单独地或与清晰度分数148结合，处理器50还可以使用环境温度变化(例如，环境温度的增加或降低)以确定预定小调整步142的方向。

参照图13，在一些实施例中，清晰度计算146可以分析一个或多个图像的视场内的小的感兴趣区域(ROI)152。在方法156的过程框154处，ROI 152可以由符号(例如，如图1所示的条形码22)自动地限定，或者ROI可以由用户限定(例如，如图1所示的标签符号160)。例如，清晰度计算146过程可以通过将已知的ROI 152(例如，条形码22或符号160)放置在每个图像的视场42内来启用，其中将计算清晰度分数148。在过程框158处，可调透镜36的焦距可以调整预定的小调整步142。在过程框162处，可以采集包含ROI 152的图像。可选地，在过程框163处，处理器50可以确认ROI 152位于所采集的图像中。在过程框164处，处理器50然后可以在经识别位于图像中的已知ROI 152上运行清晰度计算146，以生成所采集的图像中的ROI 152的清晰度分数148。接着，在过程框166处，可调透镜36的焦距可以再次调整预定的小调整步142。在过程框168处，可以采集包含ROI 152的视场的附加图像。再次，可选地，处理器50可以确认ROI 152位于所采集的图像中。在过程框170处，处理器50然后可以在经识别位于附加图像中的已知ROI 152上运行清晰度计算146，以生成后续清晰度分数148。在过程框172处，可以将第一清晰度分数148与后续清晰度分数148进行比较。基于清晰度分数的比较，在过程框174处，处理器50可以限定下一预定调整步的方向，并且可调透镜36的焦距可以沿限定方向调整预定的小调整步142。所述方法然后可以通过采集另一包含ROI 152的图像并且将清晰度分数与先前计算出的清晰度分数进行比较来在过程框168处重复。

为确保读取器20不由于漂移而缓慢地从潜在的小ROI 152调焦远离至背景，可以限制对于焦距的预定的小调整步。这可以包括每次限制对一个图像采集参数的调整、和/或限制对一个或多个图像采集参数的调整量。

因此，所述系统可以随时间推移并且在温度范围内通过在目标焦距周围采集一组图像、计算这些图像中的每一个的清晰度、并且然后基于清晰度分数确定漂移方向和相应调整镜头来补偿透镜的漂移。对透镜进行调整的过程可以从外部或内部触发开始。触发频率因应用而异。可能存在多批相对频繁的触发(例如，每两秒或三秒钟一次)，需要几分钟到几个小时的休息时间来适应，例如换班、午餐休息、周末等。在每次触发，如果需要，可以进行漂移补偿。可以采集一个或几个图像，分析图像，并且具有最佳焦点的图像用于对焦点进行调整以补偿漂移。一旦找到了最清晰的图像，在许多应用中，系统将尝试读取感兴趣的符号或代码，并且所找到的最佳焦距可以用作下一次触发的默认或起始距离。作为触发的结果可以进行多次调整，对于需要更多补偿或者期望更微调的调整的系统可能需要某些调整。

因为漂移量以及因此调整焦距的程度可能会有很大变化，所以在不同情况下改变调整步的大小(或“步长”)是有利的。这是因为当最终需要大的整体焦距变化时以相对较小的增量调整焦距意味着可能需要相对大量(和过多)的增量(“步”)来实现期望的变化。相反，如果需要相对较小的整体焦距变化来补偿漂移，则以相对较大的增量调整焦距意味着期望的焦距可能会过大，需要额外的后续步来从过大焦距回溯，并且可能在目标焦距的相对侧弹跳而达不到目标焦距。这些情景都不是最佳的。为了提高性能，此过程可以与诸如温度和时间信息以及先前观察、变化、要求和效率的其他输入相结合，使得基于上次透镜调整后的透镜温度的变化、基于所经过的时间(例如自上次透镜调整以来的时间、自最后触发以来的时间、透镜系统的运行时间、读取器系统的运行时间等)、随着时间推移的温度梯度(例如温度变化与第一和第二触发之间经过的时间的比率)、先前采取的调整步数、总搜索范围(即当寻求最佳距离时，检查最小和最大焦距之间的差)、在一次或多次先前的触发过程中进行的总调整、和/或特定的透镜系统或应用的观察到的或预期的可变性/波动来修改(例如)诸如步长(例如，单位为屈光度)的参数。这种可变性/波动可以通过例如与相对于进行调整所需的时间长度的焦距变化(即由于漂移所需的调整)成正比的波动分数来量化。具体的调整取决于系统和配置，并且根据应用、位置等在特定的透镜系统之间甚至可能会有所不同。

