智能烹饪设备及其控制方法、设备及介质与流程

1.本发明涉及智能烹饪设备技术领域，尤其涉及一种智能烹饪设备及其控制方法、设备及介质。


背景技术：

2.随着科技的进步和生活水平的提高，用户对烤箱等烹饪设备也有着越来越高的要求。目前，可根据食物种类进行自动烹饪的智能烹饪设备已经进入大众的视野；然而，现有的智能烹饪设备仍然存在很多不足之处：用于捕获食物图像的摄像头设置在智能烹饪设备腔体内顶部位置，腔体内的高温环境会导致摄像头的工作状态不稳定，进而导致对食物特征、成熟程度判断不准确；执行自动烹饪的过程中缺少实时的反馈机制，导致食物烤不熟或者烤焦；智能烹饪设备上的显示屏以及触摸屏尺寸较小，导致用户和智能烹饪设备互动的体验感较差等问题。


技术实现要素：

3.本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中的智能烹饪设备存在高温环境不利于摄像头正常工作、缺少烹饪反馈机制、显示屏和触摸屏尺寸小等多方面性能的不足，导致自动烹饪效果较差以及人机互动体验感较差的缺陷，提供一种智能烹饪设备及其控制方法、设备及介质。
4.本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
5.本发明提供一种智能烹饪设备，所述智能烹饪设备包括设备本体、箱门本体、控制器以及与所述控制器连接的图像采集装置，所述箱门本体内侧设置有透明阻隔层，所述图像采集装置设置在所述透明阻隔层与所述箱门本体之间；
6.所述图像采集装置用于采集所述智能烹饪设备内的食物图像并发送至所述控制器；
7.所述控制器用于根据所述食物图像确定食物种类，并根据所述食物种类确定对应的烹饪参数以进行烹饪控制。
8.本发明提供的智能烹饪设备，通过将摄像头等图像采集装置设置在箱门本体与透明阻隔层之间，为图像采集装置提供了适宜的工作温度，可以提高图像采集装置工作的稳定性，提高食物图像采集、食物种类判断以及烹饪参数确定的准确性，进而提高智能烹饪设备执行自动烹饪控制的准确性和有效性，提升智能烹饪设备的产品性能。
9.较佳地，所述透明阻隔层包括远离所述设备本体依次平行设置的第一透明层和第二透明层。
10.在本方案中，通过第一透明层、第二透明层共同组成透明阻隔层，可以进一步起到隔绝腔体内高温的效果，为图像采集装置提供合适的工作温度，进而提高图像采集装置工作的稳定性。
11.较佳地，所述箱门本体上还设置有与所述第一透明层和所述第二透明层平行的第
三透明层，所述第三透明层内侧设置有与所述控制器连接的透明屏，所述箱门本体内侧设置有背光光源。
12.在本方案中，通过透明屏与背光光源配合的方式进行界面显示，可以扩大显示界面的尺寸，同时可以降低成本，提升了智能烹饪设备的整体性能。
13.较佳地，所述第三透明层与所述透明屏之间设置有与所述控制器连接的触摸屏。
14.在本方案中，通过设置触摸屏，可以便于用户对智能烹饪设备进行触控操作，提升了用户与智能烹饪设备的交互体验感。
15.较佳地，所述智能烹饪设备包括与所述控制器连接的人体检测装置；
16.所述人体检测装置用于检测所述智能烹饪设备的预设范围内有无人体；
17.所述控制器用于根据所述人体检测装置的检测结果，控制所述触摸屏、所述透明屏以及所述背光光源的工作状态。
18.在本方案中，通过人体检测装置感应到人体靠近智能烹饪设备，并控制透明屏、触摸屏以及背光光源进入工作状态，可以实现触控界面的智能化开启，提高智能烹饪设备的便利性和用户使用感。
19.较佳地，所述人体检测装置包括距离传感器或红外传感器。
20.较佳地，所述智能烹饪设备包括与所述控制器连接的门控开关；
21.所述控制器还用于根据所述门控开关的开关信号，控制所述智能烹饪设备的工作状态；
22.和/或，
23.所述智能烹饪设备包括与所述控制器连接的阻隔层检测装置和清洁装置；
24.所述控制器还用于根据所述阻隔层检测装置的检测信号，控制所述清洁装置对所述透明阻隔层进行清洁。
