食物制备实体

本发明总体上涉及食物制备实体领域。更具体地，本发明涉及一种食物制备实体，该食物制备实体被适配成确定被接纳在食物制备实体的腔体内的食物的三维形状。

背景技术

食物制备实体(例如烘烤炉)是现有技术已知的。这种食物制备实体包括用于接纳要被烹饪或烘烤的食物的腔体，和在食物制备过程期间用于使得腔体封闭的门。食物制备实体可以包括图像识别系统，用于捕获所述接纳在腔体内的食物的光学信息。

发明内容

本发明的实施例的目的在于提供一种食物制备实体，该食物制备实体适配用于用有限的技术努力基于光学信息来建立要被烹饪的食物的可靠的三维信息。该目的是通过独立权利要求的特征来解决的。从属权利要求中给出了优选实施例。如果没有另外明确指出，则本发明的实施例可以彼此自由组合。

根据第一方面，本发明涉及一种食物制备实体，该食物制备实体包括腔体，用于接纳要制备的食物；和至少两个相机，用于捕获被包括在该腔体中的该食物的图像。所述相机定位成使得从不同视点捕获图像。每个相机包括一定的视场，其中所述相机的紧邻的视场至少部分地重叠。设置了处理实体，该处理实体被配置成基于由这些相机提供的图像来计算被包括在该腔体中的该食物的三维(3D)信息。

所述食物制备实体是有利的，因为基于具有部分重叠的视场的所述相机，可以用减少的技术努力来收集可靠的3D信息。

根据实施例，每个相机包括主视角轴线，并且提供紧邻的视场的相机的主视角轴线之间的角度在1°与89°的范围之间，优选地在5°与30°之间，更优选地在10°与15°之间，最优选地是11°、12°、13°或14°。使用所述对准规则，这些相机的视场关于彼此定位成使得可以获得具有改善的纹理提取的精确的3D信息。

根据实施例，至少一个相机与冷却器件联接以对相机进行冷却。所述相机可以包括在腔体中。更详细地，这些相机可以附接至腔体壁或者包括在所述腔体壁的凹部中。由此，可以使用具有较低温度要求的相机来记录腔体内部。

这些相机可以共享共用冷却器件或每个相机可以包括其自己的冷却器件。

根据实施例，冷却器件使用空气或冷却液体作为热传递介质。由此，可以在各个相机处获得局部的冷却效果。

根据实施例，这些冷却器件可以包括空气导管、热管或基于液体的冷却系统。基于所述冷却实体，可以实现对相机的改善的冷却。

根据实施例，这些冷却器件包括由该食物制备实体的表面部分提供的或由热交换器提供的散热器。热能可以由空气、热管或冷却液体从相机输送到散热器以在相机处提供冷却效果。

根据实施例，冷却器件包括与该食物制备实体的冷却装置可操作地联接的热交换器。所述冷却装置不仅可以用于对相机进行冷却，还可以用于对食物制备实体的其他实体(例如电子器件、炉门玻璃等)进行冷却。冷却装置可以例如包括用于产生通到热交换器的空气流的风扇。

根据实施例，冷却器件包括基于液体的冷却系统，该基于液体的冷却系统包括泵、热交换器和管道，用于在至少一个相机与该热交换器之间提供液体循环。使用这种基于液体的冷却系统可以在相机处获得高冷却效果。管道、相应地基于液体的冷却系统可以包括一个或多个相机以在单个相机或多个相机处提供冷却效果。

根据实施例，至少两个相机包括在腔体中。可以布置这些相机以从俯视视角、特别地从倾斜的俯视视角来捕获图像。由此，可以获得与食物制备实体的改善的集成。

根据实施例，至少一个相机包括在该腔体中并且至少一个进一步的相机包括在该食物制备实体的门的门把手中。由此，可以从不同视点获得图像。

根据实施例，至少两个相机包括在该食物制备实体的门的门把手中。由此，因为对包括在门把手中的相机的热影响相当小，所以可以免去用于冷却相机的冷却器件。

根据实施例，至少一个相机从该腔体的内部透过该食物制备实体的门的门玻璃来提供视场，并且处理实体被配置成基于由所述相机提供的信息来提供手势控制。由此，提供用于产生要制备的食物的3D信息的图像的相机可以进一步用于为手势控制来收集信息。

