CN115277993A - 用于工业固定视觉相机的快速自动调谐的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本文公开了用于工业固定视觉相机的快速调谐的系统和方法。一种示例方法包括：修改相机的照明设置，直到所捕获的图像数据的亮度值到达最小值为止；修改相机的聚焦水平，以确定用于成功地解码条形码的相机聚焦水平的范围；将相机配置成使用该范围的中点聚焦值来操作；修改相机的照明设置，直到与所捕获的图像数据相关联的亮度到达最佳值为止；以及在该范围内修改相机的聚焦水平，以确定所捕获的图像的锐度被优化的最佳聚焦水平；以及通过以所确定的最佳聚焦水平并且用最佳阈值亮度值的照明设置操作的相机来捕获与粘附有新的条形码的新的目标对象相关联的图像数据。

Description

用于工业固定视觉相机的快速自动调谐的系统和方法

背景技术

工业固定视觉相机可用于在工业环境中捕获目标对象的图像，诸如在传送带上移动通过工业环境的盒子或其他对象。然后，所捕获的目标对象的图像被分析以解码粘附到每个对象的条形码或其他指示符，或使用机器视觉来识别对象本身或其上的特征(例如，线条、文本等)。然而，当由工业固定视觉相机捕获的目标对象的图像太暗或不清楚时，或当图像存在被炫光阻挡部分时。可能难以或不可能准确地解码附接到目标对象的条形码或使用机器视觉来识别对象本身或其上的特征。

因此，工业固定视觉相机的参数和/或设置必须被调谐为确保在后续分析图像时能够准确地识别和/或解码目标对象或其上的条形码或其他特征。然而，存在大量必须被调谐的相机参数，并且每个参数具有大量的可能设置。例如，这些参数可包括聚焦(高达1023个可能设置)、曝光(超过10000个可能设置)、增益(约5个值得检查的可能设置)、照明强度(高达10个可能设置)、照明颜色(高达5个可能设置)、以及哪些照明LED组被点亮(N、S、E、W)(高达15个可能设置)。即，给定每个参数的可能设置的数量，存在数十万种可能的配置组合。

因此，由于尝试每种可能的组合是不可行的，因此需要用于自动调谐工业固定视觉相机的高效过程。

发明内容

在实施例中，本发明是一种方法，包括：通过以下步骤来调谐被配置成捕获与粘附有第一条形码的第一目标对象相关联的图像数据的成像组件：(a)渐进地修改与成像组件相关联的照明设置，直到与所捕获的图像数据相关联的亮度值到达最小阈值亮度值为止；(b)渐进地修改与成像组件相关联的聚焦水平，以确定第一条形码能够被成功地解码的成像组件聚焦水平的范围；(c)将成像组件配置成使用聚焦水平范围的中点聚焦值来操作；(d)渐进地修改与成像组件相关联的照明设置，直到与所捕获的图像数据相关联的亮度到达最佳阈值亮度值为止；以及(e)在第一条形码能够被成功地解码的成像组件聚焦水平范围内渐进地修改与成像组件相关联的聚焦水平，以确定成像组件的最佳聚焦水平，在该最佳聚焦水平处所捕获的图像数据的锐度水平被优化；以及通过以所确定的最佳聚焦水平并且用最佳阈值亮度值的照明设置操作的成像组件来捕获与粘附有第二条形码的第二目标对象相关联的图像数据。

在该实施例的变型中，与成像组件相关联的照明设置包括与成像组件相关联的曝光、增益、照明强度或点亮的照明组的数量中的一者或多者。

此外，在该实施例的变型中，在步骤(a)和步骤(d)处渐进地修改与成像组件相关联的照明设置包括：(i)将与成像组件相关联的曝光水平从最小曝光值渐进地增加到最大曝光值；(ii)当与成像组件相关联的曝光水平被设置到最大曝光值时，将与成像组件相关联的增益水平从最小增益值渐进地增加一个增量并重复步骤(i)；(iii)当与成像组件相关联的增益水平被设置到最大增益值，并且与成像组件相关联的曝光水平被设置到最大曝光值时，将与成像组件相关联的照明强度水平从最小照明强度值渐进地增加一个增量并重复步骤(i)-(ii)；以及(iv)当与成像组件相关联的照明水平被设置到最大照明值，与成像组件相关联的增益水平被设置到最大增益值，并且与成像组件相关联的曝光水平被设置到最大曝光值时，将与成像组件相关联的点亮的照明组的数量从点亮的照明组的最小数量增加一并重复步骤(i)-(iii)，直到与成像组件相关联的最大数量的照明组被点亮为止。

另外，在该实施例的变型中，确定与所捕获的图像数据相关联的亮度值包括：创建与所捕获的图像数据的每个像素相关联的像素强度值的直方图，并且使用该直方图来确定像素强度阈值，与所捕获的图像数据的像素相关联的大部分像素强度值都落在像素强度阈值下方。例如，最小阈值亮度值可以与第一像素强度阈值相关联，最佳阈值亮度值可以与第二像素强度阈值相关联，并且第二像素强度阈值可以大于第一像素强度阈值。

此外，在该实施例的变型中，在步骤(b)处渐进地修改与成像组件相关联的聚焦水平以确定第一条形码可以被成功地解码的成像组件聚焦水平范围包括：(i)将与成像组件相关联的聚焦水平从与成像组件相关联的最小聚焦水平渐进地增加第一聚焦水平增量；(ii)在步骤(i)的每次渐进聚焦水平增加之后尝试解码第一条形码并重复步骤(i)，直到到达第一条形码能够被成功地解码的最小阈值聚焦水平为止；(iii)将与成像组件相关联的聚焦水平从最小阈值聚焦水平渐进地增加第二聚焦水平增量；(iv)在步骤(ii)的每次渐进聚焦水平增加之后尝试解码第一条形码并重复步骤(ii)，直到到达第一条形码不再能够被成功地解码的过冲聚焦水平为止；(v)将与成像组件相关联的聚焦水平从最大过冲聚焦水平渐进地减小第一聚焦水平增量；(vi)在步骤(v)的每次渐进聚焦水平减小之后尝试解码第一条形码并重复步骤(v)，直到到达第一条形码能够再次被成功地解码的最大阈值聚焦水平为止；以及(vii)确定第一条形码能够被成功地解码的成像组件聚焦水平范围是从最小阈值聚焦水平到最大阈值聚焦水平的范围。例如，在一些示例中，第一聚焦水平增量是成像组件的最小聚焦水平增量。此外，在一些示例中，第二聚焦水平增量是比第一聚焦水平增量更大的增量。另外，在一些示例中，第二聚焦水平增量与第一聚焦水平增量相同。

