一种用于餐厅厨房的智能监控系统的制作方法

本发明涉及智能监控技术领域，尤其涉及一种用于餐厅厨房的智能监控系统。

背景技术

厨房是餐饮企业的生产部门，其经营好坏直接关系到菜肴质量和餐饮成本，而其中，厨房的卫生状况又是重中之重，众所周知，厨房内的温湿度是直接影响厨房卫生情况的重要参数，若厨房的温度过高，则材料容易变质，影响新鲜度，若厨房的湿度过高，则容易滋生细菌，也不利于菜品的保鲜。

目前，对餐厅厨房的温湿度监控仅仅是使用温度计和湿度计测量餐厅厨房内的温湿度值，在湿度过高/低或温度过高/低时再人为的进行调节，有一定的滞后性，而且工作人员往往会忽略温度计和湿度计所显示的厨房内的温湿度值，且也无法对厨房内的具体环境进行监测。

技术实现要素：

因此，为了克服上述问题，本发明提供一种用于餐厅厨房的智能监控系统，利用中央处理装置、湿度传感器、报警装置、图像采集模块、图像处理模块、无线传输装置、用户控制端、显示装置、电池组、太阳能组件、温度传感器、温度调节模块、湿度调节模块、存储装置、第一信号处理电路以及第二信号处理电路，可实时对于餐厅厨房的温度和湿度进行监测，并将检测到的温度和湿度传输至用户控制端，中央处理装置根据检测到的温度和湿度对温度调节模块和湿度调节模块进行控制，使得餐厅厨房的温度和湿度控制在预设理想值。

根据本发明的一种用于餐厅厨房的智能监控系统，用于餐厅厨房的智能监控系统包括中央处理装置、湿度传感器、报警装置、图像采集模块、图像处理模块、无线传输装置、用户控制端、显示装置、电池组、太阳能组件、温度传感器、温度调节模块、湿度调节模块、存储装置、第一信号处理电路以及第二信号处理电路。

其中，湿度传感器的输出端与第一信号处理电路的输入端连接，图像采集模块的输出端与图像处理模块的输入端连接，温度传感器的输出端与第二信号处理电路的输入端连接，太阳能组件的输出端与电池组的输入端连接，第一信号处理电路的输出端、图像处理模块的输出端、第二信号处理电路的输出端以及电池组的输出端均与中央处理装置的输入端连接，温度调节模块的输入端、湿度调节模块的输入端、报警装置的输入端、显示装置的输入端以及存储装置的输入端均与中央处理装置的输出端连接，中央处理装置通过无线传输装置与用户控制端双向通信连接。

优选的是，湿度传感器设置于餐厅厨房中，湿度传感器将餐厅厨房的湿度转换为电压信号v0，并将电压信号v0传输至第一信号处理电路，经过第一信号处理电路处理后的电压信号为v1，第一信号处理电路包括电阻r1-r9，电容c1-c2以及集成运放a1-a2。

其中，电阻r1的一端与湿度传感器的输出端连接，电阻r1的另一端与集成运放a1的反相输入端连接，电阻r1的另一端还与电阻r3的一端连接，电阻r3的另一端与集成运放a1的输出端连接，电阻r2的一端接地，电阻r2的另一端与集成运放a1的同相输入端连接，电阻r2的另一端还与电阻r5的一端连接，电阻r5的一端还与电阻r4的一端连接，电阻r5的另一端接地，电阻r4的另一端与集成运放a1的输出端连接，电阻r6的一端与集成运放a1的输出端连接，电阻r6的另一端与电容c1的一端连接，电阻r6的另一端还与电容c2的一端连接，电容c1的另一端接地，电容c2的另一端与集成运放a2的反相输入端连接，电阻r9的一端与集成运放a2的反相输入端连接，电阻r9的另一端与集成运放a2的输出端连接，电阻r8的一端与集成运放a2的同相输入端连接，电阻r8的另一端接地，电阻r7的一端与电容c2的一端连接，电阻r7的另一端与集成运放a2的输出端连接。