透镜温度的变化倾向于与补偿漂移的需要高度相关；具体地说，温度变化与针对漂移而需要调整的焦距变化成正比，从而随着温度变化的增加，所需的焦距变化也是如此。因此，至少部分地根据透镜温度的变化来调整步长将有助于更好地根据特定条件修改步长。在一个透镜系统中，可以确定自上次透镜调整后，透镜温度已经改变了一定的度数。基于变化量，可以预测用于设定探针图像的焦点以更快地收敛到最清晰图像的步长。较高的温度变化可能意味着需要更高的补偿，并且因此步长可能被修改为更高，以减少所涉及的总步数。

类似地，较多的经过时间(例如自上一次漂移调整以来的时间、自上一次触发以来的时间、或运行时间)可能意味着需要更多的补偿，并且步长应当更高。时间倾向于与针对漂移而需要调整的焦距变化(以及透镜温度的变化)成正比，从而经过更多的时间，可能需要更大的焦距变化。这在很大程度上是由于因(例如)移动部件、电能转换成热能等导致的透镜系统的发热。系统运行时间越长，产生的热量就越多，并且透镜温度就越有望上升。因此，至少部分地已经经过多长时间来调整步长将有助于更好地根据特定条件修改步长。在一个透镜系统中，可以确定已经经过了一定的时间量，并且基于此时间量，可以更好地预测用于设定探针图像的焦点以更快地收敛到最清晰图像的步长。较多的时间可能意味着需要更高的补偿，并且因此步长可能更高，以减少总步数。

另外，先前采取的调整步数和步长可以是随后实现期望焦距所需的调整步数或步长的指标。例如，如果(例如)大的步数对于特定系统(例如，基于针对系统观察到的波动)是规范，如果自先前的触发以来或自系统/透镜启动以来已经经过了长的时间，如果观察到了较大的温度变化，和/或如果总搜索范围很大，则例如在先前的一次或多次触发之后，需要大的步数，这可以指示作为当前触发的结果将需要大的步数。因此，可以确定需要较大的步长以更快地到达更远的焦距。或者，如果(例如)系统的规范是小的波动(建议先前的大的步数是异常值)，如果自上次触发以来或自系统/透镜启动以来没有经过太多时间，或者如果观察到较小的温度变化，和/或如果总搜索范围很小，则在先前的一次或多次触发之后所需的大的步数可以指示由于当前触发而需要少的步数。因此，可以确定需要较小的步长以使得期望的焦距过大不太可能。

类似地，在一次或多次先前的触发之后，所使用的步长很大，这可能是因为需要甚至更大的步长作为当前触发的结果，例如，如果调整次数也很大(即，为了达到所需焦距需要更多步，意味着需要更多的时间来补偿漂移)，除非比以前观察到较小的温度变化，或者除非自先前触发以来或自系统/透镜启动以来没有经过太长时间，或者除非总搜索范围小，这种情况下可能需要相同或更小的步长。相反，在一次或多次先前的触发之后，所使用的步长很小，这可能是因为需要更小的步长作为当前触发的结果，例如，如果调整次数也很小(即，期望的焦距太快达到，意味着步长使得更可能超过所需的焦距)，除非观察到比过去更大的温度变化，或者除非自先前触发以来或自系统/透镜启动以来已经经过了较大的时间量，或者除非总搜索范围大，这种情况下可能需要相同或更大的步长。

应当注意，用于优化未来调整的过往数据可以基于作为最近的先前触发的结果、或作为多于一次的触发的结果(例如先前的多次触发或者在某些时间、设置和配置、条件(例如环境温度)、应用、负载等期间发生的触发)所完成的事件。可替代地或另外，过往数据可能不仅仅基于触发之后发生的事件，而且还基于在某些时间内发生(例如在白天或晚上、某些小时或分钟)、在某些设置、条件、应用、负载等情况下发生的事件。还应注意的是，下一次触发时的初始焦点位置上方或下方的步数可以根据自先前的触发以来(例如)调整后的步长、温度变化方向(增加或减少)等而变化。