此外，在该实施例的变型中，在步骤(e)处在第一条形码能够被成功地解码的成像组件聚焦水平范围内渐进地修改与成像组件相关联的聚焦水平，以确定成像组件的最佳聚焦水平，在该最佳聚焦水平处所捕获的图像的锐度水平被优化，包括：(i)确定在聚焦水平范围的最小阈值聚焦水平、中点聚焦水平和最大阈值聚焦水平中的每一者处捕获的图像数据的相应锐度水平；(ii)基于所确定的在聚焦水平范围的最小阈值聚焦水平、中点聚焦水平和最大阈值聚焦水平中的每一者处捕获的图像数据的锐度水平，将聚焦水平范围收窄到经修改的聚焦水平范围，该经修改的聚焦水平范围为以下任一者：(1)从最小阈值聚焦水平到中点聚焦水平的范围或(2)从中点聚焦水平到最大阈值聚焦水平的范围；(iii)确定在经修改的聚焦水平范围的经修改的最小聚焦水平、经修改的中点聚焦水平和经修改的最大聚焦水平中的每一者处捕获的图像数据的相应锐度水平；以及(iv)重复步骤(ii)和步骤(iii)，直到经修改的聚焦水平范围的经修改的最小聚焦水平、经修改的中点聚焦水平或经修改的最大聚焦水平中的一者是最佳聚焦水平为止，在该最佳聚焦水平处所捕获的图像数据的锐度水平被最大化。

此外，在该实施例的变型中，最佳阈值亮度值是第一最佳阈值亮度值，并且该方法进一步包括：修改以下各项中的一项或多项：与成像组件相关联的最小或最大曝光水平、增益水平、照明强度水平、或相应照明组的数量、配置或颜色；并且重复步骤(a)和步骤(e)以确定第二最佳阈值亮度值。

另外，在该实施例的变型中，该方法进一步包括：在步骤(e)处，当渐进地修改与成像组件相关联的照明设置导致第一条形码不再能够被成功地解码时：使用二进制搜索算法来修改与成像组件相关联的照明强度水平、与成像组件相关联的点亮的照明组的数量或配置、或与成像组件相关联的相应照明组中的一个或多个照明组的颜色中的一者或多者，直到第一条形码能够再次被成功地解码为止。

在另一个实施例中，本发明是一种方法，包括：通过以下步骤来调谐被配置成捕获与第一目标对象相关联的图像数据的成像组件：(a)渐进地修改与成像组件相关联的照明设置，直到与所捕获的图像数据相关联的亮度值到达最小阈值亮度值为止；(b)将成像组件配置成使用与成像组件相关联的聚焦水平范围的中点聚焦值来操作；(c)渐进地修改与成像组件相关联的照明设置，直到与所捕获的图像数据相关联的亮度到达最佳阈值亮度值为止；以及(d)在与成像组件相关联的聚焦水平范围内渐进地修改与成像组件相关联的聚焦水平，以确定成像组件的最佳聚焦水平，在该最佳聚焦水平处所捕获的图像的锐度水平被优化；以及通过以所确定的最佳聚焦水平并且用最佳阈值亮度值的照明设置操作的成像组件来捕获与第二目标对象相关联的图像数据。

在该实施例的变型中，与成像组件相关联的照明设置包括与成像组件相关联的曝光、增益、照明强度或点亮的照明组的数量中的一者或多者。

此外，在该实施例的变型中，在步骤(a)和步骤(c)处渐进地修改与成像组件相关联的照明设置包括：(i)将与成像组件相关联的曝光水平从最小曝光值渐进地增加到最大曝光值；(ii)当与成像组件相关联的曝光水平被设置到最大曝光值时，将与成像组件相关联的增益水平从最小增益值渐进地增加一个增量并重复步骤(i)；(iii)当与成像组件相关联的增益水平被设置到最大增益值，并且与成像组件相关联的曝光水平被设置到最大曝光值时，将与成像组件相关联的照明强度水平从最小照明强度值渐进地增加一个增量并重复步骤(i)-(ii)；以及(iv)当与成像组件相关联的照明水平被设置到最大照明值，与成像组件相关联的增益水平被设置到最大增益值，并且与成像组件相关联的曝光水平被设置到最大曝光值时，将与成像组件相关联的点亮的照明组的数量从点亮的照明组的最小数量增加一并重复步骤(i)-(iii)，直到与成像组件相关联的最大数量的照明组被点亮为止。

另外，在该实施例的变型中，确定与所捕获的图像数据相关联的亮度值包括：创建与所捕获的图像数据的每个像素相关联的像素强度值的直方图，并且使用该直方图来确定像素强度阈值，与所捕获的图像数据的像素相关联的大部分像素强度值都落在像素强度阈值下方。例如，最小阈值亮度值可以与第一像素强度阈值相关联，最佳阈值亮度值可以与第二像素强度阈值相关联，并且第二像素强度阈值可以大于第一像素强度阈值。

此外，在该实施例的变型中，在步骤(d)处在与成像组件相关联的聚焦水平范围内渐进地修改与成像组件相关联的聚焦水平，以确定成像组件的最佳聚焦水平，在该最佳聚焦水平处所捕获的图像数据的锐度水平被优化，包括：(i)确定在聚焦水平范围的最小聚焦水平、中点聚焦水平和最大聚焦水平中的每一者处捕获的图像数据的相应锐度水平；(ii)基于所确定的在聚焦水平范围的最小聚焦水平、中点聚焦水平和最大聚焦水平中的每一者处捕获的图像数据的锐度水平，将聚焦水平范围收窄到经修改的聚焦水平范围，该经修改的聚焦水平范围为以下任一者：(1)从最小聚焦水平到中点聚焦水平的范围或(2)从中点聚焦水平到最大聚焦水平的范围；以及(iii)确定在经修改的聚焦水平范围的经修改的最小聚焦水平、经修改的中点聚焦水平和经修改的最大聚焦水平中的每一者处捕获的图像数据的相应锐度水平；以及(iv)重复步骤(ii)和步骤(iii)，直到经修改的聚焦水平范围的经修改的最小聚焦水平、经修改的中点聚焦水平或经修改的最大聚焦水平中的一者是最佳聚焦水平为止，在该最佳聚焦水平处所捕获的图像数据的锐度水平被最大化。