优选的是，温度传感器设置于餐厅厨房中，温度传感器将餐厅厨房的湿度转换为电压信号v2，并将电压信号v2传输至第二信号处理电路，经过第二信号处理电路处理后的电压信号为v3，第二信号处理电路包括电阻r10-r20，电容c3-c4以及集成运放a3-a4。

其中，电阻r10的一端与温度传感器的输出端连接，电阻r10的另一端与集成运放a3的反相输入端连接，电阻r10的另一端与电阻r11的一端连接，电阻r11的另一端与电阻r12的一端连接，电阻r11的另一端还与电阻r13的一端连接，电阻r13的另一端接地，电阻r12的另一端与集成运放a3的输出端连接，电阻r14的一端接地，电阻r14的另一端与集成运放a3的同相输入端连接，电阻r14的另一端还与电阻r16的一端连接，电阻r16的另一端还与集成运放a3的输出端连接，电阻r14的另一端还与电阻r17的一端连接，电阻r17的一端还与电阻r16的一端连接，电阻r17的另一端接地，电阻r15的一端与集成运放a3的输出端连接，电阻r15的另一端与电阻r18的一端连接，电阻r18的一端还与电容c3的一端连接，电容c3的另一端接地，电阻r18的另一端与集成运放a4的反相输入端连接，电阻r18的另一端还与电容c4的一端连接，电容c4的另一端与集成运放a4的输出端连接，电阻r15的另一端、电阻r18的一端以及电容c3的一端均与电阻r19连接，电阻r19的另一端与集成运放a4的输出端连接，电阻r20的一端与集成运放a4的同相输入端连接，电阻r20的另一端接地。

优选的是，图像采集模块用于采集餐厅厨房内厨具的图像信息，图像处理模块包括图像增强单元、图像平滑单元、图像锐化单元以及灰度变换单元。

其中，图像采集模块的信号输出端与图像增强单元的输入端连接，图像增强单元的输出端与图像平滑单元的输入端连接，图像平滑单元的输出端与图像锐化单元的输入端连接，图像锐化单元的输出端与灰度变换单元的输入端连接，灰度变换单元的输出端与中央处理装置的输入端连接。

其中，图像增强单元对图像采集模块采集的图像信息进行图像亮度增强处理，图像平滑单元对经过图像增强单元处理后的图像信息进行图像清晰度增强处理，图像锐化单元对经过图像平滑单元处理后的图像信息进行图像锐化处理，灰度变换单元对经过图像锐化单元处理后的图像信息进行图像灰度扩展处理，灰度变换单元将处理后的图像信息传输至中央处理装置。

优选的是，湿度传感器采集餐厅厨房内的湿度信号，并将湿度信号传输至第一信号处理电路，第一信号处理电路对接收到的湿度信号进行信号处理，并将处理后的湿度信号传输至中央处理装置的模数转换模块，中央处理装置将接收到的湿度信号传输至显示装置进行显示，中央处理装置将接收到的湿度信号传输至存储装置进行存储，中央处理装置将接收到的湿度信号通过无线传输装置传输至用户控制端，并且，中央处理装置将接收到的湿度信号与预设湿度阈值进行比较，若中央处理装置接收到的湿度信号大于预设湿度阈值，则中央处理装置控制报警装置发出报警信号，中央处理装置向湿度调节模块发送湿度控制信号，湿度调节模块接收到湿度控制信号后将餐厅厨房内的湿度调节至预设湿度阈值。

温度传感器采集餐厅厨房内的温度信号，并将温度信号传输至第二信号处理电路，第二信号处理电路对接收到的温度信号进行信号处理，并将处理后的温度信号传输至中央处理装置的模数转换模块，中央处理装置将接收到的温度信号传输至显示装置进行显示，中央处理装置将接收到的温度信号传输至存储装置进行存储，中央处理装置将接收到的温度信号通过无线传输装置传输至用户控制端，并且，中央处理装置将接收到的温度信号与预设温度阈值进行比较，若中央处理装置接收到的温度信号大于预设温度阈值，则中央处理装置控制报警装置发出报警信号，中央处理装置向温度调节模块发送温度控制信号，温度调节模块接收到温度控制信号后将餐厅厨房内的温度调节至预设温度阈值。