25.在本方案中，通过设置门控开关，可以智能地开启自动烹饪程序，进一步提高智能烹饪设备的产品性能；通过自动清洁透明阻隔层，可以保证图像采集装置采集到的食物图像的准确性，同时提高透明屏和触摸屏的清晰度，进而提升智能烹饪设备的产品性能。
26.较佳地，所述控制器还用于根据所述食物图像确定食物特征，并根据所述食物特征修正对应的所述烹饪参数。
27.在本方案中，通过修正烹饪参数，可以提高智能烹饪设备针对不同种类、大小、数量的食物执行自动烹饪控制的准确性。
28.较佳地，所述食物特征包括食物大小，和/或，食物数量。
29.较佳地，所述控制器还用于根据所述食物图像确定当前的食物成熟程度，并根据所述食物成熟程度控制所述智能烹饪设备的工作模式。
30.在本方案中，通过实时地监控食材的成熟程度，以调整烹饪模式、烹饪结束时间等烹饪控制参数，可以避免食材烤不熟或者烤焦等情况发生，提高了智能烹饪设备执行自动烹饪控制的灵活性和有效性。
31.本发明还提供一种智能烹饪设备的控制方法，所述控制方法采用上述的智能烹饪设备实现；
32.所述控制方法包括：
33.预设不同的食物种类对应的烹饪参数；
34.图像采集装置通过透明阻隔层获取所述智能烹饪设备内食物的食物图像；
35.根据所述食物图像，确定所述食物种类；
36.根据所述食物种类，确定对应的所述烹饪参数，以控制所述智能烹饪设备进行烹饪。
37.本发明提供的智能烹饪设备的控制方法，通过将摄像头等图像采集装置设置在箱门本体与透明阻隔层之间，为图像采集装置提供了适宜的工作温度，可以提高图像采集装置工作的稳定性，提高食物图像采集、食物种类判断以及烹饪参数确定的准确性，进而提高智能烹饪设备执行自动烹饪控制的准确性和有效性，提升智能烹饪设备的产品性能。
38.本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的智能烹饪设备的控制方法。
39.本发明还提供一种计算机可读存储介质，存储计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现上述的智能烹饪设备的控制方法。
40.在符合本领域常识的基础上，各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实施例。
41.本发明的积极进步效果在于：通过将摄像头等图像采集装置设置在箱门本体上的透明阻隔层中，为图像采集装置提供了适宜的工作温度，提高图像采集装置工作的稳定性，提高食物图像采集、食物种类判断和烹饪参数确定的准确性；通过透明屏、触控屏以及背光光源组合，扩大了触控屏幕的尺寸，提升了人机交互体验；同时还通过烹饪反馈机制，提高智能烹饪控制的准确性和有效性，改善智能烹饪设备的产品性能。
附图说明
42.图1为本发明实施例1的智能烹饪设备的结构示意图。
43.图2为本发明实施例1的智能烹饪设备的箱门本体的结构示意图。
44.图3为本发明实施例1的智能烹饪设备的透明阻隔层的结构示意图。
45.图4为本发明实施例2的智能烹饪设备执行自动烹饪控制的流程图。
46.图5为本发明实施例3的智能烹饪设备的控制方法的流程图。
47.图6为本发明实施例4的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
48.下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
49.实施例1
50.本实施例提供一种智能烹饪设备，如图1、图2、图3所示，智能烹饪设备包括设备本体1、箱门本体2、控制器3以及与控制器连接的图像采集装置4，箱门本体内侧设置有透明阻隔层5，图像采集装置4设置在透明阻隔层5与箱门本体2之间；
51.图像采集装置4用于采集智能烹饪设备内的食物图像并发送至控制器3；
52.控制器3用于根据食物图像确定食物种类，并根据食物种类确定对应的烹饪参数以进行烹饪控制。
53.控制器3可以通过螺钉固定在设备本体1上方的空腔内，为智能烹饪设备提供本地
