在电磁炉中选择性加热物料的系统、方法及过程与流程

本申请基于并源自于2014年6月18日提交的申请号为62/013,954的美国临时专利申请的申请日的权益，该美国临时专利申请的全部内容通过引用并入本文。

背景技术：

当前，传统电磁炉，例如微波炉利用电磁能冲击腔体内放置的食物，该电磁能通过介电加热过程使得食物被加热。例如，传统微波炉利用磁控管在腔体中发射电磁波。这产生了在腔体内的加热腔体内所有食品的驻波。传统的红外线炉利用高频辐射加热空间内的食物。类似地，这些炉均加热在腔体内的所有食品。

在微波炉中，所述驻波图案形成了高能量集中的区域和低能量集中的区域，因此产生了传统微波炉内食物或物料的非均匀加热。传统微波炉试图通过利用多种方法减轻非均匀分布，例如机动化旋转盘或使驻波图案随机化的微波搅拌器。

附图说明

图1是根据所公开的系统和方法的实施方式的选择性加热电磁炉的透视图；

图2是根据所公开的系统和方法的实施方式的选择性加热炉控制面板的前视图；

图3是根据所公开的系统和方法的实施方式的选择性基于红外线加热的炉的透视图；

图4是根据所公开的系统和方法的实施方式的炉腔炉的内部从上部向下的视图；

图5是根据所公开的系统和方法的实施方式的炉控制电路的模块图；

图6是根据所公开的系统和方法的实施方式的选择性加热过程；

图7是根据所公开的系统和方法的实施方式的选择性加热炉控制面板的一部分；

图8是根据所公开的系统和方法的实施方式的卡路里确定过程；

图9是根据所公开的系统和方法的实施方式的选择性加热相控阵天线微波炉的透视图；

图10是根据所公开的系统和方法的实施方式的选择性加热炉控制面板的一部分。

具体实施方式

之前烹饪过的食物、剩饭和冻肉可包含常放置于同一盘子或同一容器中的几种不同食物或菜肴。用户可能希望加热所有的食物，或可能更想只加热部分食物而保持其他食物不被加热。此外，用户可能想要加热比其它食物更多的一些食物。

例如，用户可能具有在同一个餐盘里面的沙拉和马铃薯。在这种情况下，用户可能希望只加热马铃薯，而不加热沙拉。本文所描述的方法和系统可使得仅选择并引导能量至炉腔内的特定区域成为可能，从而允许用户选择性加热食品的特定区域。通过增加的功能和控制，不仅可以使用户节约时间并为用户提供更多便利，还可以使用户选择加热炉腔中的不同食品至不同温度，而不需要分开食品或让所述炉运转多个加热周期。此外，本文所描述的方法和系统可通过控制热量被应用至所选择食品的位置来防止或减少不均匀加热。

利用本文所描述的方法和系统，冷冻食品可转换成从炉中出来的全餐，其可包括同一托盘中混合受冷的沙拉或水果，而肉糜卷正冒着热气。利用本文所描述的方法和系统，用户能够将包含炸薯条和番茄酱的盘子放入炉中，仅加热薯条而保持番茄酱不变。利用本文所描述的方法和系统，厨师可以在一个炉空间中同时准备多种餐食，但每种餐食具有不同的温度和时间要求。此外，用户能够同时将所有食物放置在一个容器上并选择性加热每种食品，而不需要分离食物到几个容器或盘子并在每个加热周期之间等待，因此减少了所需餐具和镀银餐具的量，从而导致时间、用水和能量的节约。

本文所描述的系统和方法可利用电磁能执行食物的选择性加热。本文所用到的术语“电磁能”包括电磁光谱的任意部分或所有部分，包括但不限于射频(RF)、红外线(IR)、近红外线、可见光和紫外线等。在一些情况中，所应用的电磁能可包括具有在约100km到1mm的波长范围的RF能，该波长范围对应于约3KHz到300GHz的频率范围。在一些情况中，可应用例如1MHz到100GHz的窄频范围的RF能。本文，应用电磁光谱的RF部分的能量被称为应用RF能。例如，微波和超高频(UHF)能，都在RF范围内。在其他一些例子中，所应用的电磁能可仅落在一个或多个ISM频率带中，例如，433.05MHz和434.79MHz之间，902MHz和928MHz之间，2400MHz和2500MHz之间，和/或5725MHz和5875MHz之间。虽然本文所描述的示例实施方式都与RF能应用有关，但这些描述仅作为示例，而不旨在将所描述的系统和方法的范围限制于电磁光谱的任一特定部分。

