内锅水位实时监控系统的制作方法

本发明涉及电饭锅领域，尤其涉及一种内锅水位实时监控系统。

背景技术：

电饭锅的工作原理是将盛好食物的内锅放到发热板上，使其底部与发热板中心的限温中感温软磁铁贴合。按下琴键开关，软磁铁下方的永久磁铁即上升至与软磁铁接触；此时锅尚未升温，软磁铁处于居里温度以下，呈良好铁磁性，能被永久磁铁磁化并将其吸持在高点位置。处于高点位置的软磁铁带动内部杠杆动作，将电路上、下触点接通，电热元件通电发热，锅内食物被加热升温。当内锅底温度达到103±2℃(此为软磁铁的居里温度)时，软磁铁立即感知而失去磁性，在重力及内部弹簧的共同作用下从高点位置落下，并由此带动杠杆机构，使电路上、下触点脱离，电路断开，电热元件不再发热，达到限温目的。但此时发热板仍处于高热状态，其热容量较大，可对锅内食物继续加热一段时间，直至食物熟透。为了使食物维持在适宜温度，有的电饭锅还设有小功率加热线路，用一个双金属片恒温器控制其工作温度。

技术实现要素：

为了解决现有技术中电饭锅内部水位过高时引起水体外泄以及烹煮效果无法满足人们需求的技术问题，本发明提供了一种内锅水位实时监控系统。

为此，本发明需要具备以下三处关键的发明点：

(1)在对图像中的各个像素点进行对象像素点有效辨识的基础上，将冗余度最小的对象碎片作为有效对象碎片输出；(2)根据图像中非噪声像素点的数量除以噪声像素点的数量所获得参考比例值的取值范围，确定是否需要对图像执行二次滤波处理；(3)在电饭锅内设置抽水水泵以在识别到的锅内水位过高时，进行自动抽水处理，以减少人工干预程度。

根据本发明的一方面，提供了一种内锅水位实时监控系统，所述系统包括：

保温设备，设在电饭锅的内锅的下方，由瓷环、螺母、螺钉、支板、调温螺钉、卡簧、动触点、储能触片、瓷柱、静触点、双金属片、支架、接线螺钉和接线片组成。

更具体地，在所述内锅水位实时监控系统中：所述接线螺钉与所述接线片连接，所述瓷环上设置有所述螺钉、所述螺母、所述接线片、所述支板和所述支架。

更具体地，在所述内锅水位实时监控系统中：所述支板上设置有所述卡簧和所述调温螺钉，所述卡簧设置在所述调温螺钉的一侧。

更具体地，在所述内锅水位实时监控系统中，还包括：

抽水水泵，用于在接收到水位过高信号时，启动抽水操作，还用于在接收到水位达标信号时，停止抽水操作。

更具体地，在所述内锅水位实时监控系统中，还包括：

抽水管体，一端与所述抽水水泵连接，另一端开口与电饭锅的内锅的底部，用于在所述抽水水泵的驱动下，实现对电饭锅的内锅中的水体的抽取；多单元成像设备，设置在电饭锅的内锅的上方，用于对电饭锅的内锅进行成像操作，以获得多单元成像图像；模糊滤波设备，与所述多单元成像设备连接，用于对所述多单元成像图像执行高斯模糊滤波处理，以获得并输出相应的模糊滤波图像；比例解析设备，与所述模糊滤波设备连接，用于检测所述模糊滤波图像中的噪声像素点和非噪声像素点，并将所述非噪声像素点的数量除以所述噪声像素点的数量以获得参考比例；滤波控制设备，分别与所述比例解析设备和所述模糊滤波设备连接，用于接收所述参考比例，并在所述参考比例超限时，将所述模糊滤波图像反馈到所述模糊滤波设备以进行二次高斯模糊滤波处理，使得所述模糊滤波设备输出二次滤波图像；像素分类设备，与所述滤波控制设备连接，用于基于预设对象灰度阈值范围对所述二次滤波图像中的每一个像素点进行是否对象像素点的辨识，其中，当像素点的灰度值落在所述预设对象灰度阈值范围内时，确定所述像素点为对象像素点；对象分类设备，与所述像素分类设备连接，用于接收各个对象像素点，对所述各个对象像素点进行拟合并去除孤立的对象像素点以获得所述二次滤波图像中的各个对象碎片，分析每一个对象碎片的冗余度，并对各个对象碎片的冗余度进行排序，以将冗余度最小的预设数量的对象碎片作为各个有效对象碎片；解析度分析设备，与所述对象分类设备连接，用于检测所述二次滤波图像的当前解析度，并将所述当前解析度发送给所述对象分类设备；信号触发设备，分别与所述抽水水泵和所述对象分类设备连接，用于将所述各个有效对象碎片作为一个整体图像，基于水面图像特征从所述整体图像中识别出水面对象，并基于所述水面对象在所述整体图像中的景深和所述多单元成像设备在电饭锅的内锅的上方的安装高度，确定电饭锅的内锅中的实时水面高度，并在所述实时水面高度大于等于最大水位时，发出水位过高信号，否则，发出水位达标信号；其中，在所述对象分类设备中，所述预设数量与所述二次滤波图像的解析度成正比。