存储、计算以及信号传输控制等功能。
54.下面以智能烤箱为例，具体说明本实施例的智能烹饪设备的工作原理。当然，智能烹饪设备并不限于烤箱，还包括蒸箱等其他类型的烹饪设备。
55.普通烤箱主要是满足基本的烤制功能，在开始烹饪前，需要用户根据烤制经验，设置烤制温度、烤制时长等参数；然而，由于这种方式依赖于用户的主观经验，并且缺少实时的反馈机制来判断烤箱内食材的成熟程度以调整最终的烹饪结束时间点，导致烤制的效果不一定尽如人意。
56.现有的智能烤箱已经通过摄像头等图像采集装置来捕获烤箱内部的食材信息，并依此控制烤制的过程；但是，烤箱腔体内部的温度通常高达200～300℃，不适合摄像头等图像采集装置的正常工作，会导致食物图像采集不准确的问题。
57.本实施例提供的智能烹饪设备，将图像采集装置4设置在箱门本体2的最外层与透明阻隔层5中间。如图3所示，在箱门本体2关闭时，透明阻隔层5靠近腔体的一侧与设备本体1通过密封胶条等方式连接，将腔体内空间密封；而透明阻隔层5远离腔体的一侧的下方不密封，与外界空间连通，因此，该空间内的温度比烤箱腔体内部的温度低，更适合摄像头等图像采集装置4的正常工作。
58.图像采集装置4的视角对着智能烹饪设备的腔体内部，以捕获食物图像；并将采集到的食物图像发送至控制器3，控制器3根据食物图像确定食物种类，并根据食物种类确定对应的烹饪参数以控制智能烹饪设备进行自动加热。
59.图像采集装置4可以为摄像头，为保证摄像头采集到的食物图像的完整性，如图2所示，可以将摄像头固定在基座6上，摄像头的视野范围通过基座6的倾角来保证。
60.本实施例提供的智能烹饪设备，通过将摄像头等图像采集装置设置在箱门本体与透明阻隔层之间，为图像采集装置提供了适宜的工作温度，可以提高图像采集装置工作的稳定性，提高食物图像采集、食物种类判断以及烹饪参数确定的准确性，进而提高智能烹饪设备执行自动烹饪控制的准确性和有效性，提升智能烹饪设备的产品性能。
61.实施例2
62.在实施例1的基础上，本实施例提供一种智能烹饪设备。
63.在一可实施的方案中，如图3所示，透明阻隔层5包括远离设备本体依次平行设置的第一透明层7和第二透明层8。
64.在箱门本体2关闭时，第一透明层7与设备本体1通过密封条等方式连接，使得智能烹饪设备的腔体内形成密封空间；第一透明层7、第二透明层8以及箱门本体2之间的下方不密封，与外部空间连通，使得透明阻隔层5(由第一透明层7和第二透明层8组成)与箱门本体2之间的温度相对较低，适合图像采集装置4的正常工作。
65.在本方案中，通过第一透明层、第二透明层共同组成透明阻隔层，可以进一步起到隔绝腔体内高温的效果，为图像采集装置提供合适的工作温度，进而提高图像采集装置工作的稳定性。
66.在一可实施的方案中，如图3所示，箱门本体2上还设置有与第一透明层7和第二透明层8平行的第三透明层9，第三透明层9内侧设置有与控制器3连接的透明屏10，箱门本体2内侧设置有背光光源11。
67.第一透明层7、第二透明层8和第三透明层9均可以为透明玻璃等材质。背光光源11
可以通过粘胶的形式固定在第二透明层8的内侧，通过导线与控制器3连接进行通讯。
68.此时，基座6可以通过粘胶的形式固定在第三透明层9的内侧。
69.现有的烤箱等智能烹饪设备上的触控面板受到空间的限制，通常尺寸较小，导致用户与智能烹饪设备的交互体验感不好；而且常用的led屏幕的硬件成本较高，会导致智能烹饪设备的整体成本增加。
70.考虑到箱门本体2通常是透明玻璃的材质，且空间尺寸充足，在箱门本体2上设置第三透明层9，第三透明层9内侧设置与控制器3连接的透明屏10，用于用户操作界面的显示；同时，通过设置背光光源11(如背光灯带)，提高腔体内部的亮度，使得透明屏10上的显示界面更加清晰。
71.在本方案中，通过透明屏与背光光源配合的方式进行界面显示，可以扩大显示界面的尺寸，同时可以降低成本，提升了智能烹饪设备的整体性能。
72.在一可实施的方案中，第三透明层9与透明屏10之间设置有与控制器3连接的触摸屏12。