公认的是，如果要优化调整过程，则显示透镜温度升高的读数并不总是保证大的(或任何)步长变化。这可能是由于特定液体透镜对不同范围内不同温度变化量反应的方式。例如，液体透镜对温度变化的灵敏度可以根据温度而变化。在特定的透镜系统配置中，当液体透镜低于给定阈值(即，相对较冷)、而不是当液体透镜高于给定阈值(即相对较热)时，低温下的一或两摄氏度的温度变化可能导致更多/更小的剧烈的漂移效应。因此，当温度落在特定范围内的温度变化可能需要对步长进行更大的(如果要补偿较多的漂移)或更小的(如果要补偿较少的漂移)修改以更优化地达到目标焦距。

类似地，这可能是因为温度读数并不总是反映透镜温度的实际变化，因此可能需要对步长调整进行“检查”。例如，采用透镜温度读数的温度传感器通常不在液体透镜本身内，而是靠近透镜。因此，温度读数可能更多是由于透镜周围的温度变化而不是透镜本身的温度变化。此外，透镜的温度变化时的时间与用传感器指示温度变化时的时间之间可能存在滞后。此外，透镜可能根据透镜系统的活动或运行时间加热/降温，正如系统在系统运行时间内继续冷却/升温。

因此，使用与温度变化或漂移相关的一个或多个变量(例如所经过的时间)来验证温度变化是有利的。因为不期望正常运行的液体透镜以高于或低于预定范围的速率(“斜率”)(即太快或太慢)改变温度，所以计算出的在一段给定的经过时间内高于预期(“尖峰”)的温度升高(即，非常高速率下的温度升高)可能不需要对步长作出同这样的温度升高一样大的向上修改。类似地，在给定的经过时间量内大于期望的温度下降(即，非常高的下降速率)可能不需要对步长作出同这样的温度下降一样大的向下修改。

参考图14，用于优化漂移调整的示例性过程400可以通过从位于液体透镜405处或附近的温度传感器接收当前温度读数开始。然后对透镜的当前温度(读数)于先前的温度(读数)进行比较以确定透镜410的温度变化(或求近似值)。透镜温度传感器优选地被定位和/或约束成使得来自透镜温度传感器的读数一般比系统或环境温度的变化更能代表/响应于透镜的温度变化。因为不是所有的变化都预期是显著的，所以低于最小阈值变化415的变化(例如0.2度)可能被认为太低，以致不对步长420进行调整。如果温度变化高于最小阈值变化，则可以改变步长。如果基于所经过的时间量的温度变化在可预测的范围内，则可以步长可以调整“X”435。例如，如果温度五分钟上升/下降一度，并且上升/下降在例如(例如)另外的五分钟的运行时间之后透镜的温度将有多大变化的预测范围内，则如果温度上升则步长可以向上修改给定量(例如0.3屈光度)，或者如果温度下降则步长可以向下修改给定量。

如果基于所经过的时间的温度变化量不在可预测的范围内，则步长调整可以向上或向下修正“Y”440或“Z”445。例如，如果所经过的时间大于观察到的温度变化的预测时间范围，即，如果温度变化在一组操作条件下基于已经经过多少时间(例如透镜系统在从事高需求或低需求活动时运行多长时间)而应当更大，则可以例如将步长向上调整校正量“Y”屈光度。另一方面，如果所经过的时间低于观察到的温度变化的预测范围，即，如果温度变化在一组操作条件下基于已经经过多少时间而应当更小，则可以例如将步长向下调整校正量“Z”屈光度。这允许系统考虑到例如温度上升/下降大的温度量(例如五度)但仅经过少量时间(例如五分钟)的情况，并且温度上升/下降主要是由于透镜周边环境温度的变化而不是透镜本身，因为(例如)基于过去的经验，透镜的温度通常不会如此快地上升/下降。如果校正量X、Y和Z被添加到步长，则校正量X、Y和Z的值可以为正以增加步长，可以为负以减小步长，或者如果确定在给定情况下不应改变步长(例如，如所使用的调整步142)则为零以使步长不变。如果通过获得步长与乘数(例如a、b或c)的乘积来进行校正，则a、b和c的值可以为正以增加步长，可以为负以减小步长，或者如果确定不需要对步长进行任何改变则使步长保持不变。