更具体地，在所述内锅水位实时监控系统中：所述滤波控制设备还用于在所述参考比例未超限时，不需要将所述模糊滤波图像反馈到所述模糊滤波设备以进行二次高斯模糊滤波处理，所述模糊滤波设备将其输出的模糊滤波图像作为二次滤波图像输出。

更具体地，在所述内锅水位实时监控系统中：所述滤波控制设备为一图形处理器，所述图像处理器还内置有存储单元和定时单元。

更具体地，在所述内锅水位实时监控系统中：所述多单元成像设备包括多个成像单元，每一个成像单元用于对其成像范围内的景象进行实时成像操作，每一个成像单元包括信噪比分析器、质量比较器和n个图像传感器，信噪比分析器分别与n个图像传感器连接，用于对n个图像传感器的成像图像进行信噪比分析，质量比较器与信噪比分析器连接，用于接收n个图像传感器的成像图像的信噪比，并选择信噪比最高的成像图像作为对应成像单元的输出图像；n个图像传感器之间还进行数据联动，以保证n个图像传感器输出的多个输出图像的平均亮度相符，以及保证n个图像传感器输出的多个输出图像的动态范围相符。

更具体地，在所述内锅水位实时监控系统中：所述多单元成像设备还包括重叠处理单元，与多个成像单元连接，用于接收多个成像单元的多个输出图像，并检测多个输出图像之间是否存在重叠，并在存在重叠时，通过去重算法对多个输出图像进行合并以获得去重后的多单元成像图像。

附图说明

以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述，其中：

图1为根据本发明实施方案示出的内锅水位实时监控系统所应用的电饭锅的内部结构图。

具体实施方式

下面将参照附图对本发明的内锅水位实时监控系统的实施方案进行详细说明。

电饭锅一般由锅体、电热元件、控温和定时装置组成。

1、锅体有内、外两层或内、中、外3层。内锅体用来盛装欲烹制的食物，常以铝合金和搪瓷或不锈钢制作，其内表面涂覆聚四氟乙烯以防止食物粘锅；外锅体起安全防护和保温作用，一般均用薄钢板制作，表面喷漆或涂搪。内外两层锅体之间可以是空气夹层，也可以填充绝热材料。三层锅体是在内外两层锅体间加有中锅体，形成蒸锅并起双重保温作用。

2、电热元件通常为金属管式，大多铸于铝质发热板里，发出的热量经发热板均匀地加热内锅体底部。一般电饭锅仅设一只底部电热元件。为获得更佳烹制效果，有些高档产品上设2～4只电热元件，分别作为顶盖加热器、侧周加热器，功率可分多档。

3、普通电饭锅上常采用的控温装置，一般由限温器和恒温器两部分组成。前者保证锅温不会超过某一定值(通常为103±2℃)，安装在发热板中心的空腔处；后者保证锅内食物煮熟后稳定在60～80℃，安装在发热板下或其他适当位置。

为了克服上述不足，本发明搭建了一种内锅水位实时监控系统，能够有效解决相应的技术问题。

图1为根据本发明实施方案示出的内锅水位实时监控系统所应用的电饭锅的内部结构图。其中，1为外锅锅体，2为导热环，3为加热设备。

根据本发明实施方案示出的内锅水位实时监控系统包括：

保温设备，设在电饭锅的内锅的下方，由瓷环、螺母、螺钉、支板、调温螺钉、卡簧、动触点、储能触片、瓷柱、静触点、双金属片、支架、接线螺钉和接线片组成。

接着，继续对本发明的内锅水位实时监控系统的具体结构进行进一步的说明。

在所述内锅水位实时监控系统中：所述接线螺钉与所述接线片连接，所述瓷环上设置有所述螺钉、所述螺母、所述接线片、所述支板和所述支架。

在所述内锅水位实时监控系统中：所述支板上设置有所述卡簧和所述调温螺钉，所述卡簧设置在所述调温螺钉的一侧。

在所述内锅水位实时监控系统中，还包括：

抽水水泵，用于在接收到水位过高信号时，启动抽水操作，还用于在接收到水位达标信号时，停止抽水操作。

在所述内锅水位实时监控系统中，还包括：

抽水管体，一端与所述抽水水泵连接，另一端开口与电饭锅的内锅的底部，用于在所述抽水水泵的驱动下，实现对电饭锅的内锅中的水体的抽取；

多单元成像设备，设置在电饭锅的内锅的上方，用于对电饭锅的内锅进行成像操作，以获得多单元成像图像；

模糊滤波设备，与所述多单元成像设备连接，用于对所述多单元成像图像执行高斯模糊滤波处理，以获得并输出相应的模糊滤波图像；

比例解析设备，与所述模糊滤波设备连接，用于检测所述模糊滤波图像中的噪声像素点和非噪声像素点，并将所述非噪声像素点的数量除以所述噪声像素点的数量以获得参考比例；

滤波控制设备，分别与所述比例解析设备和所述模糊滤波设备连接，用于接收所述参考比例，并在所述参考比例超限时，将所述模糊滤波图像反馈到所述模糊滤波设备以进行二次高斯模糊滤波处理，使得所述模糊滤波设备输出二次滤波图像；