此外，在该实施例的变型中，最佳阈值亮度值是第一最佳阈值亮度值，并且该方法进一步包括：修改以下各项中的一项或多项：与成像组件相关联的最小或最大曝光水平、增益水平、照明强度水平、或相应照明组的数量、配置或颜色；并且重复步骤(a)和步骤(e)以确定第二最佳阈值亮度值。

附图说明

附图(其中贯穿不同的视图，相同的附图标记表示相同的或功能类似的要素)连同下面的具体实施方式被并入说明书并形成说明书的一部分，并用于进一步说明包括所要求保护的发明的概念的实施例，以及解释那些实施例的各种原理和优势。

图1示出了示例工业固定视觉相机的框图，该示例工业固定视觉相机可以自动调谐以用于捕获粘附有条形码的目标对象的图像以供后续的解码，或用于捕获目标对象的图像以供后续的机器视觉识别。

图2示出了示例工业环境，图1的工业固定视觉相机可在该示例工业环境中操作。

图3示出可由图1的工业固定视觉相机实现的示例方法的框图，该方法用于自动调谐工业固定视觉相机以捕获粘附有条形码的目标对象的图像以供后续的解码。

图4示出可由图1的工业固定视觉相机实现的示例方法的框图，该方法用于自动调谐工业固定视觉相机以捕获目标对象的图像以供后续的机器视觉识别。

本领域技术人员将理解，附图中的要素出于简化和清楚而示出，并且不一定按尺度绘制。例如，附图中的要素中的一些要素的尺寸可相对于其它要素被夸大以帮助提升对本发明的实施例的理解。

已在附图中通过常规符号在合适位置表示装置和方法构成，所述表示仅示出与理解本发明的实施例有关的那些特定细节，以免因对得益于本文的描述的本领区域普通技术人员而言显而易见的细节而混淆本公开。

具体实施方式

本文提供了用于自动调谐工业固定视觉相机的聚焦和照明的技术。使用本文提供的方法，安装者将设置相机，将“训练”物品放置在视场中，并且(例如，通过按下按钮、选择用户界面图标等)指示自动调谐过程应该开始。对于机器视觉应用，训练物品可包括清晰、可辨别的特征(例如，线条、文本等)，而对于条形码应用，训练物品可包括附接的条形码。使用本文提供的方法，可以快速尝试不同相机参数的各种组合，其中在每次修改之后捕获训练物品的图像，可以分析所得的图像，并且该过程可被重复，直到找到导致具有足够亮度和高清晰度的训练物品图像的最佳相机参数为止。然后，这些最佳相机参数可被设置，使得相机可以用同样的高清晰度来捕获其他类似物品的图像。

在一些示例中，在确定“最佳相机参数”之后，可以修改各种照明设置(同时维持经优化的聚焦水平)，并且调谐过程可被重复以确定第二组最佳相机参数。通过修改这些照明设置中的另一者并且重复调谐过程，该过程可被重复任意次数，以确定第三组最佳相机参数、第四组最佳相机参数等。例如，如果用户选择“高曝光模式”，则最小曝光水平可被增加，并且该过程可被重复(同时维持经优化的聚焦水平)以确定对于“高曝光”模式的一组最佳相机参数，如果用户选择“无闪光”模式，则照明强度水平可被设置为零，并且该过程可被重复(同时维持经优化的聚焦水平)以确定对于“无闪光”模式的一组最佳相机参数等。

对于条形码读取应用，如果在调谐过程期间的任何点处(即，由于照明强度增加或由于特定照明组被点亮而)无法解码附接到训练物品的条形码，则在调谐过程继续之前，可以修改照明强度或点亮的照明组的数量、配置或颜色，直到能够再次解码条形码为止。

图1示出了示例工业固定视觉相机102的框图，该示例工业固定视觉相机102可以自动调谐以用于捕获粘附有条形码106的目标对象104的图像以供后续的解码，或用于捕获目标对象104的图像以供后续的机器视觉识别。在一些示例中，工业固定视觉相机102可定位成在工业环境中操作。例如，如图2所示，工业固定视觉相机102可被配置成以工业设置200(诸如工厂或仓库)捕获传送带107上的目标对象104的图像。返回参考图1，工业固定视觉相机102可包括照明组件108、成像组件110、一个或多个处理器112和存储器114(或者可以以其他方式与照明组件108、成像组件110、一个或多个处理器112和存储器114相关联)。

照明组件108可包括被配置成照亮目标对象104的多个照明组109(例如，LED组)。照明组109的照明强度可被配置成自动修改或调节。此外，照明组109的颜色、点亮的照明组109的数量、以及哪些特定照明组109被点亮的配置可以全部被配置成自动修改或调节。

成像组件110可被配置成捕获视场111(即，包括可包含条形码106的目标对象104)内的图像数据。成像组件110的曝光和增益可被配置成自动修改或调节。此外，成像组件110的聚焦水平(例如，焦距)可被配置成(例如，通过调节屈光度)自动修改或调节。

一个或多个处理器112可与存储器114交互以获得例如存储在存储器114中的计算机可读指令。存储在存储器114中的计算机可读指令在被一个或多个处理器112执行时可使一个或多个处理器112执行自动调谐应用116。例如，执行自动调谐应用116可包括：渐进地修改或调节照明组109的照明强度、照明组109的颜色、点亮的照明组109的数量、哪些特定照明组109被点亮的配置、曝光、增益和/或聚焦水平中的一者或多者；在修改或调节之后捕获目标对象104的图像；以及分析所捕获的图像，即，用于确定所捕获的图像的亮度和/或锐度和/或尝试解码所捕获的图像中附接到目标对象104的条形码106，以便执行下面分别参考图3和图4更详细地描述的方法300和方法400的步骤中的任一者。

图3示出可由图1的工业固定视觉相机102实现的示例方法的框图，该方法用于自动调谐工业固定视觉相机102以捕获粘附有条形码的目标对象的图像以供后续的解码。方法300的一个或多个步骤可以实现为存储在计算机可读存储器(例如，存储器114)上并在一个或多个处理器(例如，处理器112)上可执行的一组指令。

在框302处，与被配置成捕获附接有第一条形码的第一目标对象的图像的成像组件相关联的照明设置被渐进地修改，直到与所捕获的图像数据相关联的亮度值到达最小阈值亮度值为止。例如，与成像组件相关联的照明设置可包括与照明组件相关联的曝光、增益、照明强度、点亮的照明组的数量等。一般而言，照明设置中的每一者最初设置在它们的最小值，并且在每次渐进修改(通常是增加)之后，可以分析所捕获的图像数据以确定是否已经到达最小阈值亮度值。

