本发明涉及智能电器控制技术领域，具体涉及一种基于食材识别的智能电器综合管理方法及系统。
背景技术：
现有智能电器对食材的加工方式比较单一，如，微波炉加热食物时，需要用户选择指定的加热方式即可，冰箱冷藏食物时也是根据用户指定的冷藏方式或冰箱内置的固定冷藏方式进行冷藏，虽然，智能电器对食物的加工具有一定的智能方式，但是，还需要人工手动选择加工方式，如果要想对食物进行完美的加工，则对操作者的烹饪经验具有较高的要求。
技术实现要素：
本申请提供一种基于食材识别的智能电器综合管理方法及系统。
根据第一方面，一种实施例中提供一种基于食材识别的智能电器综合管理方法，该智能电器综合管理方法可在离线环境下运行，也可在线运行，具体要求根据智能电器所处网络环境的情况选择运行方式，智能电器综合管理方法包括步骤：
获取智能电器中的食材图像，调取相应食材的人工智能模型，并基于所述人工智能模型对所述食材图像进行识别，获取食材类型；
基于所述食材类型控制所述智能电器选择对应的加工方式对所述食材进行加工，所述加工方式包括但不限于加工时长的自适应控制、加工温湿度的自适应控制。
一种实施例中，还包括获取智能电器中的食材的形状、重量、颜色、温湿度和纹理的动态变化信息，并基于动态变化信息动态调整智能电器对食材的当前加工时长及当前加工温湿度。
一种实施例中，还包括根据食材类型下载食材的菜谱，并根据选中的菜谱控制智能电器对食材的加工方式。
一种实施例中，还包括基于食材的动态变化信息对食材的当前新鲜程度进行判断并显示判断结果的步骤。
一种实施例中，还包括通过语音交互控制智能电器对食材的加工方式。
一种实施例中，还包括基于人工智能模型对食材图像进行识别，得到食材体积的步骤，并基于食材类型和食材体积将食材的营养成分含量，及将食材的营养成分含量显示于智能电器的显示屏上，营养成分含量包括但不限于蛋白持含量、热量、脂肪含量、维生素和矿物持含量。
一种实施例中，还包括对智能电器中的预设食材进行监控的步骤，待监测到预设食材满足预设补给条件后，还包括对预设食材进行自助下单的步骤。
一种实施例中，还包括对食材包装的二维码或条形码进行识别，获取二维码或条形码关联的食材信息，并将关联的食材信息显示于智能电器的显示屏上，关联的食材信息包括但不限于食材产地信息、食材生产加工过程信息及食材相关安全信息。
一种实施例中，还包括共享食材信息及食材加工方式的步骤。
一种实施例中，还包括对人工智能模型进行更新的步骤。
一种实施例中，智能电器包括但不限于：冰箱、微波炉、烤箱、蒸箱、微蒸烤一体机和厨房机器人。
根据第二方面，一种实施例中提供一种基于食材识别的智能电器综合管理系统，包括电路板和摄像组件；
摄像组件与电路板电连接，摄像组件用于获取智能电器中的食材图像，调取相应食材的人工智能模型，并基于人工智能模型对食材图像进行识别获取食材类型，并将食材类型反馈至电路板；
电路板基于食材类型控制智能电器选择对应的加工方式对食材进行加工，加工方式包括但不限于加工时长的自适应控制、加工温湿度的自适应控制。
一种实施例中，还包括传感器组件，传感器组件与电路板电连接，传感器组件将食材的重量和温湿度的动态变化信息反馈至电路板，电路板还根据食材的形状、重量、颜色、温湿度和纹理的动态变化信息动态调整智能电器对食材的当前加工时长和当前加工温湿度。
一种实施例中，还包括语音组件，语音组件与电路板电连接，电路板根据语音组件反馈的语音交互信息控制智能电器对食材的加工方式。
一种实施例中，还包括通信模块，电路板通过通信模块辅助管理智能电器，辅助管理包括：
电路板通过通信模块与商超网站对接，并根据智能电器中的预设食材的预设补给条件，对预设食材进行自助下单；
电路板通过通信模块与云端对接，共享食材信息及食材加工方式；电路板还根据所述食材类型从云端或本地下载食材的菜谱，并根据选中的菜谱控制智能电器对食材的加工方式。
一种实施例中，通信模块包括但不限于：wifi模块、蓝牙模块、3g/4g/5g通信模块。
一种实施例中，还包括触控显示屏，触控显示屏与电路板电连接，触控显示屏用于显示食材的加工方式、食材的营养成分含量及食材包装的二维码或条形码关联的食材信息。