图像采集模块采集餐厅厨房内厨具的图像信息，并将图像信息传输至图像处理模块，图像处理模块对接收到的图像信息进行图像处理后，将处理后的图像信息传输至中央处理装置，中央处理装置将接收到的图像信息传输至显示装置进行显示，中央处理装置将接收到的图像信息传输至存储装置进行存储，中央处理装置将接收到的图像信息通过无线传输装置传输至用户控制端。

优选的是，太阳能组件内部包括太阳能电池板，电池组用于存储电能。

优选的是，将图像采集模块传输至图像处理模块的餐厅厨具图像定义为二维函数f(x,y)，其中x、y是空间坐标，图像增强单元对图像f(x,y)进行图像亮度增强处理，经过图像亮度增强处理后的图像二维函数为g(x,y)，其中，

。

优选的是，图像平滑单元对图像g(x,y)进行图像清晰度增强处理，经过图像清晰度增强处理后的图像二维函数为h(x,y)，其中，平滑函数为q(x,y)，

；

；

其中，﹡为卷积符号，为自定义可调常数，平滑的作用是通过来控制的。

优选的是，图像锐化单元对图像h(x,y)进行图像锐化处理，经过图像锐化处理后的图像二维函数为d(x,y)，其中，

。

优选的是，灰度单元对图像d(x,y)进行灰度范围扩展处理，上述图像d(x,y)的灰度值范围为[a,b]，将图像d(x,y)的灰度值范围扩展为[c,d]，其中a,b,c,d为常量，则变换后的图像二维函数为z(x,y)，其中，

。

其中，图像处理模块将处理后的图像z(x,y)传输至中央处理装置，中央处理装置将图像z(x,y)传输至显示装置和存储装置，并且，中央处理装置将图像z(x,y)通过无线传输装置传输至用户控制端。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

（1）本发明提供的用于餐厅厨房的智能监控系统，利用中央处理装置、湿度传感器、报警装置、图像采集模块、图像处理模块、无线传输装置、用户控制端、显示装置、电池组、太阳能组件、温度传感器、温度调节模块、湿度调节模块、存储装置、第一信号处理电路以及第二信号处理电路，可实时对于餐厅厨房的温度和湿度进行监测，并将检测到的温度和湿度传输至用户控制端，中央处理装置根据检测到的温度和湿度对温度调节模块和湿度调节模块进行控制，使得餐厅厨房的温度和湿度控制在预设理想值。

（2）本发明提供的用于餐厅厨房的智能监控系统，图像处理模块对采集的图像依次进行图像增强、图像平滑、图像锐化、图像灰度变换处理，可高效、快速的提取图像采集模块的图像信息，可提高对厨房厨具的辨识精度，有效地减少误判情况发生。

附图说明

图1为本发明的用于餐厅厨房的智能监控系统的示意图；

图2为本发明的第一信号处理电路的电路图；

图3为本发明的第二信号处理电路的电路图；

图4为本发明的图像处理模块的示意图。

附图标记：

1-中央处理装置；2-湿度传感器；3-报警装置；4-图像采集模块；5-图像处理模块；6-无线传输装置；7-用户控制端；8-显示装置；9-电池组；10-太阳能组件；11-温度传感器；12-温度调节模块；13-湿度调节模块；14-存储装置；15-第一信号处理电路；16-第二信号处理电路。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明提供的用于餐厅厨房的智能监控系统进行详细说明。

如图1所示，本发明提供的用于餐厅厨房的智能监控系统包括中央处理装置1、湿度传感器2、报警装置3、图像采集模块4、图像处理模块5、无线传输装置6、用户控制端7、显示装置8、电池组9、太阳能组件10、温度传感器11、温度调节模块12、湿度调节模块13、存储装置14、第一信号处理电路15以及第二信号处理电路16。