例如，确定与所捕获的图像数据相关联的亮度值可包括：创建与所捕获的图像数据的每个像素相关联的像素强度值的直方图，并且使用该直方图来确定像素强度阈值，与所捕获的图像数据的像素相关联的大部分像素强度值都落在该像素强度阈值下方。例如，最小阈值亮度值可以与第一像素强度阈值相关联，并且最佳阈值亮度值与第二像素强度阈值相关联，第二像素强度阈值大于第一像素强度阈值。

如果尚未到达最小阈值亮度值，则照明设置可被进一步渐进地修改，直到到达最小阈值亮度值为止。例如，修改这些照明设置可包括首先将与成像组件相关联的曝光水平从最小曝光值渐进地增加到最大曝光值(并且如上文讨论的，在每次增加之后检查所捕获的图像数据的亮度值)。如果曝光水平被增加到其最大值，并且亮度值尚未到达最小阈值亮度水平，则曝光值被重置到其最小值，并且将与成像组件相关联的增益水平从最小增益水平增加一个增量。然后，将曝光水平从最小值渐进地增加到最大值，同时维持经增加的增益，其中如上文讨论的在每次增加之后检查所捕获的图像数据的亮度值。如果曝光水平被增加到其最大值，其中维持经增加的增益，并且亮度值尚未到达最小阈值亮度水平，则曝光值被重置到其最小值，并且将与成像组件相关联的增益水平从最小增益水平增加额外的增量。重复该步骤，直到增益和曝光水平两者都处于其最大值为止。

以类似的方式，将增益和曝光水平重置到其最小值，并且与成像组件相关联的照明水平或强度增加一个增量。如果曝光、以及后续增益、值再次渐进地增加到其最大值，其中照明水平或强度维持在经增加的值，并且亮度值尚未到达最小阈值亮度水平，则照明水平或强度随后增加另一增量。重复该步骤，直到增益、曝光和照明水平或强度处于其最大值为止。

以类似的方式，增益、曝光和照明水平或强度被重置到其最小值，并且与成像组件相关联的点亮的照明组的数量增加一。如果曝光、以及后续增益和照明水平或强度值再次渐进地增加到其最大值，其中点亮的照明组维持在经增加的水平，并且亮度值尚未到达最小阈值亮度值，则点亮的照明组的数量随后再次增加一。重复该步骤，直到增益、曝光、照明水平或强度、以及点亮的照明组的数量处于其最大值，或者到达最小阈值亮度值为止。

在框304处，与成像组件相关联的聚焦水平(例如，焦距或聚焦长度)可以(例如，通过调节屈光度)被渐进地修改，以便确定第一条形码能够被成功地解码的成像组件聚焦水平的范围。一般而言，在成像组件的聚焦水平的每个渐进修改之后，可以分析所捕获的图像数据以确定条形码是否能够被成功地解码。

该渐进修改可包括首先从最小聚焦水平开始以第一聚焦水平增量渐进地增加聚焦水平，并且在每次渐进聚焦水平增加之后进行解码第一条形码的尝试。在一些示例中，第一聚焦水平增量是成像组件所允许的最小聚焦水平增量。重复该步骤，直到第一条形码可被成功地解码为止。然后，将条形码能够首次被成功地解码的聚焦水平视为最小阈值聚焦水平。

然后，成像组件的聚焦水平可以从最小阈值聚焦水平开始以第二聚焦水平增量渐进地增加，并且在每次渐进聚焦水平增加之后进行解码第一条形码的尝试。在一些示例中，第二聚焦水平增量与第一聚焦水平增量相同，而在其他示例中，第二聚焦水平增量是更大的增量。重复该步骤，直到第一条形码不再能够被成功地解码(即，当聚焦水平到达过冲(overshot)聚焦水平时)为止。

然后，成像组件的聚焦水平可以从过冲阈值聚焦水平开始以第一聚焦水平增量渐进地减小，并且在每次渐进聚焦水平减小之后进行解码第一条形码的尝试。重复该步骤，直到第一条形码可再次被成功地解码为止。将条形码能够再次被成功地解码的聚焦水平视为最大阈值聚焦水平。

由此将第一条形码能够被成功地解码的成像组件聚焦水平的范围确定为从最小阈值聚焦水平到最大阈值聚焦水平的范围。

在框306处，成像组件可被配置成使用该聚焦水平范围的中点聚焦值来操作。例如，如果最小阈值聚焦水平为20并且最大阈值聚焦水平为40，则中点聚焦值将为30。

在框308处，可以以与上文参考框302讨论的方式类似的方式来渐进地修改与成像组件相关联的照明设置，直到与所捕获的图像数据相关联的亮度到达最佳阈值亮度值为止。一般而言，在每次渐进修改之后，可以分析所捕获的图像数据以确定第一条形码是否仍能够被成功地解码。如果第一条形码在任何点处都无法被成功地解码，则可以使用二进制搜索算法来修改与成像组件相关联的照明强度水平、或与成像组件相关联的点亮的照明组的数量、颜色或配置中的一者或多者，直到第一条形码能够再次被成功地解码为止。一旦第一条形码能够再次被成功地解码，就可以继续进行照明设置的渐进修改，直到与所捕获的图像数据相关联的亮度到达最佳阈值亮度值为止。

在框310处，与成像组件相关联的聚焦水平(例如，聚焦长度或焦距)可以(例如，通过调节屈光度)在第一条形码能够被成功地解码的成像组件聚焦水平范围内被渐进地修改，以确定成像组件的最佳聚焦水平，在该最佳聚焦水平处所捕获的图像数据的锐度水平(例如，基于分辨率、明锐度(acutance)等)被优化(例如，高分辨率、高明锐度等)。一般而言，在成像组件的聚焦水平的每个渐进修改之后，可以分析所捕获的图像数据以确定图像锐度的测量或值。

渐进地修改与成像组件相关联的聚焦水平以确定成像组件的最佳聚焦水平可包括：首先确定在聚焦水平范围的最小阈值聚焦水平、中点聚焦水平和最大阈值聚焦水平中的每一者处捕获的图像数据的相应锐度水平。然后，可以基于所计算的锐度值将聚焦水平范围收窄到从最小阈值聚焦水平到中点聚焦水平或从中点聚焦水平到最大阈值聚焦水平的经修改的聚焦水平范围。例如，如果中点聚焦水平和最大阈值聚焦水平与比最小阈值聚焦水平更大的锐度值相关联，则该范围可被收窄到从中点聚焦水平到最大阈值聚焦水平的范围，但是如果中点聚焦水平和最小阈值聚焦水平与比最大阈值聚焦水平更大的锐度值相关联，则该范围可被收窄到从中点聚焦水平到最小阈值聚焦水平的范围。然后，可以确定经修改的范围的新的最小聚焦水平、中点聚焦水平和最大聚焦水平的锐度水平，并且经修改的范围可以以类似的方式被收窄到新的经修改的范围。可以以此方式继续收窄该范围，直到经修改的聚焦水平范围的经修改的最小聚焦水平、经修改的中点聚焦水平或经修改的最大聚焦水平中的一者是所捕获的图像数据的锐度值被最大化的最佳聚焦水平为止，或者直到经修改的最小聚焦水平、中点聚焦水平或最大聚焦水平或与其相关联的锐度值之间的差异落到阈值之下为止。