此外，本文所描述的方法和系统可包括附贴至食物托盘的机器可读码或贴纸。该贴纸可包括关于待加热的位置和温度的信息。智能炉可自动读取所述码并根据特定加热图加热食物。因此，晚餐食物制作者可具有关于他们的食物将被怎样加热的更先进控制，用户可具有完全的一键自动加热方案。

此外，本文所描述的方法和系统可超出厨房和用餐空间，包括其他工业和商业应用，例如物料制作。

本文所描述的系统和方法允许用户在电磁炉内部选择性加热不同食品或食品的不同区域至不同的温度、而不需要反复几次移出并放置食物到该炉中。电磁炉可配置为允许用户在一次操作中加热食品或食品的不同区域至不同的温度。所述炉可包括用户界面和安装在所述炉腔内部的摄像机，用户界面和摄像机允许用户在触摸屏显示器上选择待加热的食品或食品的区域。所述炉可包括系统，该系统捕捉用户的选择并利用捕捉的数据控制加热系统，加热系统能够引导电磁能至食物的任意区域。选择性地引导能量至特定区域可允许加热系统仅加热所述选择的区域。此外，本文所描述的系统和方法可包括这样的方法，其用于允许食物制造者在可打印贴纸或其他标签上产生和存储加热图，所述可打印贴纸或其他标签之后能够被所述炉读取并用于加热食物。

此外，因为食品可被放置在具有摄像机、受控照明、受控腔体结构和允许用户选择和识别食物的用户界面的空间中，系统可被用来确定所述食品的卡路里。本文所描述的系统和方法的炉可具有摄像机、受控照明条件和允许用户选择食物区域的用户界面。所述炉还可具有称重台以测量放置食品的总重量。利用用户选择的区域、盘子的总重量以及食物高度的平均估计，可计算食物的体积。所述炉可允许用户通过界面输入食物类型，并且所述炉将返回卡路里量。这个数据可从存储在炉存储器中的数据库或从通过可联网炉的在线数据库获得。作为备选，食物标识和卡路里数据可存储在本文所讨论的ID贴纸上。或者，所述炉可利用当前可获得的图像食物识别方法，并通过提供带有受控照明和图像设置的受控食物图像捕捉来改进它们的精度。所述炉腔和电磁发射器或注施器的设计可取决于所使用操作的频率。食物可通过电磁光谱内的几个频率范围来加热，所述电磁光谱范围从数十KHz到数百GHz范围内的低射频加热，一直到较高端的例如红外线THz范围内的频谱。不同的频率范围可导致不同的食物加热结果，较低频渗透食物更多，而较高频导致更多表面被加热。这主要是由于食物在不同温度和频率下的介电性能。此外，烹饪时间和食物味道可基于所选择的操作频率改变。例如，以红外线范围内的非常高频模式操作的炉仅可加热食物的表面。之后剩余体积的食物将通过从表面到内部体积的热传导进行加热。因此，高频烹饪可产生更多的烤焦或酥脆效果，但因为食物内部的热传导相对慢，这也可导致增加的加热时间。这与基于对流的炉内发生的情况相似。另一方面，以微波频率范围操作的炉可提供能够更好渗透食物的能量。由此，食物体积可被更快的加热，但不会产生酥脆或烤焦的效果。因此，虽然单一频率或多个频率可足以产生加热，完整系统，例如在传统微波炉的情况中，多个方法或频率能够合并至一个单独系统以产生各种加热结果。

在一个示例实施方式中，多个RF电磁注施器可放置在炉底层上的特定固定位置。这些注施器可在它们的附近产生电磁场，并因此仅加热暴露于它们邻近位置的食物区域。所述注施器可通过电源上电。所述食物可在盘子上旋转，当待加热的指定食物区域移动到各个注施器的邻近位置内时，各注施器的振幅可增加(以加热)和减少(以不加热)。由此，盘子中食物的不同区域可被相应地加热。注施器的设计和尺寸可限定每个注施器的加热区域或“热点”。所述热点也可限定所述装置的最低加热分辨率。此外，所述注施器的物理尺寸可限制所述炉在腔体空间内能够具有的热点数量。由此，食物可放置在台上，所述台除了能够旋转，还能够在X轴或Y轴方向上移动，以确保待加热的盘子所有区域的全覆盖。

为了控制哪块区域被加热，输入装置，例如LCD触摸屏，例如可显示由安装在所述炉内的朝向食物的摄像机获取的现场图像。所述用户可通过在LCD屏幕上围绕他们想要加热的食物画圈或形状来选择加热哪种食品。利用软件和嵌入式微控制器，用户选择的形状或区域可转变成控制所述炉内部的电磁注施器的电力的定时和控制信号。