其中，湿度传感器2的输出端与第一信号处理电路15的输入端连接，图像采集模块4的输出端与图像处理模块5的输入端连接，温度传感器11的输出端与第二信号处理电路16的输入端连接，太阳能组件10的输出端与电池组9的输入端连接，第一信号处理电路15的输出端、图像处理模块5的输出端、第二信号处理电路16的输出端以及电池组9的输出端均与中央处理装置1的输入端连接，温度调节模块12的输入端、湿度调节模块13的输入端、报警装置3的输入端、显示装置8的输入端以及存储装置14的输入端均与中央处理装置1的输出端连接，中央处理装置1通过无线传输装置6与用户控制端7双向通信连接。

上述实施方式中，利用中央处理装置1、湿度传感器2、报警装置3、图像采集模块4、图像处理模块5、无线传输装置6、用户控制端7、显示装置8、电池组9、太阳能组件10、温度传感器11、温度调节模块12、湿度调节模块13、存储装置14、第一信号处理电路15以及第二信号处理电路16，可实时对于餐厅厨房的温度和湿度进行监测，并将检测到的温度和湿度传输至用户控制端7，中央处理装置1根据检测到的温度和湿度对温度调节模块12和湿度调节模块13进行控制，使得餐厅厨房的温度和湿度控制在预设理想值。

作为上述的进一步优先，如图2所示，湿度传感器2设置于餐厅厨房中，湿度传感器2将餐厅厨房的湿度转换为电压信号v0，并将电压信号v0传输至第一信号处理电路15，经过第一信号处理电路15处理后的电压信号为v1，第一信号处理电路15包括电阻r1-r9，电容c1-c2以及集成运放a1-a2；

其中，电阻r1的一端与湿度传感器2的输出端连接，电阻r1的另一端与集成运放a1的反相输入端连接，电阻r1的另一端还与电阻r3的一端连接，电阻r3的另一端与集成运放a1的输出端连接，电阻r2的一端接地，电阻r2的另一端与集成运放a1的同相输入端连接，电阻r2的另一端还与电阻r5的一端连接，电阻r5的一端还与电阻r4的一端连接，电阻r5的另一端接地，电阻r4的另一端与集成运放a1的输出端连接，电阻r6的一端与集成运放a1的输出端连接，电阻r6的另一端与电容c1的一端连接，电阻r6的另一端还与电容c2的一端连接，电容c1的另一端接地，电容c2的另一端与集成运放a2的反相输入端连接，电阻r9的一端与集成运放a2的反相输入端连接，电阻r9的另一端与集成运放a2的输出端连接，电阻r8的一端与集成运放a2的同相输入端连接，电阻r8的另一端接地，电阻r7的一端与电容c2的一端连接，电阻r7的另一端与集成运放a2的输出端连接。

上述实施方式中，电阻r1的阻值为1kω，电阻r2的阻值为10kω，电阻r3的阻值为15kω，电阻r4的阻值为4kω，电阻r5的阻值为6kω，电阻r6的阻值为10kω，电阻r7的阻值为15kω，电阻r8的阻值为5kω，电阻r9的阻值为10kω，电容c1的电容值为1μf，电容c2的电容值为0.1μf。

由于湿度传感器2采集的信号为微弱的电压信号，因而第一信号处理电路15通过电阻r1-r5以及集成运放a1对湿度传感器2输出的电压v0进行放大处理，然后再使用电阻r6-r9，电容c1-c2以及集成运放a2对经过放大后的电压信号进行滤波处理，从而提高了湿度检测的精度。

作为上述的进一步优先，如图3所示，温度传感器11设置于餐厅厨房中，温度传感器11将餐厅厨房的湿度转换为电压信号v2，并将电压信号v2传输至第二信号处理电路16，经过第二信号处理电路16处理后的电压信号为v3，第二信号处理电路16包括电阻r10-r20，电容c3-c4以及集成运放a3-a4；