73.具体地，透明屏10与触摸屏12的尺寸相同，触摸屏12通过粘胶的形式固定在第三透明层9的内侧，透明屏10通过粘胶的形式固定于触摸屏12上，两者均通过导线与控制器3连接进行通讯。用户通过透明屏10和触摸屏12可以替代原始触控面板对智能烹饪设备进行操控。
74.在本方案中，通过设置触摸屏，可以便于用户对智能烹饪设备进行触控操作，提升了用户与智能烹饪设备的交互体验感。
75.在一可实施的方案中，智能烹饪设备包括与控制器3连接的人体检测装置13；
76.人体检测装置13用于检测智能烹饪设备的预设范围内有无人体；
77.控制器3用于根据人体检测装置13的检测结果，控制触摸屏12、透明屏10以及背光光源11的工作状态。
78.具体地，当人体检测装置13检测到有人体靠近智能烹饪设备时，向控制器3发送信号，控制器3控制透明屏10、触摸屏12进入工作状态并控制背光光源11开启。
79.在本方案中，通过人体检测装置感应到人体靠近智能烹饪设备，并控制透明屏、触摸屏以及背光光源进入工作状态，可以实现触控界面的智能化开启，提高智能烹饪设备的便利性和用户使用感。
80.在一可实施的方案中，人体检测装置13包括距离传感器或红外传感器。
81.在一可实施的方案中，智能烹饪设备包括与控制器3连接的门控开关14；
82.控制器还用于根据门控开关14的开关信号，控制智能烹饪设备的工作状态。
83.具体地，如图1所示，箱门本体2通过铰链的形式安装在设备本体1上，门控开关14设置在两者的连接位置处。控制器3可通过门控开关14的开关信号获取箱门本体2的开关状态，例如，箱门本体2闭合时状态k＝0，箱门本体2打开时状态k＝1。当门控开关14出现开门信号后，控制器3判断门控开关14是否出现关门信号；若是，则启动图像采集装置4，进入自动烹饪控制；若否，则生成关门提醒。
84.在本方案中，通过设置门控开关，可以智能地开启自动烹饪程序，进一步提高智能烹饪设备的产品性能。
85.在一可实施的方案中，智能烹饪设备包括与控制器3连接的阻隔层检测装置和清
洁装置；
86.控制器3还用于根据阻隔层检测装置的检测信号，控制清洁装置对透明阻隔层5进行清洁。
87.需要说明的是，本实施例的阻隔层检测装置和清洁装置设置的具体结构、在智能烹饪设备内部的设置位置以及对应的设置数量，均可以根据实际需求进行适应性设计与调整，只要能够实现对透明阻隔层进行检测和清洁的功能即可。
88.具体地，当透明阻隔层5上有油污、水蒸气等污渍时，会影响图像采集装置4正常采集食物图像，也会影响透明屏10和触摸屏12的清晰程度。因此，阻隔层检测装置检测到透明阻隔层5上有污渍时，控制器3控制清洁装置对透明阻隔层5进行清洁。
89.在本方案中，通过自动清洁透明阻隔层，可以保证图像采集装置采集到的食物图像的准确性，同时提高透明屏和触摸屏的清晰度，进而提升智能烹饪设备的产品性能。
90.在一可实施的方案中，控制器3还用于根据食物图像确定食物特征，并根据食物特征修正对应的烹饪参数。
91.由于食物数量、食物大小等食物特征也会影响烹饪参数的选择，因此，控制器3需要根据食物特征对烹饪参数进行修正。
92.在本方案中，通过修正烹饪参数，可以提高智能烹饪设备针对不同种类、大小、数量的食物执行自动烹饪控制的准确性。
93.在一可实施的方案中，食物特征包括食物大小，和/或，食物数量。
94.在一可实施的方案中，控制器3还用于根据食物图像确定当前的食物成熟程度，并根据食物成熟程度控制智能烹饪设备的工作模式。
95.在本方案中，通过实时地监控食材的成熟程度，以调整烹饪模式、烹饪结束时间等烹饪控制参数，可以避免食材烤不熟或者烤焦等情况发生，提高了智能烹饪设备执行自动烹饪控制的灵活性和有效性。
96.下面以智能烤箱的智能烤制过程为例，说明本实施例提供的智能烹饪设备执行自动烹饪控制的工作原理。
97.如图4所示，当烤箱内无食材时，烤箱处于待机模式，仅距离传感器处于工作状态。当距离传感器检测到有用户靠近时，控制器控制背光光源开启，同时激活透明屏和触摸屏，使得用户可以进行相应的触控操作。