在框312处，成像组件可以用从框310确定的最佳聚焦水平并且用来自框308的最佳阈值亮度值的照明设置来操作，以捕获与粘附有第二条形码的第二目标对象相关联的图像数据。然后，可以分析与粘附有第二条形码的第二目标对象(以及粘附有相应条形码的各种后续目标对象)相关联的所捕获的图像数据以解码第二条形码(以及其他后续条形码)。

在一些示例中，方法300可包括通过以下步骤来确定最佳阈值亮度值的照明设置的附加变化：维持来自框310的最佳聚焦水平并且修改与成像组件相关联的最小或最大曝光水平、增益水平、照明强度水平、或点亮的照明组的数量、颜色或配置、或与成像组件相关联的相应照明组的颜色中的一者或多者，并且重复框302和框308以确定第二最佳阈值亮度值。

图4示出可由图1的工业固定视觉相机102实现的示例方法400的框图，该方法用于自动调谐工业固定视觉相机102以捕获目标对象的图像以供后续的机器视觉识别。方法400的一个或多个步骤可以实现为存储在计算机可读存储器(例如，存储器114)上并在一个或多个处理器(例如，处理器112)上可执行的一组指令。

在框402处，与被配置成捕获第一目标对象的图像的成像组件相关联的照明设置被渐进地修改，直到与所捕获的图像数据相关联的亮度值到达最小阈值亮度值为止。例如，与成像组件相关联的照明设置可包括与照明组件相关联的曝光、增益、照明强度、点亮的照明组的数量等。一般而言，照明设置中的每一者最初设置在它们的最小值，并且在每次渐进修改(通常是增加)之后，可以分析所捕获的图像数据以确定是否已经到达最小阈值亮度值。

例如，确定与所捕获的图像数据相关联的亮度值可包括：创建与所捕获的图像数据的每个像素相关联的像素强度值的直方图，并且使用该直方图来确定像素强度阈值，与所捕获的图像数据的像素相关联的大部分像素强度值都落在该像素强度阈值下方。例如，最小阈值亮度值可以与第一像素强度阈值相关联，并且最佳阈值亮度值与第二像素强度阈值相关联，第二像素强度阈值大于第一像素强度阈值。

如果尚未到达最小阈值亮度值，则照明设置可被进一步渐进地修改，直到到达最小阈值亮度值为止。例如，修改这些照明设置可包括首先将与成像组件相关联的曝光水平从最小曝光值渐进地增加到最大曝光值(并且如上文讨论的，在每次增加之后检查所捕获的图像数据的亮度值)。如果曝光水平被增加到其最大值，并且亮度值尚未到达最小阈值亮度水平，则曝光值被重置到其最小值，并且将与成像组件相关联的增益水平从最小增益水平增加一个增量。然后，将曝光水平从最小值渐进地增加到最大值，同时维持经增加的增益，其中如上文讨论的在每次增加之后检查所捕获的图像数据的亮度值。如果曝光水平被增加到其最大值，其中维持经增加的增益，并且亮度值尚未到达最小阈值亮度水平，则曝光值被重置到其最小值，并且将与成像组件相关联的增益水平从最小增益水平增加额外的增量。重复该步骤，直到增益和曝光水平两者都处于其最大值为止。

以类似的方式，将增益和曝光水平重置到其最小值，并且与成像组件相关联的照明水平或强度增加一个增量。如果曝光、以及后续增益、值再次渐进地增加到其最大值，其中照明水平或强度维持在经增加的值，并且亮度值尚未到达最小阈值亮度水平，则照明水平或强度随后增加另一增量。重复该步骤，直到增益、曝光和照明水平或强度处于其最大值为止。

以类似的方式，增益、曝光和照明水平或强度被重置到其最小值，并且与成像组件相关联的点亮的照明组的数量增加一。如果曝光、以及后续增益和照明水平或强度值再次渐进地增加到其最大值，其中点亮的照明组维持在经增加的水平，并且亮度值尚未到达最小阈值亮度值，则点亮的照明组的数量随后再次增加一。重复该步骤，直到增益、曝光、照明水平或强度、以及点亮的照明组的数量处于其最大值，或者到达最小阈值亮度值为止。

在框404处，成像组件可被配置成使用与成像组件相关联的聚焦水平范围的中点聚焦值来操作。例如，如果成像组件可能的最小聚焦水平为20，并且成像组件可能的最大聚焦水平为40，则中点聚焦值将为30。

在框406处，可以以与上文参考框402讨论的方式类似的方式来渐进地修改与成像组件相关联的照明设置，直到与所捕获的图像数据相关联的亮度到达最佳阈值亮度值为止。

在框408处，与成像组件相关联的聚焦水平可以(例如，通过调节屈光度)被渐进地修改，以确定成像组件的最佳聚焦水平，在该最佳聚焦水平处所捕获的图像数据的锐度水平(例如，基于分辨率、明锐度等)被优化(例如，基于高分辨率、高明锐度等)。一般而言，在成像组件的聚焦水平的每个渐进修改之后，可以分析所捕获的图像数据以确定图像锐度的测量或值。

渐进地修改与成像组件相关联的聚焦水平以确定成像组件的最佳聚焦水平可包括：首先确定在成像组件的聚焦水平范围的最小聚焦水平、中点聚焦水平和最大聚焦水平中的每一者处捕获的图像数据的相应锐度水平。然后，可以基于所计算的锐度值将聚焦水平范围收窄到从最小聚焦水平到中点聚焦水平或从中点聚焦水平到最大聚焦水平的经修改的聚焦水平范围。例如，如果中点聚焦水平和最大聚焦水平与比最小聚焦水平更大的锐度值相关联，则该范围可被收窄到从中点聚焦水平到最大聚焦水平的范围，但是如果中点聚焦水平和最小聚焦水平与比最大聚焦水平更大的锐度值相关联，则该范围可被收窄到从中点聚焦水平到最小聚焦水平的范围。然后，可以确定经修改的范围的新的最小聚焦水平、中点聚焦水平和最大聚焦水平的锐度水平，并且经修改的范围可以以类似的方式被收窄到新的经修改的范围。可以以此方式继续收窄该范围，直到经修改的聚焦水平范围的经修改的最小聚焦水平、经修改的中点聚焦水平或经修改的最大聚焦水平中的一者是所捕获的图像数据的锐度值被最大化的最佳聚焦水平为止，或者直到经修改的最小聚焦水平、中点聚焦水平或最大聚焦水平或与其相关联的锐度值之间的差异落到阈值之下为止。