依据上述实施例的智能电器综合管理方法，由于通过人工智能模型对食材进行精确识别，并根据识别的食材类型控制智能电器对其进行加工，且加工的过程中对加工时长及加工温湿度能自适应控制，无需借助人工经验也能对食材进行最佳的加工处理，使智能电器能更好的服务于不同的用户，提高智能电器的通用性。
附图说明
图1为智能电器综合管理方法流程图；
图2为智能电器综合管理系统原理图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。
实施例一：
本例提供一种基于食材识别的智能电器综合管理方法，即在食材识别结果的基础上，对智能电器进行综合管理，本例的智能电器可以是冰箱、微波炉、烤箱、蒸箱、微蒸烤一体机和厨房机器人等，该管理方法可以离线运行也可以在线运行，具体根据智能电器所处网络情况而定，该管理方法具体包括如下步骤，其流程图如图1所示。
s1：获取智能电器中的食材图像，调取相应食材的人工智能模型，并基于人工智能模型对食材图像进行识别，获取食材类型。
优选的，本步骤是在智能电器本地进行的，即，在无网络的情况下，通过在单目或双目摄像机中值入多种食材的人工智能模型，使得，摄像机拍摄到智能电器中的食材图像后，调取该食材对应的人工智能模型，并基于该人工智能模型对食材图像进行识别，最终获得该食材的类型。
需要说明的是，针对不同的食材的人工智能模型分别是通过深度学习的方式得到，即，线下通过大数据的采集和深度学习获得人工智能模型；同时，该人工智能模型在实际使用过程中通过获取的新的食材数据不断进行更新，若该智能电器处于离线环境下运行，则该人工智能模型是在智能电器的本地食材数据进行更新；若该智能电器处于在线环境下运行，则该人工智能模型在云端通过共享的食材数据进行更新，更新后的人工智能模型自动在智能电器中进行更新，即智能电器检测到云端存在新版本的人工智能模型后，则从云端自动下载该新版本的人工智能模型；不论人工智能模型是在本地更新还是在云端更新，其最终目的均是通过人工智能模型的不断更新提高食材的识别精度及根据实际需要对食材进行其他功能方便的识别。
通过人工智能模型除了识别食材类型外，还可以根据实际需要，识别食材的形状、积体、颜色和纹理等参数。
另外，根据实际需要，还可以通过摄像机识别食材包装的二维码或条形码，进而获取二维码或条形码关联的食材信息，该关联的食材信息包括但不限于食材产地信息、食材生产加工过程信息及食材相关安全信息等内容，并将这些内容显示于智能电器的显示屏上，以供用户对食材作进一步的了解。
s2：基于食材类型控制智能电器选择对应的加工方式对食材进行加工。
根据步骤s1识别的食材类型自动控制智能电器选择对应的加工方式对食材进行加工，该加工方式包括但不限于加工时长的自适应控制、加工温湿度的自适应控制。
由于本例的基本构思是实现智能电器对食材的全自动化加工处理，不需要人工手动操作，以提高智能电器的通用性，为实现这一基本构思，针对不同的食材其加工过程不同，本例还包括对食材的当前加工时长及当前加工温湿度进行动态调整的步骤，具体的，本例还包括获取智能电器中的食材的形状、重量、颜色、温湿度和纹理的动态变化信息，根据该动态变化信息动态调整智能电器对食材的当前加工时长及当前加工温湿度。
通过动态调整智能电器对食材的加工时长和加工温湿度进行动态调整，与现有的智能电器对食材的固定的加工时长和固定的加工温湿度相比，本例提供的方法能根据食材的动态变化对其加工方式进行自适应调整，使食材达到最佳状态的加工，从而使食材的营养价值最高，如，当智能电器为微波炉时，当检测到微波炉内的食材为米饭时，微波炉自动对该米饭进行加热处理，且加热处理的过程中，根据该米饭当前的颜色、软硬度、温湿度等参数自适应调节米饭的当前加热时长及当前加热温湿度，使加热后的米饭达到最佳口感。
目前，很多用户面对已购买的食材却不能制成与菜谱卖相相似或相同的食品，为此，本例还包括根据食材类型下载食材的菜谱的步骤，该智能电器能根据选中的菜谱对该食材进行加工处理，最终制成与该菜谱卖相相似或相同的食品。
除了上述提供的智能电器能根据食材类型或菜谱自动对食材进行加工外理外，为了满足特殊人群的需求，如，不能选择菜谱的人群，本例还提供另外一种处理方式，具体的，本例还包括通语音交互控制智能电器对食材的加工方式；这样，当用户将食材放入智能电器后，通过语音与智能电器进行交互以控制智能电器对食材的自动加工。