98.当用户进行烹饪时，需要打开箱门本体，将食物放入烤箱腔体内，因此可通过接收门控开关出现先开后关的信号，再利用摄像头获取的食物图像判别腔体内存在食物，确认即将进行烤制。
99.烤制前，控制器调用预存本地的神经网络模型model_1(第一模型)(目标检测网络、图像分割网络)进行食材种类、大小、数量的识别；之后根据识别得到的食材种类和食材特征进行烹饪参数的匹配；若存在相应的烹饪参数，则待用户确定之后即可开始烹饪；若无相应的烹饪参数，则提醒用户自行设置烹饪参数。
100.model_1的输入量为摄像头采集到的初始的食物图像，输出量为食材种类c、食材图像边框位置box(分割网络取最小外接矩形，为4维向量，形如[x
min
,y
min
,x
max
,y
max
]、置信度f。故每一食材的输出值为6维向量[c,x
min
,y
min
,x
max
,y
max
,f]。烹饪参数匹配过程通过识别到的食材种类c与已有的食材种类配对成功，且满足置信度条件：f》threshold，其中
threshold(阈值)为预设的置信度阈值。
[0101]
根据检测得到的食物图像中的边框大小和边框数量计算烹饪参数修正系数α，α的计算公式如下：
[0102][0103]
其中，λ表示对应的食材数量系数，β表示对应的食材大小系数，两者均可通过实验预先测得；num
stand
、s
stand
表示实验环境下测得的标准比对参数；s表示食材图像边框的像素面积，其计算公式如下：
[0104]
s＝(y
max-y
min
)*(x
max-x
min
)
[0105]
其中，x
max
、x
min
、y
max
、y
min
分别为食材图像分割网络最小外接矩形的四个边框的位置。
[0106]
最终，初始的烹饪参数的推荐值v的计算公式如下：
[0107]
v＝α*v
stand
[0108]
其中，v
stand
为一个多维向量，包含烤制时长、温度、湿度等参数，预先通过实验测得。
[0109]
开始烹饪后，摄像头实时获取视频流图像，控制器调用model_2(第二模型)(分类网络)进行食材成熟程度的判别，直到判定成熟时控制器停止对食材的加热。
[0110]
对于含有多个数量食材的情形(如烤制5个蛋挞)，将每一个检测边框box的食材图像进行截取，归一化尺寸后，model_2进行成熟与否的分类，最终当每一个边框的食材均成熟时(即每一个蛋挞都成熟时)，停止对食材的加热。
[0111]
本实施例提供的智能烹饪设备，通过多层玻璃结构的透明阻隔层为图像采集装置提供适宜的工作温度，通过透明屏、触摸屏和背光光源为用户提供大尺寸的触控页面，同时还提供了实时的烹饪反馈机制，提高了智能烹饪设备执行自动烹饪控制的稳定性、准确性和有效性，提高了智能烹饪设备的产品性能，改善了用户与智能烹饪设备之间的互动体验。
[0112]
实施例3
[0113]
本实施例提供一种智能烹饪设备的控制方法，该控制方法采用实施例1或2中的智能烹饪设备实现；
[0114]
如图5所示，该控制方法包括以下步骤：
[0115]
s1、预设不同的食物种类对应的烹饪参数；
[0116]
s2、图像采集装置通过透明阻隔层获取智能烹饪设备内食物的食物图像；
[0117]
s3、根据食物图像，确定食物种类；
[0118]
s4、根据食物种类，确定对应的烹饪参数，以控制智能烹饪设备进行烹饪。
[0119]
本实施例提供的智能烹饪设备的控制方法，通过将摄像头等图像采集装置设置在箱门本体与透明阻隔层之间，为图像采集装置提供了适宜的工作温度，可以提高图像采集装置工作的稳定性，提高食物图像采集、食物种类判断以及烹饪参数确定的准确性，进而提高智能烹饪设备执行自动烹饪控制的准确性和有效性，提升智能烹饪设备的产品性能。
[0120]
实施例4
[0121]