在框410处，成像组件可以用所确定的最佳聚焦水平并且用最佳阈值亮度值的照明设置来操作，以捕获与第二目标对象相关联的图像数据。然后，可以分析与第二目标对象(以及各种后续目标对象)相关联的所捕获的图像数据，以识别第二目标对象(以及其他后续对象)。

在一些示例中，方法400可包括通过以下步骤来确定最佳阈值亮度值的照明设置的附加变化：维持来自框408的最佳聚焦水平并且修改与成像组件相关联的最小或最大曝光水平、增益水平、照明强度水平、或点亮的照明组的数量、颜色或配置、或与成像组件相关联的相应照明组的颜色中的一者或多者，并且重复框402和框406以确定第二最佳阈值亮度值。

以上描述涉及附图的框图。由框图表示的示例的替代实现方式包括一个或多个附加或替代要素、过程和/或设备。附加地或替代地，可以组合、划分、重新布置或省略图中的示例框中的一个或多个。由图中的框表示的部件由硬件、软件、固件和/或硬件、软件和/或固件的任何组合来实现。在一些示例中，由框表示的部件中的至少一个由逻辑电路实现。如本文所使用的，术语“逻辑电路”明确地定义为包括至少一个硬件部件的物理设备，该至少一个硬件部件被配置为(例如，经由根据预定配置的操作和/或经由存储的机器可读指令的执行)控制一个或多个机器和/或执行一个或多个机器的操作。逻辑电路的示例包括一个或多个处理器、一个或多个协处理器、一个或多个微处理器、一个或多个控制器、一个或多个数字信号处理器(DSP)、一个或多个专用集成电路(ASIC)、一个或多个现场可编程门阵列(FPGA)、一个或多个微控制器单元(MCU)、一个或多个硬件加速器、一个或多个专用计算机芯片、以及一个或多个片上系统(SoC)设备。诸如ASIC或FPGA之类的一些示例逻辑电路是用于执行操作(例如，由本文所述并且由本公开的流程图(如果存在)表示的操作中的一个或多个操作)的专门配置的硬件。一些示例逻辑电路是执行机器可读指令以执行操作(例如，由本文所述并且由本公开的流程图(如果存在)表示的操作中的一个或多个操作)的硬件。一些示例逻辑电路包括专门配置的硬件和执行机器可读指令的硬件的组合。上述描述涉及本文所描述的各种操作以及可以附在本文中以说明那些操作的流程的流程图。任何此类流程图表示本文所公开的示例方法。在一些示例中，由流程图表示的方法实现由框图表示的装置。本文所公开的示例方法的替代实现方式可以包括附加或替代操作。此外，可以组合、划分、重新布置或省略本文所公开的方法的替代实现的操作。在一些示例中，由本文所描述的操作由存储在介质(例如，有形机器可读介质)上以供由一个或多个逻辑电路(例如，(多个)处理器)执行的机器可读指令(例如，软件和/或固件)实现。在一些示例中，本文所描述的操作由一个或多个专门设计的逻辑电路(例如，(多个)ASIC)的一个或多个配置实现。在一些示例中，本文所描述的操作由(多个)专门设计的逻辑电路和存储在介质(例如，有形机器可读介质)上以供由(多个)逻辑电路执行的机器可读指令的组合来实现。

如本文所使用的，术语“有形机器可读介质”、“非瞬态机器可读介质”和“机器可读存储设备”中的每一者被明确定义为存储介质(例如，硬盘驱动器的盘片、数字多功能盘、光盘、闪存存储器、只读存储器、随机存取存储器等)，在其上存储机器可读指令(例如，以软件和/或固件的形式的程序代码)达任何合适的时间段(例如，永久地，达延长的时间段(例如，当与机器可读指令相关联的程序正在执行时)和/或短时间段(例如，在机器可读指令被高速缓存和/或在缓冲过程中)。进一步，如本文所使用的，术语“有形机器可读介质”、“非瞬态机器可读介质”和“机器可读存储设备”中的每一者被明确地定义为排除传播信号。也就是说，如在本专利的任何权利要求中所使用的，术语“有形机器可读介质”、“非瞬态机器可读介质”和“机器可读存储设备”中的任何一者都不能被理解为由传播信号实现。

在上述说明书中，已经描述了具体实施例。然而，本领域普通技术人员理解，可以做出各种修改和改变而不脱离如以下权利要求书所阐述的本发明的范围。因此，说明书和附图被认为是说明性的而非限制性的意义，并且所有此类修改都旨在被包括在本教导的范围内。附加地，所描述的实施例/示例/实现方式不应该被解释为相互排斥的，而应被理解为潜在地可组合的，如果此类组合以任何方式是允许的。换句话说，前述实施例/示例/实现方式中的任一者中所公开的任何特征可以被包括在其他前述实施例/示例/实现方式中的任一者中。

这些益处、优势、问题解决方案以及可能使任何益处、优势或解决方案发生或变得更为突出的任何(多个)要素不被解释成任何或所有权利要求的关键的、必需的或必要的特征或要素。本要求保护的发明仅由所附权利要求书限定，包括在本申请处于待审状态期间做出的任何修改以及授权公告的那些权利要求的所有等效物。