在另一示例实施方式中，多个红外线加热器可放置在所述炉腔内。所述红外线加热器配置为高度定向，并因此在特定热点上产生红外线能量的聚焦束。这些红外线加热器可放置在所述炉的顶板上向下指向餐盘。红外线加热器阵列可放置为使得每个加热器朝向需要加热的特定小区域。通过加热器形成在食物上的热点可配置为使得它形成球冠反射器的焦点。由此，食物的任何电磁反射将朝向所述热点反射回，防止食物的其他非计划区域被加热。红外线加热器可利用电源上电。食物可在盘子上旋转，当待加热的指定食物区域移动进入各个注施器的邻近区域内，各红外线加热器可打开(以加热)和关闭(以不加热)。所述餐盘也可在X方向和Y方向上移动以确保盘子的待加热的全部区域都可到达。由此，盘子中的食物的不同区域可不同地加热。

在另一示例实施方式中，产生高定向RF能聚焦束的天线可放置在所述炉中。所述天线可能是相控阵天线，使得产生的聚焦束可以需要的方向操控从而指向食物的特定区域。所述天线可安装在所述炉腔的顶板上，使得形成的电磁束朝下对准食物。在这个实施例中，食物可以是固定的，而RF束方向可被控制以到达食物的全部区域。所述炉腔也可包括吸收器和反射器系统，以保证从所述炉中食物或其他食品反射的任何电磁能不会传输到食物的其他非计划区域。此外，所述吸收器可配置为吸收天线产生的旁瓣能量场产生的电磁能(即，不是聚焦束部分的能量)。

图1是根据所公开的系统和方法的实施方式的选择性加热电磁炉或其他加热系统的透视图。加热系统12可配置为使得用户能够选择性加热在微波炉腔16中的食品14或其他物料。所述系统12可包括放置在旋转盘20下面的固定的开放端RF注施器18，或能够生成与紧邻每个注施器物料耦合的场的其他任意高功率低频电磁注施器。所述RF注施器可在边缘场与食物交互时产生热，从而加热食物。用户可通过界面22与所述系统12交互。界面22可包括LCD触摸屏24，LCD触摸屏24显示例如系统12的腔体16内食品14的图像26。系统12的腔体16内部的食品14的图像26可利用定位于系统12内部的摄像机28，或其他可用于测量和将系统12内部的物料的图形显示给用户的装置来捕捉。食物可放置在旋转盘20上。当所述盘旋转时，所述食品14可越过RF注施器18。为了控制食物14的哪块区域被加热，所述RF注施器18可在待加热的指定食品通过进入每个RF注施器18电磁场时打开或关闭。嵌入式微控制器(未示出)可从界面22捕捉用户的区域选择42。所述控制器可将用户的加热绘图和时间选择转化成一系列开/关序列，所述序列输送至为每个RF注施器18上电的电源(未示出)。开/关命令的时间序列可对应于待加热的指定区域移动进入各RF注施器的电磁场的时间。例如，图4(后文描述)解释了在一些实施方式中这种控制可怎样完成。

传统的微波炉利用炉腔的反射内壁产生处于腔体谐振频率的驻波图案。这通过腔体设计和尺寸的特定调谐来完成。然而，驻波图案可导致从壁和食物14突出区域的能量反弹，所述突出区域是用户不想要加热的区域。由此，腔体16可用微波吸收物料32作为内衬，其产生了消音室。当RF注施器18生成电磁辐射能量时，大部分电磁辐射能量可与食品14的特定区域耦合，导致其加热，然而一些辐射能可泄漏到腔体中。由此，腔体16内部的壁的内衬和设计可防止辐射能量从腔体16的内壁的反射。通过内壁上微波吸收物料32的高吸收性，可防止辐射能反弹并防止辐射能加热腔体16内部的食品14的其他非计划区域。此外，这个特征可简化炉腔的设计。所述腔体的尺寸不需要与获得特定频率下的共振的特定尺寸相符合。相反，炉腔可设计为任意形状或尺寸。为了进一步减少和/或防止无意地或不正确地加热食物14不应该被加热的区域，可包括排气扇88以引导热气从腔体16的内部到腔体16的外部。所述腔体16内部的空气可通过与被加热的食物14接触而被加热，并且，除非从腔体16排出，腔体16内部的空气可通过对流加热食物14的较冷的区域。因此，在加热操作中，或在腔体16中的周围温度达到一定预定水平之后，所述排气扇88可持续运行，以引导热气远离食物14。