其中，电阻r10的一端与温度传感器11的输出端连接，电阻r10的另一端与集成运放a3的反相输入端连接，电阻r10的另一端与电阻r11的一端连接，电阻r11的另一端与电阻r12的一端连接，电阻r11的另一端还与电阻r13的一端连接，电阻r13的另一端接地，电阻r12的另一端与集成运放a3的输出端连接，电阻r14的一端接地，电阻r14的另一端与集成运放a3的同相输入端连接，电阻r14的另一端还与电阻r16的一端连接，电阻r16的另一端还与集成运放a3的输出端连接，电阻r14的另一端还与电阻r17的一端连接，电阻r17的一端还与电阻r16的一端连接，电阻r17的另一端接地，电阻r15的一端与集成运放a3的输出端连接，电阻r15的另一端与电阻r18的一端连接，电阻r18的一端还与电容c3的一端连接，电容c3的另一端接地，电阻r18的另一端与集成运放a4的反相输入端连接，电阻r18的另一端还与电容c4的一端连接，电容c4的另一端与集成运放a4的输出端连接，电阻r15的另一端、电阻r18的一端以及电容c3的一端均与电阻r19连接，电阻r19的另一端与集成运放a4的输出端连接，电阻r20的一端与集成运放a4的同相输入端连接，电阻r20的另一端接地。

上述实施方式中，电阻r10的阻值为2kω，电阻r11的阻值为12kω，电阻r12的阻值为12kω，电阻r13的阻值为15kω，电阻r14的阻值为4kω，电阻r15的阻值为16kω，电阻r16的阻值为10kω，电阻r17的阻值为15kω，电阻r18的阻值为15kω，电阻r19的阻值为12kω，电阻r20的阻值为17kω，电容c3的电容值为1μf，电容c4的电容值为0.1μf。

由于温度传感器11采集的信号为微弱的电压信号，因而第二信号处理电路16通过电阻r10-r17以及集成运放a3对温度传感器11输出的电压v2进行放大处理，然后再使用电阻r18-r20，电容c3-c4以及集成运放a4对经过放大后的电压信号进行低通滤波处理，从而提高了温度检测的精度。

作为上述的进一步优先，如图4所示，图像采集模块4用于采集餐厅厨房内厨具的图像信息，图像处理模块5包括图像增强单元、图像平滑单元、图像锐化单元以及灰度变换单元；

其中，图像采集模块4的信号输出端与图像增强单元的输入端连接，图像增强单元的输出端与图像平滑单元的输入端连接，图像平滑单元的输出端与图像锐化单元的输入端连接，图像锐化单元的输出端与灰度变换单元的输入端连接，灰度变换单元的输出端与中央处理装置1的输入端连接；

其中，图像增强单元对图像采集模块4采集的图像信息进行图像亮度增强处理，图像平滑单元对经过图像增强单元处理后的图像信息进行图像清晰度增强处理，图像锐化单元对经过图像平滑单元处理后的图像信息进行图像锐化处理，灰度变换单元对经过图像锐化单元处理后的图像信息进行图像灰度扩展处理，灰度变换单元将处理后的图像信息传输至中央处理装置1。

上述实施方式中，图像处理模块5对采集的图像依次进行图像增强、图像平滑、图像锐化、图像灰度变换处理，可高效、快速的提取图像采集模块4的图像信息，可提高对厨房厨具的辨识精度，有效地减少误判情况发生。

具体地，湿度传感器2采集餐厅厨房内的湿度信号，并将湿度信号传输至第一信号处理电路15，第一信号处理电路15对接收到的湿度信号进行信号处理，并将处理后的湿度信号传输至中央处理装置1的模数转换模块，中央处理装置1将接收到的湿度信号传输至显示装置8进行显示，中央处理装置1将接收到的湿度信号传输至存储装置14进行存储，中央处理装置1将接收到的湿度信号通过无线传输装置6传输至用户控制端7，并且，中央处理装置1将接收到的湿度信号与预设湿度阈值进行比较，若中央处理装置1接收到的湿度信号大于预设湿度阈值，则中央处理装置1控制报警装置3发出报警信号，中央处理装置1向湿度调节模块13发送湿度控制信号，湿度调节模块13接收到湿度控制信号后将餐厅厨房内的湿度调节至预设湿度阈值。