需要说明的是，本例提供的智能电器对食材的三种自动加工方式：一种方式为通过食材类型对食材进行自动加工；一种方式为通过选定的菜谱对食材进行自动加工；一种方式为通过语音交互对食材进行自动加工；在实际应用中，这三种自动加工方式可根据智能电器的应用场景进行相应的开发应用。
由于用户将常常将食物放入类似于冰箱这样的智能电器中忘记拿取或者将存放一定时间段的食物放入类似于微波炉这样的智能电器中进行二次加工，容易出现食物在冰箱长久存放后腐烂或者将变质的食物二次加工食用后对人体造成一定的伤害，不论何种情况，其原因在于用户对食物的新鲜程度不能及时获取，进一步，本例还包括基于食材的动态变化信息，如颜色、纹理等参数，对食材的当前新鲜程度进行判断并显示判断结果的步骤，这样，用户根据显示结果就能及时获取食材当前的新鲜程度，以便用户能及时对新鲜度较低的食材进行恰当的处理。
由于现在很多用户都在关注健康养生的生活，对食材的营养成分含量要求比较高，但是，目前的智能电器并不具有对食材的营养成分含量显示的功能，用户虽然对常用的食材的营养成分粗略了解，但是对实际生活中具体食用的食材的确切的营养成分含量并不知晓，因此，本例还包括基于人工智能模型对食材图像进行识别，得到食材体积的步骤，并基于食材类型和食材体积从数据库中获得食材的营养含量成分及将食材的营养成分含量显示于智能电器的显示屏上，营养成分含量包括但不限于蛋白持含量、热量、脂肪含量、维生素和矿物质含量。这样，用户通过智能电器的显示屏就能直观的得到食材的营养成分含量，满足用户健康饮食的需要。
进一步，根据特殊用户的需求，如，不能外出的用户，如不及时对该用户所需的食材进行补给，当该食材短缺时，给用户带来一定的不便，所以，需要其他用户定期查看该用户食材的使用情况，待数量较少时及时补充，这种方式不论是对需求者还是供给者都造成生活不便，为此，本例还包括对智能电器中的预设食材进行监控的步骤，待监测到该预设食材满足预设补给条件后，该智能电器自动对该预设食材进行自助下单，这样，不仅能及时补给食材，还极大地方便了用户。
需要说明的是，本例的预设补给条件是用户根据生活习惯自定义的条件，如，该预设补给条件可以是预设食材的余量到达某一设定值，也可以是预设食材放置智能电器中的天数等。自助下单是指智能电器与某一商超网站对接，待预设食材达到预设补给条件时，智能电器从该商超网站上自动下单采购。
另外，为了增强用户的体验性及收集食材的大量数据，以便对人工智能模型进行更新，本例还包括共享食材信息及食材加工方式的步骤，用户通过将食材信息及食材加工方式共享到云端，这样，在云端能大量收集食材数据，并对食材的人工智能模型进行更新，从而更新后的人工智能模型能提高对食材识别的精度。
本例在食材识别的基础上对智能电器进行综合管理，以使智能电器能满足不同用户的需求。
实施例二：
基于实施例一，本例以智能电器以冰箱的具体应用为例进行说明其综合管理的实现方式。
待使用者将食材放入冰箱后，通过摄像机获取冰箱内存放的食材图像，通过人工智能模型对食材图像进行识别，获得食材类型和食材体积。
冰箱基于食材类型对不同类型的食材选择不同方式的冷藏加工处理，如对冷藏过程中的温度进行动态控制。
通过食材类型和食材体积从数据库中获得食材的营养成分含量，并将该营养成分含量显示于冰箱的显示屏上，如，将食材的蛋白质含量、脂肪含量、热量及维生素等信息显示于冰箱的显示屏上。
另外，还可以通过摄像机获取食材的二维码或条形码，并将该二维码或条形码关联的食材的产地信息、生产加工过程信息和相关安全信息显示于冰箱的显示屏上，以供用户进一步对食材进行了解。
还可以通过获取食材的颜色和纹理等动态变化信息对食材的当前新鲜程度进行判断并在冰箱的显示屏上显示该判断结果，从而提醒用户食材在冰箱的存储时间，对变质的食材及时处理。
还可以对冰箱中的预设食材进行监控，待监测到预设食材满足预设补给条件后，冰箱将该预设食材信息与商超网站对接，冰箱从商超网站自动下单采购。
还可以从云端或本地对冰箱内的食材下载相应的菜谱，并将该菜谱显示到冰箱的显示屏上，以供用户参考。
相应的，可以将冰箱内的食材信息及时上传至云端进行分享。
实施例三：
基于实施例一，本例以智能电器以微波炉的具体应用为例进行说明其综合管理的实现方式。
待使用者将食材放入微波炉后，通过摄像机获取微波炉内存放的食材图像，通过人工智能模型对食材图像进行识别，获得食材类型，还可以通过设置传感器组件获取食材的重量和温湿度等参数。