图3是根据所公开的系统和方法的实施方式的选择性基于红外线加热的炉的透视图。这个实施方式提供了与其他实施方式类似的选择性加热功能，然而所述加热是通过红外线加热完成的。这是一种非常高频的加热方法，其可导致更多的表面型食物加热。这种实施方式可包括固定高定向束红外线发射器52，其安装在炉腔16的顶板上。红外线加热器可发射出仅加热位于发射器正下方的小片区域的窄射束。这片区域被称为热点。例如，热点可能是直径1英寸或一些其他尺寸。热点尺寸可确定最小加热区域分辨率。此外，如下文所述，红外线源可以是具有快速加热响应时间的一个。红外线球冠反射器50可安装在所述顶板上。所述球冠反射器50可被定位使得所述球冠产生的虚构球体的中心可位于所述热点为中心的位置。换句话说，反射器50的焦点可以是位于红外线发射器52下方的食物上产生的红外线热点的位置。所述球冠反射器50可用于捕捉盘子上或食物光滑表面上非故意反射的电磁能的一部分，并将其反射回所述热点。否则，能量将会反射回腔体中并散射至非计划食物区域。因此，反射器50可改善所述炉的效率和选择性加热过程的精度。用户可通过界面22与所述系统12交互，所述界面可包括例如LCD触摸屏24的界面，所述LCD触摸屏24可显示所述系统12的腔体16内部的食品14的图像26。所述系统12的腔体16内部的食品14的图像26可利用定位在系统12内部的摄像机28，或利用可用来测量和显示系统12内部的物料的图形表示给用户的其他装置捕捉。所述摄像机可放置于电磁防护结构的内部，以保护它的电路不受电磁辐射。食物可放置在旋转盘20上。当盘旋转时，食品14可通过红外线发射器52的下方。为了控制食物14的哪块区域被加热，红外线发射器52可在指定的待加热食品通过热点下方时打开或关闭。所述红外线发射器52可具有快速打开时间或少量时间以加热。这可减少餐食的全部加热时间。嵌入式微控制器(未示出)可从界面22捕捉用户的区域选择42。所述控制器可将用户的加热绘图和时间选择转化成一系列开/关控制信号，所述信号输送至给每个红外线发射器52上电的电源(未示出)。开/关命令的时间序列可对应于指定的待加热区域移动进入红外线发射器的热点内的时间，例如，如下文参照图4的讨论。虽然未示出，该实施方式可包括风扇，如图1的实施方式，以引导热气远离食物14。

图9是根据所公开的系统和方法的一个实施方式的选择性相控阵天线微波炉的透视图。所述图9的炉与上述图1的炉相似，特定细节(例如摄像机28、显示屏24和控制器38、40等)在图中省略，但可在所述炉中存在。例如，这个实施方式可包括风扇以引导热气远离食物14，如图1的实施方式。而且，不使用图1的加热元件18，图9的实施方式可包括一个或多个相控阵天线82。相控阵82可提供两个或更多个聚焦束，所述聚焦束可按需要的方向操控以指向食物14的特定区域。天线可安装在所述炉腔的顶板上，使得所形成的电磁束向下对准食物，如图所示。可以存在很多可能的位置定位天线。例如，所述天线可定位在顶壁、侧壁，或作为天线阵列放置在所述烹饪腔体16中的多个位置。在这个实施例中，食物可以是固定的，因为RF束方向可被控制以到达食物的所有区域。天线可产生电磁辐射的窄束，其在食品上产生出聚焦热点。因此，和图1不一样，这个实施方式可省略旋转盘20。所述炉腔还可包括微波吸收物料32以确保所述炉中食物或其他物品反射的任何电磁能不会传输到食物的其他非计划区域。另一个实施例可包括几个相控阵天线或能够同时或非同时引导和加热多个点的其他类型的天线。例如，虽然这个实施例中示出了阵列82，电磁能发射装置可配置为包括天线、磁控管和波导等，或任何其他产生电磁辐射的装置或电磁波导装置或可产生定向辐射图案的装置的组合。这个聚焦能量-发射装置可定位在所述系统的腔体16的内部，并可引导辐射能到所述腔体内的特定食品14或特定区域上。