转到图15，对步长的调整可以类似地基于经过的时间，基于温度读数进行校正。这样的过程500可以通过接收当前时间505并确定例如自运行时间(诸如透镜系统的运行时间或整个系统的运行时间)以来已经经过多长时间或自最近一次(或另一次)触发510以来已经经过多长时间。如果只经过少量的时间，例如30秒，则可以确定尚未经过最短时间515，并且不对步长进行修改520。如果已经经过最小时间，则可以判定在该时间量内温度是否如预测的那样改变525(例如，基于例如过往经验，透镜或整体系统的操作参数等)。如果在给定的操作条件下温度已经如预测的那样改变，则证实步长修改X很可能是优化变化535。如果在给定时间内温度变化超过所预测的变化530长可以修改Y(其预期实现大于X的变化)。否则，如果在给定时间内温度变化小于所预测的变化，则步长可以修改Z(其预期小于X的变化)。

应注意，在图14和图15两个图中，经修改的步长(框435、440、445、535、540、545)是用于对焦距的“初始”一次或多次调整。这是因为如果每次调整都是以所修改的步长进行，则所修改的步长可能无法提高效率。例如，如果透镜的温度增加了很多，并且如果步长相应地也增加了大的量，使得可以以更少的步达到目标焦距，则随着接近目标焦距更大的步长还可能导致“过量”(类似于步长太大并且要向下调整以优化漂移校正的情况)。在这样的示例中，有利的是具有朝向目标的设定数量的初始较大的“飞跃”(例如，三次0.5屈光度的飞跃)、随后随着焦距越接近目标焦距是较小的“跳跃”(例如仍然需要的任何数量的0.2屈光度)。步长还可以逐渐降低，例如通过恒定或可变的“降低”(如0.5屈光度的初始飞跃，接着是0.3、0.1、0.5等)、对数衰减等。

还注意到，步长可以基于一个或多个变量进行调整，或者可以基于所有可用的变量进行调整，但是不必考虑所有可用的变量以提高效率。例如，在图14中，可以仅基于温度变化修正步长，使得如果温度变化大于阈值变化450(即，足够大)，则步长可以通过例如因子“a”乘数(其如果步长向上修正则为正值，如果步长向下修正则为负，或者如果在特定情况下步长保持不变则为零)来进行调整455。否则，步长可以保持不变460。类似地，在图15中，可以仅基于时间修正步长，使得如果所经过的时间大于阈值时间550(即，足够大)，则步长可以通过例如因子“b”乘数555(其如果步长向上修正则为正值，如果步长向下修正则为负，或者如果在特定情况下步长保持不变则为一)来进行调整。可以根据适当的等式修正步长，并且不限于预定的绝对变化量X、Y或Z，或与乘数a、b或c的乘积。基于对透镜/透镜系统随时间推移和在不同条件下的温度、焦距、模糊度等的变化的一组观察结果，可以为不同的透镜系统确定和微调这些修饰符的具体值。

可以基于温度和/或时间调整的另一参数可以是绝对焦点范围，这限制了可调整的焦距的最大量。基于所配置的焦距，设定允许约束允许调整的最小和最大焦距的限制可能是有利的。这是因为系统可能被触发而在其之前没有读取正确的目标。在这种情况下，当聚焦于一些不相关的图像细节或背景时，将达到最佳清晰度值。聚焦于背景可能导致不期望的高的焦距变化，并且一旦将目标再次放置在读取器的前面，则可能难以快速返回到正确的范围。这可能会潜在地导致成像的中断或质量下降。然而，在某些情况下，如果透镜温度的变化足够高，或者如果经过的时间足够大，则透镜实际上可能聚焦在在背景上，而在正常情况下超出所允许的调整可能不满足要求。因此，可能需要改变允许调整的预设限制(或完全消除限制)，以允许更大的修正以更快地补偿更多的漂移。也就是说，取决于透镜温度变化和/或时间，可以调整以其他方式限制或约束正常工作条件下的焦距范围的调整预设范围的参数以允许对异常操作条件进行更大的调整。