此外，在该文档中，诸如第一和第二、顶部和底部等之类的关系术语可以单独地用于区分一个实体或动作与另一实体或动作，而不一定要求或暗示此类实体或动作之间具有任何实际的此类关系或顺序。术语包括摂、包括“有”、“具有”、“具备”、“包含”、“包含有”、“涵盖”、“涵盖有”或它们的任何其他变型旨在覆盖非排他性包括，使得包括、具有、包含、涵盖一要素列表的过程、方法、物品或装置不仅包括那些要素还可包括未明确列出的或对此类过程、方法、物品或装置固有的其他要素。以“包括一”、“具有一”、“包含一”、“涵盖一”开头的要素，在没有更多约束条件的情形下，不排除在包括、具有、包含、涵盖该要素的过程、方法、物品或装置中有另外的相同要素存在。术语“一”和“一个”被定义为一个或更多个，除非本文中另有明确声明。术语“基本”、“大致”、“近似”、“约”或这些术语的任何其他版本被定义为如本领域技术人员理解的那样接近，并且在一个非限制性实施例中，这些术语被定义为在10％以内，在另一实施例中在5％以内，在另一实施例中在1％以内，而在另一实施例中在0.5％以内。本文中使用的术语“耦合的”被定义为连接的，尽管不一定是直接连接的也不一定是机械连接的。以某种方式“配置”的设备或结构至少以该种方式进行配置，但也可以以未列出的方式进行配置。

本公开的摘要被提供以允许读者快速地确定本技术公开的性质。提交该摘要，并且理解该摘要将不用于解释或限制权利要求书的范围或含义。另外，在上述具体实施方式中，可以看出出于使本公开整体化的目的，各种特征在各种实施例中被编组到一起。这种公开方法不应被解释为反映要求保护的实施例与各项权利要求中明确记载的相比需要更多的特征的意图。相反，如以下权利要求所反映，发明主题可能在于少于单个公开的实施例的全部特征。因此，以下权利要求由此被结合到具体实施方式中，其中各个权利要求作为单独要求保护的主题代表其自身。

Claims (19)

1.一种方法，包括：

通过以下步骤来调谐被配置成捕获与粘附有第一条形码的第一目标对象相关联的图像数据的成像组件：

(a)渐进地修改与所述成像组件相关联的照明设置，直到与所捕获的图像数据相关联的亮度值到达最小阈值亮度值为止；

(b)渐进地修改与所述成像组件相关联的聚焦水平，以确定所述第一条形码能够被成功地解码的成像组件聚焦水平范围；

(c)将所述成像组件配置成使用所述聚焦水平范围的中点聚焦值来操作；

(d)渐进地修改与所述成像组件相关联的所述照明设置，直到与所捕获的图像数据相关联的所述亮度到达最佳阈值亮度值为止；以及

(e)在所述第一条形码能够被成功地解码的所述成像组件聚焦水平范围内渐进地修改与所述成像组件相关联的所述聚焦水平，以确定所述成像组件的最佳聚焦水平，在所述最佳聚焦水平处所捕获的图像数据的锐度水平被优化；以及

通过以所确定的最佳聚焦水平并且用所述最佳阈值亮度值的照明设置操作的所述成像组件来捕获与粘附有第二条形码的第二目标对象相关联的图像数据。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，与所述成像组件相关联的所述照明设置包括与所述成像组件相关联的曝光、增益、照明强度或点亮的照明组的数量中的一者或多者。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在步骤(a)和步骤(d)处渐进地修改与所述成像组件相关联的所述照明设置包括：

(i)将与所述成像组件相关联的曝光水平从最小曝光值渐进地增加到最大曝光值；

(ii)当与所述成像组件相关联的所述曝光水平被设置到所述最大曝光值时，将与所述成像组件相关联的增益水平从最小增益值渐进地增加一个增量并重复步骤(i)；

(iii)当与所述成像组件相关联的所述增益水平被设置到所述最大增益值，并且与所述成像组件相关联的所述曝光水平被设置到所述最大曝光值时，将与所述成像组件相关联的照明强度水平从最小照明强度值渐进地增加一个增量并重复步骤(i)-(ii)；以及

(iv)当与所述成像组件相关联的所述照明水平被设置到所述最大照明值，与所述成像组件相关联的所述增益水平被设置到所述最大增益值，并且与所述成像组件相关联的所述曝光水平被设置到所述最大曝光值时，将与所述成像组件相关联的点亮的照明组的数量从点亮的照明组的最小数量增加一并重复步骤(i)-(iii)，直到与所述成像组件相关联的最大数量的照明组被点亮为止。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，确定与所捕获的图像数据相关联的所述亮度值包括：创建与所捕获的图像数据的每个像素相关联的像素强度值的直方图，并且使用所述直方图来确定像素强度阈值，与所捕获的图像数据的所述像素相关联的大部分所述像素强度值都落在所述像素强度阈值下方。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述最小阈值亮度值与第一像素强度阈值相关联，其中所述最佳阈值亮度值与第二像素强度阈值相关联，并且其中所述第二像素强度阈值大于所述第一像素强度阈值。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(b)处渐进地修改与所述成像组件相关联的所述聚焦水平以确定所述第一条形码能够被成功地解码的成像组件聚焦水平范围包括：

(i)将与所述成像组件相关联的聚焦水平从与所述成像组件相关联的最小聚焦水平渐进地增加第一聚焦水平增量；

(ii)在步骤(i)的每次渐进聚焦水平增加之后尝试解码所述第一条形码并重复步骤(i)，直到到达所述第一条形码能够被成功地解码的最小阈值聚焦水平为止；

(iii)将与所述成像组件相关联的聚焦水平从所述最小阈值聚焦水平渐进地增加第二聚焦水平增量；

(iv)在步骤(ii)的每次渐进聚焦水平增加之后尝试解码所述第一条形码并重复步骤(ii)，直到到达所述第一条形码不再能够被成功地解码的过冲聚焦水平为止；

(v)将与所述成像组件相关联的聚焦水平从所述过冲聚焦水平渐进地减小所述第一聚焦水平增量；

(vi)在步骤(v)的每次渐进聚焦水平减小之后尝试解码所述第一条形码并重复步骤(v)，直到到达所述第一条形码能够再次被成功地解码的最大阈值聚焦水平为止；以及

(vii)确定所述第一条形码能够被成功地解码的所述成像组件聚焦水平范围是从所述最小阈值聚焦水平到所述最大阈值聚焦水平的范围。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第一聚焦水平增量是所述成像组件的最小聚焦水平增量。

8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第二聚焦水平增量是比所述第一聚焦水平增量更大的增量。

9.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第二聚焦水平增量与所述第一聚焦水平增量相同。

10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(e)处在所述第一条形码能够被成功地解码的所述成像组件聚焦水平范围内渐进地修改与所述成像组件相关联的所述聚焦水平，以确定所述成像组件的最佳聚焦水平，在所述最佳聚焦水平处所捕获的图像的锐度水平被优化，包括：