图4是根据所公开的系统和方法的实施方式的炉腔的内部从上部向下的视图。该图示出了加热装置50、56是怎样定位在腔体的内部，从而以这种布置能够到达餐食的所有区域的实施例。加热装置的所述设计的一个约束是所述装置的物理尺寸和形状。对于一些装置的尺寸和/或形状，不可能在标准的消费者用具尺寸腔内放置足够的固定加热装置以指向餐食的所有可能区域。所述加热装置——其可以是任何类型——可占据一些空间50和56但产生具有尺寸52、58的热点。盘子(未示出)具有食品70和72。伺服或步进电机62可设置在所述装置的中心以旋转所述盘。热点52可到达、从而加热环形轨道54所标出的盘子的区域。类似地，热点58可到达、从而加热环形轨道55所标出的盘子的区域。然而，如所述实施例中故意示出的，任何热点都不能到达轨道64。这可是当加热装置太大而不能彼此紧密配合，或作为设计选项限制加热装置的总数量的情况。为了解决这个问题，盘子可放置在Y形台架上，这可以在Y方向上按一个轨道宽度移动盘子。这可通过利用经由齿轮传动杆68与所述伺服电机62的中心枢轴相连的另一伺服电机66完成。通过控制所述伺服电机66的旋转，整个食物盘子将在+-Y方向(在图中上/下)上移动。例如，当盘子以向下的-Y方向移动一个轨道宽度时，轨道64现在能够被热点58加热。利用所述方法，所述盘子的全部区域可被至少一个加热器到达。在一些实施方式中，第二伺服电机66可连接至一个或多个加热装置，而不是伺服电机62。在这种情况下，加热装置自己可以移动，而不是盘子移动。所以，当盘子逆时针方向旋转时，食品70、72将接近热点52、58。假设食品70是用户想加热的物品，而食品72是用户不想加热的物品，则当食品70越过热点52或热点58时，加热装置50、56将打开。类似地，当食品72越过热点52或热点58时加热装置50、56将关闭。

如下面参照图2所讨论的，一些实施方式可允许用户通过画出所述炉中食品或区域周围的轮廓线来选择他们想要加热的物品。之后微控制器可闭合所述轮廓线产生的环，并填充整个形状。所得到的形状可由单元或像素构成，单元或像素表示了用于加热控制的最高分辨率。每个像素可具有极坐标，极坐标由角度和到中心的距离或半径构成。每个热点可具有固定的极坐标。当电机62旋转盘子时，形状的角度可以更新，但距离参数可以是固定的。在角度更新导致的旋转的每一步骤，处理器可将形状的像素的新坐标与热点的坐标相比较。如果像素坐标与热点坐标相匹配，所述热点可以打开直至不再有像素坐标与热点坐标相匹配。例如，基于讨论简洁的考虑，假设像素尺寸是很大的。在这种情况下，如食品72一样大。如果用户突出显示食品72，所分配的加热像素将是300度的角、10cm的半径。所述角度是从图4逆时针方向进行的3点钟位置测量的。因此，加热器52为30度角和10cm半径的坐标。当盘子旋转时，当食品72接近3点钟位置时，它的角度缓慢接近0度，然后当它通过3点钟位置时角度开始增加。一段时间后，食品72将处于30度角、10cm半径的位置，其为加热器的坐标。因此，处理器可打开加热器，然后利用类似的逻辑，在食品通过时关闭加热器。因为处理器可与伺服电机62和/或伺服电机62控制器(未示出)而被反复通信，所述处理器可了解所述盘子的角度。下面的算法表示控制加热器的简化方法。然而，在一些实施方式中，可以进行进一步的优化，例如控制旋转速度和方向、补偿加热器打开/关闭时间和/或调整所述形状的尺寸以调整形状边缘。

加热范围可以是足够小的，以允许食品特定区域的加热，但不至于小到需要相当多的额外时间来加热整个食品。所述电磁辐射能的频率、强度和振幅可以以对于腔体设计最优以产生需要的定向图案的方式配置，而且所述电磁辐射能的频率、强度和振幅还处于产生食品14的介电加热的范围内。

存在控制能量被指向哪里的各种方法和技术。例如，系统12的一些实施方式可包括相控阵天线82，相控阵天线82可操控辐射束以加热食品的任意区域。这种设计可以不需要移动的盘子，因为所述束的实际方向是变化的，并因此能够加热食品的任意区域。

在一些实施方式中，微波源可配置成维持恒定的辐射图案，天线82可安装在致动的机械台上，机械台以期望的方向引导天线82。

一些实施方式可利用上述方法的组合，以允许用户仅引导辐射能至选择进行加热的食品或食品区域。

系统的一些实施方式可允许用户选择将要加热哪种食品或食品的哪些区域，以及应用至食品或食品区域的加热强度。图2示出了选择性加热炉控制面板30的实施例的前视图，所述控制面板30可定位于系统上并可为用户所用。所述用户可利用把手48打开门并将食品放置在腔体内。所述前板30可包括触摸屏显示器24、调节加热时间或温度的旋钮38和启动按钮40。所述触摸屏显示器24可显示食品14和系统12的腔体16内容纳的任何其他内容物的被摄像机28捕捉的图像26。