像素分类设备，与所述滤波控制设备连接，用于基于预设对象灰度阈值范围对所述二次滤波图像中的每一个像素点进行是否对象像素点的辨识，其中，当像素点的灰度值落在所述预设对象灰度阈值范围内时，确定所述像素点为对象像素点；

对象分类设备，与所述像素分类设备连接，用于接收各个对象像素点，对所述各个对象像素点进行拟合并去除孤立的对象像素点以获得所述二次滤波图像中的各个对象碎片，分析每一个对象碎片的冗余度，并对各个对象碎片的冗余度进行排序，以将冗余度最小的预设数量的对象碎片作为各个有效对象碎片；

解析度分析设备，与所述对象分类设备连接，用于检测所述二次滤波图像的当前解析度，并将所述当前解析度发送给所述对象分类设备；

信号触发设备，分别与所述抽水水泵和所述对象分类设备连接，用于将所述各个有效对象碎片作为一个整体图像，基于水面图像特征从所述整体图像中识别出水面对象，并基于所述水面对象在所述整体图像中的景深和所述多单元成像设备在电饭锅的内锅的上方的安装高度，确定电饭锅的内锅中的实时水面高度，并在所述实时水面高度大于等于最大水位时，发出水位过高信号，否则，发出水位达标信号；

其中，在所述对象分类设备中，所述预设数量与所述二次滤波图像的解析度成正比。

在所述内锅水位实时监控系统中：所述滤波控制设备还用于在所述参考比例未超限时，不需要将所述模糊滤波图像反馈到所述模糊滤波设备以进行二次高斯模糊滤波处理，所述模糊滤波设备将其输出的模糊滤波图像作为二次滤波图像输出。

在所述内锅水位实时监控系统中：所述滤波控制设备为一图形处理器，所述图像处理器还内置有存储单元和定时单元。

在所述内锅水位实时监控系统中：所述多单元成像设备包括多个成像单元，每一个成像单元用于对其成像范围内的景象进行实时成像操作，每一个成像单元包括信噪比分析器、质量比较器和n个图像传感器，信噪比分析器分别与n个图像传感器连接，用于对n个图像传感器的成像图像进行信噪比分析，质量比较器与信噪比分析器连接，用于接收n个图像传感器的成像图像的信噪比，并选择信噪比最高的成像图像作为对应成像单元的输出图像；n个图像传感器之间还进行数据联动，以保证n个图像传感器输出的多个输出图像的平均亮度相符，以及保证n个图像传感器输出的多个输出图像的动态范围相符。

在所述内锅水位实时监控系统中：所述多单元成像设备还包括重叠处理单元，与多个成像单元连接，用于接收多个成像单元的多个输出图像，并检测多个输出图像之间是否存在重叠，并在存在重叠时，通过去重算法对多个输出图像进行合并以获得去重后的多单元成像图像。

另外，图形处理器(英语：graphicsprocessingunit，缩写：gpu)，又称显示核心、视觉处理器、显示芯片，是一种专门在个人电脑、工作站、游戏机和一些移动设备(如平板电脑、智能手机等)上图像运算工作的微处理器。

图形处理器用途是将计算机系统所需要的显示信息进行转换驱动，并向显示器提供行扫描信号，控制显示器的正确显示，是连接显示器和个人电脑主板的重要元件，也是“人机对话”的重要设备之一。显卡作为电脑主机里的一个重要组成部分，承担输出显示图形的任务，对于从事专业图形设计的人来说显卡非常重要。图形处理器是显卡的“心脏”，与cpu类似，只不过gpu是专为执行复杂的数学和几何计算而设计的，这些计算是图形渲染所必需的。某些最快速的gpu集成的晶体管数甚至超过了普通cpu。

采用本发明的内锅水位实时监控系统，针对现有技术中电饭锅内部水位需要人工肉眼监控的技术问题，在对图像中的各个像素点进行对象像素点有效辨识的基础上，将冗余度最小的对象碎片作为有效对象碎片输出；根据图像中非噪声像素点的数量除以噪声像素点的数量所获得参考比例值的取值范围，确定是否需要对图像执行二次滤波处理；另外，在电饭锅内设置抽水水泵以在识别到的锅内水位过高时，进行自动抽水处理，以减少人工干预程度；从而解决了上述技术问题。

可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。