(i)确定在所述聚焦水平范围的最小阈值聚焦水平、中点聚焦水平和最大阈值聚焦水平中的每一者处捕获的图像数据的相应锐度水平；

(ii)基于在所述聚焦水平范围的所述最小阈值聚焦水平、所述中点聚焦水平和所述最大阈值聚焦水平中的每一者处捕获的图像数据的所确定的锐度水平，将所述聚焦水平范围收窄到经修改的聚焦水平范围，所述经修改的聚焦水平范围为以下任一者：(1)从所述最小阈值聚焦水平到所述中点聚焦水平的范围或(2)从所述中点聚焦水平到所述最大阈值聚焦水平的范围；

(iii)确定在所述经修改的聚焦水平范围的经修改的最小聚焦水平、经修改的中点聚焦水平和经修改的最大聚焦水平中的每一者处捕获的图像数据的相应锐度水平；以及

(iv)重复步骤(ii)和步骤(iii)，直到所述经修改的聚焦水平范围的所述经修改的最小聚焦水平、所述经修改的中点聚焦水平或所述经修改的最大聚焦水平中的一者是最佳聚焦水平为止，在所述最佳聚焦水平处所捕获的图像数据的锐度水平被最大化。

11.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述最佳阈值亮度值是第一最佳阈值亮度值，所述方法进一步包括：

修改以下各项中的一项或多项：与所述成像组件相关联的最小或最大曝光水平、增益水平、照明强度水平、或点亮的照明组的数量、颜色或配置、或与所述成像组件相关联的相应照明组的颜色；并且重复步骤(a)和步骤(e)以确定第二最佳阈值亮度值。

12.如权利要求1所述的方法，进一步包括：在步骤(e)处，当渐进地修改与所述成像组件相关联的照明设置导致所述第一条形码不再能够被成功地解码时：

使用二进制搜索算法来修改与所述成像组件相关联的所述照明强度水平、与所述成像组件相关联的点亮的照明组的数量、颜色或配置中的一者或多者，直到所述第一条形码能够再次被成功地解码为止。

13.一种方法，包括：

通过以下步骤来调谐被配置成捕获与第一目标对象相关联的图像数据的成像组件：

(a)渐进地修改与所述成像组件相关联的照明设置，直到与所捕获的图像数据相关联的亮度值到达最小阈值亮度值为止；

(b)将所述成像组件配置成使用与所述成像组件相关联的聚焦水平范围的中点聚焦值来操作；

(c)渐进地修改与所述成像组件相关联的所述照明设置，直到与所捕获的图像数据相关联的所述亮度到达最佳阈值亮度值为止；以及

(d)在与所述成像组件相关联的所述聚焦水平范围内渐进地修改与所述成像组件相关联的所述聚焦水平，以确定所述成像组件的最佳聚焦水平，在所述最佳聚焦水平处所捕获的图像数据的锐度水平被优化；以及

通过以所确定的最佳聚焦水平并且用所述最佳阈值亮度值的照明设置操作的所述成像组件来捕获与第二目标对象相关联的图像数据。

14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，与所述成像组件相关联的所述照明设置包括与所述成像组件相关联的曝光、增益、照明强度或点亮的照明组的数量中的一者或多者。

15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，在步骤(a)和步骤(c)处渐进地修改与所述成像组件相关联的所述照明设置包括：

(i)将与所述成像组件相关联的曝光水平从最小曝光值渐进地增加到最大曝光值；

(ii)当与所述成像组件相关联的所述曝光水平被设置到所述最大曝光值时，将与所述成像组件相关联的增益水平从最小增益值渐进地增加一个增量并重复步骤(i)；

(iii)当与所述成像组件相关联的所述增益水平被设置到所述最大增益值，并且与所述成像组件相关联的所述曝光水平被设置到所述最大曝光值时，将与所述成像组件相关联的照明强度水平从最小照明强度值渐进地增加一个增量并重复步骤(i)-(ii)；以及

(iv)当与所述成像组件相关联的所述照明水平被设置到所述最大照明值，与所述成像组件相关联的所述增益水平被设置到所述最大增益值，并且与所述成像组件相关联的所述曝光水平被设置到所述最大曝光值时，将与所述成像组件相关联的点亮的照明组的数量从点亮的照明组的最小数量增加一并重复步骤(i)-(iii)，直到与所述成像组件相关联的最大数量的照明组被点亮为止。

16.如权利要求13所述的方法，其特征在于，确定与所捕获的图像数据相关联的所述亮度值包括：创建与所捕获的图像数据的每个像素相关联的像素强度值的直方图，并且使用所述直方图来确定像素强度阈值，与所捕获的图像数据的所述像素相关联的大部分所述像素强度值都落在所述像素强度阈值下方。

17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述最小阈值亮度值与第一像素强度阈值相关联，其中所述最佳阈值亮度值与第二像素强度阈值相关联，并且其中所述第二像素强度阈值大于所述第一像素强度阈值。

18.如权利要求13所述的方法，其特征在于，在步骤(d)处在与所述成像组件相关联的所述聚焦水平范围内渐进地修改与所述成像组件相关联的所述聚焦水平，以确定所述成像组件的最佳聚焦水平，在所述最佳聚焦水平处所捕获的图像数据的锐度水平被优化，包括：

(i)确定在所述聚焦水平范围的最小聚焦水平、中点聚焦水平和最大聚焦水平中的每一者处捕获的图像数据的相应锐度水平；

(ii)基于所确定的在所述聚焦水平范围的所述最小聚焦水平、所述中点聚焦水平和所述最大聚焦水平中的每一者处捕获的图像数据的锐度水平，将所述聚焦水平范围收窄到经修改的聚焦水平范围，所述经修改的聚焦水平范围为以下任一者：(1)从所述最小聚焦水平到所述中点聚焦水平的范围或(2)从所述中点聚焦水平到所述最大聚焦水平的范围；以及

(iii)确定在所述经修改的聚焦水平范围的经修改的最小聚焦水平、经修改的中点聚焦水平和经修改的最大聚焦水平中的每一者处捕获的图像数据的相应锐度水平；以及

(iv)重复步骤(ii)和步骤(iii)，直到所述经修改的聚焦水平范围的所述经修改的最小聚焦水平、所述经修改的中点聚焦水平或所述经修改的最大聚焦水平中的一者是最佳聚焦水平为止，在所述最佳聚焦水平处所捕获的图像数据的锐度水平被最大化。

19.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述最佳阈值亮度值是第一最佳阈值亮度值，所述方法进一步包括：

修改以下各项中的一项或多项：与所述成像组件相关联的最小或最大曝光水平、增益水平、照明强度水平、或点亮的照明组的数量、颜色或配置；并且重复步骤(a)和步骤(e)以确定第二最佳阈值亮度值。

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