虽然图中未明确示出，系统可以考虑附加变量，例如在一次或多次先前触发期间所采取的调整步数、总波动分数等。例如，在图14中，在接收到温度并且判定温度变化是否大于最小值之前或之后，或者在判定所经过的时间量是否在预测范围内之前或之后，可以判定在先前触发之后采取的步数是否在可接受的范围内。如果先前的步数太高(其结果是需要更多的步和时间在透镜中进行所需的调整，而不是最佳)，则可以增加步长。可选地，这种增加可以取决于一定的温度变化或经过的时间量，使得如果自先前的触发以来的温度变化或时间低(即，如果预期这次不会有大的漂移)，则步长可以保持不变或减小。可替代地，如果先前的步数太低(表明可能已经超过了期望的焦距更)，则可以减小步长。可选地，这种增加可以取决于一定的温度变化或经过的时间量，使得如果自先前的触发以来的温度变化或时间高(即，如果预期这次会有较大的漂移)，则步长可以保持不变或增加。

类似地，在图15中，在接收到当前时间并且确定已经经过的时间量之前或之后，或者在判定温度变化是否在预测范围内之前或之后，可以判定在先前触发之后采取的步数是否在可接受的范围内。如果先前的步数太高或太低，则可以根据其他输入/变量来向上或向下调整步长或保持不变，如参考图14所讨论的。在图14和图15两个图中，步长的变化可以替代地或另外地基于其他变量，例如在一次或多次先前触发期间进行的总搜索范围和总调整，其中一个或两个的增加可能需要增加步长，并且相反，其中一个或两个的减少可能需要减小步长。

这样的途径可以提高效率，因为可以更容易地确定适当的漂移补偿(例如，以更少的时间和/或要求更少的处理能力)。各种透镜类型的具体关系(例如，透镜温度相对于步长，自上次触发以来的时间相对于步长，运行时间相对于步长等)可能会有所不同，并且可以针对不同的应用修改基于温度和时间进行调整的过程。例如，基于过往经验和/或通过反复试验，可以针对不同的透镜、设置、应用等定制和改善所述关系(即调整方向和大小)。应注意，一般来说，期望实现使所需的步数(至少平均步数)等于或接近1的步长。然而，通过降低补偿漂移所需的步数实现的时间和资源的节省(例如转移处理能力和存储器)可能需要与用于围绕如何改变每个调整步的步长做出确定的时间和资源相平衡。

虽然已经参照优选的实施例描述了本技术，但是本领域的技术工人应认识到在不背离该技术的精神和范围的情况下可以对形式和细节作出改变。例如，本技术不限于降低机器视觉系统中所使用的液体透镜上的温度引起的漂移效应，并且可以在包含液体透镜的其他系统中实现。例如，尽管以上示出和描述了固定安装系统，但是机器视觉系统可以是手持式系统。在手持式系统中，从视觉系统到待读取的符号或字符的距离可以是已知的或确定的，并且在这些情形下，在一些应用中，焦点的调整可以被简化。

以上披露的具体实施例仅是展示性的，因为本技术可以用本领域技术人员清楚的、不同但等效的方式进行修改并实施从而获得在此传授的益处。此外，除了如在以下权利要求书中所描述的，不旨在限制在此所示出的设计的构造细节。因此，清楚的是，可以改变或修改以上披露的具体实施例并且所有此类变体都认为是在本技术的范围和精神之内。相应地，本文所寻求的保护是在以下权利要求书中陈述的。

Claims (19)