用户可利用他们的手指在触摸屏显示器24上突出显示待加热的区域来选择该待加热的区域。所述突出显示的区域——称为选择的区域42——对应于腔体16内部的物理区域。用户可利用所述旋钮38调整用户想要对所述选择的区域42加热的时间量44。

用户可为其他食品14或食品14的其他区域重复这个过程。因此，食品14的不同区域可基于用户的期望选择加热不同的时间段或温度。所述触摸屏显示器24可向用户显示基于所述用户输入的期望选择的用于选择的区域的时间44和完全加热所有食品14的全部时间48。之后用户可按下启动按钮40以指导系统根据用户特定配置开始加热食品。

所述系统可配置为利用各种方法使用户选择显示在所述触摸屏显示器24的图像26上的食品14或食品14的区域。在一个示例实施方式中，用户通过按压手指或按压指示装置描绘想要加热的区域来为用户界面的屏幕上显示的食品或食品区域上色或突出显示，从而用户可以选择系统的腔体中要加热的区域。系统施加到各个区域的热量也可由用户施加的上色强度来确定。

例如，用户可以通过在用户界面上的屏幕上按压手指或指示装置来遮盖一个区域，所述屏幕显示了系统的腔体内容纳的食品和其他内容物的图像。例如，所述用户界面的屏幕上看到的食品可从浅红色转化成深红色，以指示食品或食品区域已经被选择，和/或还显示用户选择的针对用户想要加热并通过用户界面选择的食品或食品区域的加热强度。颜色越深，施加到所述区域的辐射暴露时间或辐射能量越多，从而在所述区域生成的热量越多。

在另一示例实施方式中，为了使用户指示哪种食品或食品的区域需要加热，用户可通过利用他们的手指在用户界面的屏幕上画出闭合环，以在显示在屏幕上的食品14的周围进行描绘。一旦用户围绕食品或食品区域描绘了闭合的图形，系统12可将该闭合图形识别为需要加热的区域，并可能通过遮盖利用另一种颜色选择的闭合区域，在屏幕上向用户显示这一选择的登记。之后用户可以调节旋钮38以输入加热所述选择区域的期望时间量。用户想要多少加热区域，就可以画出多少区域。

用户可以通过他们的手指或指示装置轻敲识别出特定绘画区域的区域来选择预先绘画的区域，以调整所述特定绘画区域的时间设置，或者在用户引导系统开始加热过程之前修改或删除所述绘画区域。一旦用户已经选择了绘画区域，并选择了各自的加热时间和强度设置，用户可按下启动按钮40开始加热过程。上色区域和强度的数据可通过系统12内部的处理器单元捕捉，处理器单元可将绘画区域的坐标转化成引导加热过程并且可用于系统的数据，如本文所描述的。

通常，系统12可以如图6所示进行操作。用户可将食物放置在炉202中，摄像机拍摄到的食物的图像可显示在显示屏214上。用户可选择加热整个盘子或可以选择选择性加热模式206。如果整个盘子都要加热，用户可输入加热时间、功率和/或其他设置，并按下启动208。系统12的控制器可打开所有的加热元件达特定时间210。当时间结束，加热操作可以结束220。如果用户选择选择性加热模式206，用户可选择加热区域，在一些情况中，还可以指定每个区域的时间和/或功率212。用户可以开始加热周期214。控制器可接收用户输入并开始加热操作216。控制器可根据用户输入加热区域的需要，在特定时间打开特定加热元件218。当根据需要加热所有区域时，加热操作可以结束220。

如在上文注意到的，系统12还可提供腔室内食物的卡路里估计。图7示出了根据所公开的系统和方法的实施方式的选择性加热炉控制面板的一部分，其中卡路里估计特征都包括在其中。如图2中，触摸屏显示器24可显示摄像机28捕捉到的系统12的腔体16内容纳的内容物的图像26。用户可输入对应于腔体内部的物理区域的选择区域42。所述炉还可具有称重台以测量放置食品的总重量。利用用户选择的区域、盘子的总重量和食物高度的平均估计，食物的体积可以计算出来。所述触摸屏显示器24可包括食物类型菜单80或其他允许用户输入突出显示的食物类型的输入界面。基于所选择的食物类型(例如示例中示出的花椰菜)，估计的食物体积，以及存储的卡路里数据(在装置12的存储器可得或通过网络可得)，所述炉可返回卡路里计算值。因为照明情况、摄像机角度和设置、移动和其他变量在腔体16中是稳定和/或容易可控的，所述炉提供的营养学估计可以是一致的和可重复的。