根据另一方面，本发明涉及一种用于基于至少两个相机来收集被接纳在食物制备实体的腔体中的食物的三维信息的方法。该方法包括以下步骤：

-由该至少两个相机从不同视点捕获图像，其中每个相机包括一定的视场，其中所述相机的紧邻的视场至少部分地重叠；

-基于由这些相机提供的这些图像来计算被包括在该腔体中的该食物的三维信息。

根据实施例，这些相机由冷却器件冷却。由此，可以减小对相机的热影响并且可以使用配置用于低温应用的相机来捕获图像。

根据实施例，图像由包括主视角轴线的相机捕获，并且提供紧邻的视场的相机的主视角轴线之间的角度在1°与89°的范围之间，优选地在5°与30°之间，更优选地在10°与15°之间，最优选地是11°、12°、13°或14°。

本披露中使用的术语“食物制备实体”可以指可以用于制备食物的任何器具，特别是烤炉、蒸汽炉、微波炉或类似的煎炸、烘烤或烹饪器具。

本披露中使用的术语“基本上”或“大致”是指与准确值偏差+/-10％、优选地+/-5％，和/或呈对功能而言无关紧要的变化形式的偏差。

附图说明

从以下详细说明和附图中将容易理解本发明的各个方面，包括其具体特征和优点，在附图中：

图1示出了食物制备实体的示例性示意图；

图2以侧截面视图示出了具有第一相机布局的食物制备实体的第一实施例；

图3以俯视截面视图示出了具有第一相机布局的食物制备实体的第一实施例；

图4以侧截面视图示出了具有第二相机布局的食物制备实体的第二实施例；以及

图5以俯视截面视图示出了具有第二相机布局的食物制备实体的第二实施例；

具体实施方式

现在将参照这些附图对本发明进行更全面的描述，在附图中示出了示例性实施例。然而，本发明不应当被解释为局限于本文中阐述的这些实施例。贯穿以下说明，当适用时，使用类似的附图标记来表示类似的元件、零件、物件或特征。

图1示出了食物制备实体1的示意性图示。在本示例中，食物制备实体1是烘烤炉。然而，食物制备实体1不应被认为局限于这种烘烤炉。食物制备实体1还可以是微波器具、蒸汽炉等。食物制备实体1包括基体，在该基体中设置有用于接纳要制备的食物3的腔体2。食物制备实体1可以包括具有门把手9.1的门9，用于在食物制备过程期间使得腔体2封闭。

此外，食物制备实体1包括图像捕获系统。图像捕获系统包括至少两个相机4、5(特别是数码相机)，这些相机被适配成用于捕获接纳在腔体2中的食物3的光学信息。所述光学信息可以是数字图像。基于所述数字图像，食物制备实体1的处理实体6建立所述接纳在腔体2中的食物3的三维(3D)信息。在以下实施例中，在腔体2中包括一对相机4、5。然而，根据其他实施例，食物制备实体1可以包括多于两个的相机。

优选地，相机4、5可以包括在食物制备实体1的腔体2的上部区域中。更详细地，相机4、5可以放置在食物3上方使得能够从上侧、特别地按照倾斜的自上而下的视角来捕获图像。

相机4、5可以包括相同或不同的功能、技术和光学特性。例如，相机4、5可以是单色或彩色类型的，可以是红外或全光相机，可以具有相同或不同的光圈、焦距或分辨率。此外，相机4、5可以具有多个焦点或自动焦点或可以具有矩阵光学器件。

图2和图3从不同视点示出了食物制备实体的第一实施例。相机4、5包括在腔体2中。更详细地，相机4、5在空间上在上边缘2.3中沿着水平轴线分布。例如，相机4、5布置在腔体2的与门9相对的并且彼此相对的上拐角2.1、2.2中。然而，相机4、5在避开门9的相对的上拐角2.1、2.2中的这种布置仅仅是示例。相机4、5可以相互更靠近地布置在腔体2的水平边缘2.3处，即不在拐角区域中而是在与所述拐角2.1、2.2相距一定距离处。

如图2和图3所示，相机4、5提供了一定的视场4.1、5.1(如虚线所指示的)。所述视场4.1、5.1主要受相机的检测角度的影响。取决于相机技术，所述视场4.1、5.1可以是固定的或可变的。例如，可以通过相机的线性运动来获得可变的视场。例如，可以通过相机的线性运动来获得可变的视场。

不同相机4、5的视场4.1、5.1可以至少部分地重叠以改善对食物3的3D信息的计算。所述重叠可以通过相机4、5在腔体2中的合适的布局和/或相机4、5关于腔体2的中央区域的角度对准来实现，要制备的食物3典型地接纳在该腔体的中央区域中。