1.一种对视觉系统中的可调透镜的焦距进行优化的方法，所述方法包括：

a.接收第一触发信号；

b.围绕第一目标距离以第一数量的步来调整所述可调透镜的焦距，并且在每一步捕获图像；

c.计算所述图像中的每个图像内的感兴趣区域ROI的清晰度分数；

d.确定所捕获的图像中的哪一个图像具有最高清晰度分数，具有最高清晰度分数的图像已经被所述可调透镜在第一焦距处捕获；

e.通过对所述图像中的符号或代码进行解码来尝试读取所述具有最高清晰度分数的图像；

f.响应于接收到第二触发信号，仅在所述具有最高清晰度分数的图像的所述符号或代码被成功解码时才将所述第一焦距用作默认第二目标距离。

2.如权利要求1所述的方法，其中，所述第一数量的步中的至少一步具有第一步长，所述方法进一步包括以下步骤：

a.围绕所述第二目标距离以第二数量的步来调整所述可调透镜的焦距，其中，所述第二数量的步中的至少一步具有第二步长。

3.如权利要求2所述的方法，其中，基于所述第一与第二触发之间的温度变化来确定所述第二步长。

4.如权利要求3所述的方法，其中，所述温度变化是以下各项中的至少一项的温度变化：

a.所述可调透镜；

b.所述视觉系统；以及

c.环境温度。

5.如权利要求3所述的方法，其中，仅在所述温度变化大于阈值温度变化时，所述第二步长从所述第一步长增大。

6.如权利要求3所述的方法，其中，如果所述温度变化大于阈值温度变化，则所述第二步长从所述第一步长增大，除非在所述第一与第二触发信号之间所经过的时间低于最小时间。

7.如权利要求3所述的方法，其中，如果所述温度变化低于最小变化，则所述第二步长相对于所述第一步长保持不变或减小。

8.如权利要求2所述的方法，其中，基于所经过的时间来确定所述第二步长。

9.如权利要求8所述的方法，其中，所述所经过的时间是以下各项中至少一项：

a.在所述第一与第二触发之间所经过的时间；

b.所述可调透镜的运行时间；以及

c.所述视觉系统的运行时间。

10.如权利要求8所述的方法，其中，如果所述所经过的时间大于阈值时间，则所述第二步长从所述第一步长增大。

11.如权利要求8所述的方法，其中，如果所述所经过的时间大于阈值时间，则所述第二步长从所述第一步长变化，除非温度变化低于最小温度变化，所述温度变化是所述第一与第二触发之间的温度变化。

12.如权利要求2所述的方法，其中，基于以下各项来确定所述第二步长：

a.所述第一数量的步；以及

b.以下各项中的至少一项或以下各项的比率：

1)温度变化；以及

2)在所述第一与第二触发之间所经过的时间。

13.如权利要求12所述的方法，其中，如果所述第一数量的步多于阈值数量的步，则所述第二步长从所述第一步长增大。

14.如权利要求2所述的方法，其中，基于所述第一目标距离与所述第二目标距离之间的差来确定所述第二步长。

15.如权利要求14所述的方法，其中，如果所述差大于阈值距离，则所述第二步长从所述第一步长增大。

16.如权利要求1所述的方法，其中，所述第一数量的步包括具有初始步长的初始步、以及具有后续步长的后续步，其中，所述后续步长小于所述初始步长。

17.一种用于对视觉系统中的可调透镜的焦距进行优化的方法，所述视觉系统具有视场，所述方法包括：

a.获取所述视场的包含感兴趣区域的第一图像；

b.计算在所述视场的所述第一图像内的所述感兴趣区域的第一清晰度分数；

c.以预定调整步调整所述可调透镜的所述焦距；

d.获取所述视场的包含所述感兴趣区域的另一图像；

e.计算在所述视场的所述另一图像内的所述感兴趣区域的另一清晰度分数；

f.将所述第一清晰度分数与所述另一清晰度分数进行比较；

g.基于所述比较来确定所述焦距中下一调整步的方向；

h.通过对所述图像中的符号或代码进行解码来尝试读取所述具有最高清晰度分数的图像；以及

i.响应于接收到第二触发信号，仅在所述具有最高清晰度分数的图像的所述符号或代码被成功解码时才将第一焦距用作默认第二目标距离。

18.如权利要求17所述的方法，进一步包括以下步骤：基于所述透镜在所述第一与第二触发之间的温度变化来确定下一步长。

19.如权利要求17所述的方法，进一步包括以下步骤：基于以下各项中的至少一项之间所经过的时间来确定下一步长：

a.在所述第一与第二触发之间所经过的时间；

b.所述可调透镜的运行时间；以及

c.所述视觉系统的运行时间。

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