图8是根据所公开的系统和方法的实施方式的卡路里确定过程。用户可将食物放置在炉802中，摄像机拍摄的食物的图像可显示在显示屏上804。用户可选择盘子上的食物的一部分进行测量，例如通过前述方式画出围绕它的轮廓806。如上所述，用户例如通过菜单80，指定已经选择的食物的类型808。系统12的控制器可捕捉用户输入的区域和来自为炉中食物称重的重量传感器的重量数据810。所述系统12的控制器可利用区域、总重量和食物类型来估计待测量的食物的体积812。所述系统12的控制器可获取内部数据库和/或远程数据库(例如，通过互联网)以找出该食物类型的营养信息和估计的食物体积814。所述系统12的控制器可利用触摸屏显示器24显示选择的食物的营养信息816。

因为所述炉能选择性加热餐盘的不同区域至不同的温度，令人愉快的是允许晚餐食物、微波食物等的制作者以QR码或RFID标签的形式存储有关餐盘的加热区域和温度的信息。例如，供货商可售卖牛排和莎拉的冷冻食物托盘。供货商可将QR标签贴在托盘的包装上。当托盘放入炉中时，摄像机28可从所述QR标签上检测并读取信息。所述信息可包括餐食的加热图。此外，可捕捉QR码的取向。由此，所述炉现在具有如供货商建议的怎样准确加热餐食的信息，而不需要用户再输入任何数据。用户可被提示按压启动按钮以开始加热操作。在一些实施方式，标签中存储的加热信息可以被标准化至食品的功率级和开始温度。由此，正确量的功率一直被输送至食品，而独立于接收炉的功率级和/或食物的最初开始温度。换句话说，低功率的炉可能比高功率炉加热物品的时间长，以实现需要的加热级。此外，从低温(例如，从冰箱中取出)开始加热的食物相比从室温开始加热的食物需要更多的功率。

QR码或机器可读打印标签上的数据的存储可能限制于存储几千字节的数据。为了能够存储加热图数据，所述信息可能以压缩格式放置，例如矢量格式。在矢量格式方法中，每个形状可以一组点来表示。每个点的坐标可存储在数据文件中。当系统处理器(例如，下文所述的微型控制器104)接收到数据时，能够重建形状。例如，假设下列矢量文本存储在QR码上：“S 0,0 5,0 5,5 0,5h25”。这个码表示在坐标(0,0)开始并在其他3个坐标中具有角的正方形形状。加热级可表示为“h25”(即，25的加热级)。如所示，利用21个空格字符和占用大致21个字节，便可以表示正方形加热区域和它的功率级。通过数据压缩可进一步减少数据尺寸。相同的方法论可用来合并以点示出的复杂形状，因此也可用于各种加热图。获得形状之后，所述QR的取向可用来旋转加热图图像以与食物匹配。这个方法与万维网联盟(W3C)开发的开放式标准可缩放矢量图形(SVG)说明类似。然而，SVG格式文件相比于示例文件可具有更大的文件尺寸，而且SVG不包括取向数据。由此，虽然所述QR码仅适合小的数据占位，通过有效编码技术，所述QR码可向所述炉传送详细的加热图信息。供货商(例如冷冻或可再次加热的肉的供货商)可在可打印媒介上产生和存储加热图数据，其能够通过摄像机被所述炉的微处理器利用。

在另一实施例中，加热图数据可从在线数据库上存储的加热图数据获得。微波炉内的摄像机可扫描包装上的QR码或其他识别码。联网炉可在包括加热图的在线数据库中查找所述QR码并下载所述加热图数据。例如，所述QR码可关联至数据库中的一个特定加热图。所述炉可利用QR码的取向来取向下载的加热图，如前文所述。之后，所述炉可以根据供货商的说明加热食物。这种与加热图标签关联的选择性加热能力，可以允许制作者创建用于所述炉的广泛的自动加热食物组合。

图10是根据所公开的系统和方法的实施方式的选择性加热炉的控制面板的一部分。如上所述，所述装置12可利用摄像机28读取QR码84获得加热指令并基于QR码84的取向确定食物的取向。触摸屏显示器24可显示摄像机28捕捉的QR码84的图像和/或系统12的腔体16内部的食物的取向的图像86。在一些实施方式中，所述QR码确定的烹饪时间和功率数据也可以显示。所述炉可允许用户确认信息和/或初始化烹饪过程。