温度传感器11采集餐厅厨房内的温度信号，并将温度信号传输至第二信号处理电路16，第二信号处理电路16对接收到的温度信号进行信号处理，并将处理后的温度信号传输至中央处理装置1的模数转换模块，中央处理装置1将接收到的温度信号传输至显示装置8进行显示，中央处理装置1将接收到的温度信号传输至存储装置14进行存储，中央处理装置1将接收到的温度信号通过无线传输装置6传输至用户控制端7，并且，中央处理装置1将接收到的温度信号与预设温度阈值进行比较，若中央处理装置1接收到的温度信号大于预设温度阈值，则中央处理装置1控制报警装置3发出报警信号，中央处理装置1向温度调节模块12发送温度控制信号，温度调节模块12接收到温度控制信号后将餐厅厨房内的温度调节至预设温度阈值。

图像采集模块4采集餐厅厨房内厨具的图像信息，并将图像信息传输至图像处理模块5，图像处理模块5对接收到的图像信息进行图像处理后，将处理后的图像信息传输至中央处理装置1，中央处理装置1将接收到的图像信息传输至显示装置8进行显示，中央处理装置1将接收到的图像信息传输至存储装置14进行存储，中央处理装置1将接收到的图像信息通过无线传输装置6传输至用户控制端7。

上述实施方式中，在不改变餐厅厨房本身的结构和布局的情况下，在餐厅厨房墙壁上凿一10mm的孔，将温度传感器固定于餐厅厨房内墙壁适当位置，湿度传感器固定于餐厅厨房墙壁适当位置。

显示装置8和存储装置14位于监控室内，显示装置8用于实时显示餐厅厨房内的温度数据和混湿度数据，并且，存储装置14用于存储餐厅厨房内的温度数据和混湿度数据，便于后期调取。

通过温度调节模块12将餐厅厨房的温度恒定在18℃-24℃之间，湿度调节模块13将餐厅厨房的湿度恒定在30%-40%之间。

具体地，太阳能组件10内部包括太阳能电池板，电池组9用于存储电能。

具体地，将图像采集模块4传输至图像处理模块5的餐厅厨具图像定义为二维函数f(x,y)，其中x、y是空间坐标，图像增强单元对图像f(x,y)进行图像亮度增强处理，经过图像亮度增强处理后的图像二维函数为g(x,y)，其中，

。

具体地，图像平滑单元对图像g(x,y)进行图像清晰度增强处理，经过图像清晰度增强处理后的图像二维函数为h(x,y)，其中，平滑函数为q(x,y)，

；

；

其中，﹡为卷积符号，为自定义可调常数，平滑的作用是通过来控制的。

具体地，图像锐化单元对图像h(x,y)进行图像锐化处理，经过图像锐化处理后的图像二维函数为d(x,y)，其中，

。

具体地，灰度单元对图像d(x,y)进行灰度范围扩展处理，上述图像d(x,y)的灰度值范围为[a,b]，将图像d(x,y)的灰度值范围扩展为[c,d]，其中a,b,c,d为常量，则变换后的图像二维函数为z(x,y)，其中，

。

其中，图像处理模块5将处理后的图像z(x,y)传输至中央处理装置1，中央处理装置1将图像z(x,y)传输至显示装置8和存储装置14，并且，中央处理装置1将图像z(x,y)通过无线传输装置6传输至用户控制端7。

本发明提供的用于餐厅厨房的智能监控系统包括中央处理装置1、湿度传感器2、报警装置3、图像采集模块4、图像处理模块5、无线传输装置6、用户控制端7、显示装置8、电池组9、太阳能组件10、温度传感器11、温度调节模块12、湿度调节模块13、存储装置14、第一信号处理电路15以及第二信号处理电路16，工作人员能够通过用户控制端7实时获知餐厅厨房的温湿度值，并且能够获取厨房厨具的图像信息，因此，也能够实时获知厨具的使用以及卫生情况，温度调节模块12和湿度调节模块13能够将餐厅厨房的温湿度控制在理想状态，不仅能够高效、实时获知餐厅厨房的温湿度信息，还能获取厨具的图像信息，更能保障餐厅厨房的卫生。

最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。