图6为本发明实施例4提供的一种电子设备的结构示意图。电子设备包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行程序时实现本发
明实施例3所提供的智能烹饪设备的控制方法。图6显示的电子设备30仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。
[0122]
如图6所示，电子设备30可以通用计算设备的形式表现，例如其可以为服务器设备。电子设备30的组件可以包括但不限于：上述至少一个处理器31、上述至少一个存储器32、连接不同系统组件(包括存储器32和处理器31)的总线33。
[0123]
总线33包括数据总线、地址总线和控制总线。
[0124]
存储器32可以包括易失性存储器，例如随机存取存储器(ram)321和/或高速缓存存储器322，还可以进一步包括只读存储器(rom)323。
[0125]
存储器32还可以包括具有一组(至少一个)程序模块324的程序/实用工具325，这样的程序模块324包括但不限于：操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。
[0126]
处理器31通过运行存储在存储器32中的计算机程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，例如本发明实施例3所提供的智能烹饪设备的控制方法。
[0127]
电子设备30也可以与一个或多个外部设备34(例如键盘、指向设备等)通信。这种通信可以通过输入/输出(i/o)接口35进行。并且，模型生成的设备30还可以通过网络适配器36与一个或者多个网络(例如局域网(lan)，广域网(wan)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图6所示，网络适配器36通过总线33与模型生成的设备30的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合模型生成的设备30使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理器、外部磁盘驱动阵列、raid(磁盘阵列)系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。
[0128]
应当注意，尽管在上文详细描述中提及了电子设备的若干单元/模块或子单元/模块，但是这种划分仅仅是示例性的并非强制性的。实际上，根据本发明的实施方式，上文描述的两个或更多单元/模块的特征和功能可以在一个单元/模块中具体化。反之，上文描述的一个单元/模块的特征和功能可以进一步划分为由多个单元/模块来具体化。
[0129]
实施例5
[0130]
本实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，程序被处理器执行时实现上述实施例3中的智能烹饪设备的控制方法中的步骤。
[0131]
其中，可读存储介质可以采用的更具体可以包括但不限于：便携式盘、硬盘、随机存取存储器、只读存储器、可擦拭可编程只读存储器、光存储器件、磁存储器件或上述的任意合适的组合。
[0132]
在可能的实施方式中，本发明还可以实现为一种程序产品的形式，其包括程序代码，当程序产品在终端设备上运行时，程序代码用于使终端设备执行实现上述实施例3中的智能烹饪设备的控制方法的步骤。
[0133]
其中，可以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本发明的程序代码，程序代码可以完全地在用户设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户设备上部分在远程设备上执行或完全在远程设备上执行。
[0134]
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和
修改均落入本发明的保护范围。