图5是根据所公开的系统和方法的实施方式的炉控制电路100的框图。所述电路100可控制所述系统执行上述功能。所述电路100可由电源102上电，所述电源102配置为从家用AC电路、电池或其他任意源获得电力供应。电路100可包括微控制器104，其可以是能够与其他电路100的部件交互和/或控制其他电路100的部件的任何类型的处理器。如上所讨论的，所述微控制器104可从摄像机108接收图像数据并在触摸屏界面106上显示所述图像。通过界面106，用户可输入加热指令。所述微控制器104可利用这些指令来选择性控制放大器110，以控制发送至如上所述的加热元件(EM发射器112)的信号的振幅和相位。如上所述，所述微控制器104还可控制伺服电机114以移动食物放置于其上的旋转盘116，并基于伺服电机114的位置接收食物位置数据。

附加实施方式的实施例可允许用户将所述系统12和该用户或另一个用户的其他装置整合，所述其他装置包括：通信装置(例如智能手机、平板电脑及电脑等)，以允许增加的功能和方便使用，并允许与另一用户分享内容或系统访问权的能力。例如，利用WiFi或蓝牙协议，所述系统可与用户掌上型智能手机上安装的应用程序进行通信，并在他们的智能电话上显示腔体内部食物的图像。所述炉内的摄像机28可捕捉食物的图像，所述图像可被微控制器104读取。所述微控制器104可配置为与无线模块，例如WiFi模块交互，其可添加至例如图5的电路中。通过无线模块，微控制器104可与用户的智能手机上安装的应用程序通信。所述应用程序可在屏幕上显示所述炉摄像机捕捉到的图像。之后，该用户可利用他的手指选择加热区域和加热设置，并返回数据至微控制器104以开始所述炉加热操作。所述数据被发回所述炉使得加热操作开始。一旦加热周期结束，微控制器104可传输消息至用户，该消息可作为食物准备好的通知。此外，当重要事件发生时，例如食物被遗落或忘记在炉中超出一些预定时长，智能手机应用程序可通知用户。在另一个实施例中，微控制器104可传输卡路里相关信息至用户的智能手机装置。当完成之前描述的卡路里追踪过程后，微控制器104可发送得到的食物卡路里计算结果和营养值至用户的智能手机。此外，微控制器104还可传输食物的捕捉图像。由此，用户现在在他们的智能手机装置上可具有所有食品的记录和存储在记录中的它们的营养信息。这对于想跟踪他们的卡路里摄入动向的用户或正处于健康管理饮食的用户是有益的。

其他的示例实施方式可包括递送方法和系统可以施加至食品的加热强度的调整。其他的示例实施方式可包括消音室的内侧壁图案的调整，以便所述系统12专门地加热其他的物品，包括需要特定加热要求的化学物料，或者以便适应替选的加热图案和波形以加热带有特定加热要求的特别物品。

附加的示例实施方式可包括关于系统外部设计和尺寸的多种形状和形式。例如，系统12能够配置成蛋形或圆形。系统12还可配置成足够小以使用户具有单人用或旅行装微波炉，包括设计用于安装至休闲车辆或其他车辆的内部的特定实施方式，在这些车辆中，用户也可能需要所述系统12来特定加热食品。

另一个示例实施方式可适用于加热用于商业自助食堂和/或饭店或其他供应食物的地方的特别定做的午餐托盘。例如，系统12可配置为容纳盛有已经准备好仅需要加热即可供应的午餐托盘。用户，可能是厨师或饭店员工，可利用所述系统选择性加热需要加热的食品，并忽略不需要加热的食品，如沙拉或水果混合物。

在一些实施方式中，托盘、包装食品14和其他类似装置可特别设计用于系统12，还可允许用户选择性加热食品14或食品14中的区域。

虽然以上已经描述了各种实施方式，应该明白它们仅作为示例提供而不是限制。对于相关领域技术人员显而易见的是能够不脱离所述精神和范围在此进行形式和细节上的各种改变。事实上，读完以上说明，相关领域技术人员显而易见的是怎样实施替换的实施方式。

此外，应该明白的是，突出功能性和优势的任何图示仅提供用于示例目的。所公开的每一个方法和系统都是充分灵活和可配置的，使得它们可以以示出方式之外的其他方式使用。

虽然说明书、权利要求和附图中经常使用术语“至少一个”，说明书、权利要求和附图中的术语“一个”、“该”以及“所述”等也表示“至少一个”或“所述至少一个”。

最后，只有包括表达语言“用于…的手段”或“用于…的步骤”的权利要求应该基于美国法典第35编第112条f款进行解释是申请人的意图。没有明确包括短语“用于…的手段”或“用于…的步骤”的权利要求不应该基于美国法典第35编第112条f款进行解释。