微波炉基于食材类型、重量和温湿度对不同类型的食材选择不同方式的加热处理，如对加热过程中的加热时间及加热温度进行动态控制。
通过食材类型和食材体积从数据库中获得食材的营养成分含量，并将该营养成分含量显示于微波炉的显示屏上，如，将食材的蛋白质含量、脂肪含量、热量及维生素等信息显示于微波炉的显示屏上，以满足用户的健康饮食。
另外，还可以通过摄像机获取食材的二维码或条形码，并将该二维码或条形码关联的食材的产地信息、生产加工过程信息和相关安全信息显示于微波炉的显示屏上，以供用户进一步对食材进行了解。
还可以通过获取食材的颜色和纹理等动态变化信息对食材的当前新鲜程度进行判断并在微波炉的显示屏上显示该判断结果，从而提醒用户食材是否已变质、是否可食，并对变质的食材及时处理。
还可以从云端或本地对微波炉内的食材下载相应的菜谱，并将该菜谱显示到冰箱的显示屏上，以供用户参考，同时，该微波炉还能根据选中的菜谱对食材进行自动加工。
在其他实施例中，还可以通过语音交互实现微波炉对食材的自动加工。
针对烤箱、蒸箱和微蒸烤一体机的具体应用请参考微波炉的具体应用，本例不作赘述。
实施例四：
基于实施例一，本例提供一种基于食材识别的智能电器综合管理系统，其原理图如图2所示，包括电路板和摄像组件，其中，摄像组件与电路板电连接，摄像组件用于获取智能电器中的食材图像，调取相应食材的人工智能模型，并基于人工智能模型对食材图像进行识别获取食材类型，并将食材类型反馈至电路板；电路板基于食材类型控制智能电器选择对应的加工方式对食材进行加工，加工方式包括但不限于加工时长的自适应控制、加工温湿度的自适应控制。
本例的摄像组件可以是单目摄像机也或可以是双目摄像机，优选的，食材图像的识别过程是在摄像机内完成的，即，本例的摄像机集成有图像识别算法，通过该图像识别算法对摄像机采集的食材图像进行识别，该图像识别算法可以是人工智能算法，相应的，摄像机内置有相应的人工智能模型，通过人工智能模型对食材图像进行识别；另外，针对具有包装的食材，还可以识别该包装上的二维码或条形码，以获取该二维码或条形码关联的食材的产地信息、生产加工过程信息及相关安全信息；在其他实施例中，还可以通过其他方式识别待食材图像的类型。
为了全方位获取食材的信息，还例还包括传感器组件，传感器组件包括重量传感器、温湿度传感器、气味传感器等，根据智能电器的具体应用将相应的传感器安装于智能电器上，传感器组件与电路板电连接，将食材的重量和温湿度等参数的动态变化信息反馈至电路板，电路板还根据食材的形状、重量、颜色、温湿度和纹理的动态变化信息动态调整智能电器对食材的当前加工时长和当前加工温湿度。即，通过传感器组件对食材全方位感知，进而达到对食材的加工过程进行动态调整的目的。
进一步，为了增加智能电器综合管理系统的互动感，提高人的参与性和乐趣，本例还包括对食材的加工方式进行语音控制的语音组件，语音组件与电路板连接，语音组件包括麦克风和喇叭，通过语音组件对智能电器内部及外部进行声音鉴别以实现食材自动加工过程和外部的语音控制。
本例的智能电器综合管理系统可以在离线方式下运行，同样的，通过在电路板上集成通信模块或外接通信模块，使本例的管理系统可以在线运行，以实现其他功能的辅助管理，该辅助管理包括以下几种方式：
电路板通过通信模块与商超网站对接，并根据智能电器中的预设食材的预设补给条件，对预设食材进行自助下单采购；
电路板通过通信模块与云端对接，共享食材信息及食材加工方式；
电路板还根据食材类型从云端或本地下载食材的菜谱，并根据选中的菜谱控制智能电器对食材的加工方式。
本例的通信模块包括但不限于wifi模块、蓝牙模块、3g/4g/5g通信模块，具体根据实际情况设定通信方式。
本例还包括触控显示屏，触控显示屏与控电路板电连接，用户通过触控显示屏直观的得到智能电器中食材的当前加工方式、食材营养成分含量及食材包装的二维码或条形码关联的食材信息；本例的食材营养成分含量可参考实施例一。
以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员，依据本发明的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。