每个相机4、5可以包括主视角轴线4.2、5.2。相机的主视角轴线可以是布置在其视场中央的轴线和/或可以是在腔体2的中央部分与相应的相机4、5之间延伸的轴线。

为了进一步改善对食物3的3D信息的计算，相机的主视角轴线4.2、5.2可以包括在1°与89°范围内的角度α。优选地，角度α可以在5°至30°的范围内，更优选地在10°至15°的范围内，特别地是11°、12°、13°或14°。使用所述角度α，从稍微不同的角度记录食物3，这导致更好的纹理提取可能性并且改善了用于计算3D信息的基础。

图4和图5示出了具有不同构型的图像捕获系统的食物制备器具1的进一步的示例性实施例。相机4、5并非是在水平方向上间隔开，而是在空间上沿着竖直或大体上竖直的轴线分布。

如图4和图5所示，第一相机4可以布置在腔体2的上后边缘2.3的中央或大体上中央。所述上后边缘2.3可以布置在与门9相对并相距一定距离处。第二相机5可以布置在第一相机5下方。第一相机4与第二相机5之间的距离可以在2cm至40cm的范围内，特别地在5cm至15cm的范围内。由此，相机4、5能够都沿着倾斜的自上而下的方向、从稍微不同的视点提供图像。

根据图2至图5的实施例的相机4、5可以附接至腔体2的内壁或可以至少部分地包括在设置在所述腔体壁中的凹部中(部分或全部的相机集成)。

根据图像捕获系统的又另一种构型(图中未示出)，至少一个相机可以包括在门9中。相机可以包括在门9的主体中，例如在门框中。根据另一个实施例，相机可以包括于或附接至门把手9.1，并且被对准成使得相机能够透过设置在门9中的窗口来捕获图像。

典型地，在食物制备实体1中出现高温度值。为了避免相机4、5损坏和/或降级的图像捕获条件(特别是CCD传感器的)，相机4、5与冷却器件8可操作地联接。冷却器件8被配置成确保相机4、5的冷却，使得可以在不对腔体内提供的温度产生较大影响的情况下捕获具有合适的图像质量的图像。

冷却器件8可以使用不同种类的冷却介质，例如空气、水或另一种冷却液体。对相机4、5进行冷却的冷却器件8可以与食物制备实体1的、为食物制备实体1的另一实体提供冷却的冷却装置(例如，为处理单元、相机、或与相机联接的热交换器提供空气流的风扇)可操作地联接。根据另一个实施例，相机4、5可以包括单独的、仅为相机4、5提供冷却(并且不为食物制备实体1的其他操作性实体提供冷却)的冷却器件8。两个或更多个相机4、5可以包括共用的冷却系统(即可以共享共用冷却系统的至少一些部件)，或每个相机4、5可以包括其自己的冷却系统(即每个相机4、5一个单独的冷却系统)。

根据实施例，如图2至图5所示，冷却器件8可以包括基于液体的冷却系统。更详细地，冷却器件8可以包括管道8.2和热交换器8.1，其中所述管道8.2将一个或多个相机4、5与所述热交换器8.1联接。冷却液体(例如水)可以循环通过冷却系统。由此来自一个或多个相机4、5的热量被传递到冷却液体中并且输送到热交换器8.1，以在(多个)相机4、5处提供冷却效果。热交换器8.1可以由食物制备实体1的表面部分(例如壳体部分的较冷的表面区域)构建，或热交换器8.1可以是特别地适配用于热交换的单独的实体(例如包括冷却肋的实体)。可以使用泵来提供冷却液体的循环。

根据另一个实施例，相机4、5可以由空气流来冷却。例如，鼓风机可以直接附接至相应的相机4、5或可以使用空气导管来为相机4、5提供由风扇产生的空气流。风扇可以是被配置成仅对所述相机4、5中的一个或多个相机进行冷却的风扇。然而，也可以使用由用于对食物制备实体1的其他实体(例如电子器件、门玻璃等)进行冷却的风扇所提供的空气流来对相机4、5进行冷却。

根据又另一个实施例，可以使用热管来对相机4、5进行冷却。所述热管可以在第一端与相机4、5相联接并且由于其高热导率而可以将热量输送到热交换器或食物制备实体1的表面部分(例如，布置在较相机4、5温度更低的区域中的壳体部分)。

在所述相机4、5中的至少一个相机具有的视场使得相机4、5可以捕获门玻璃前的区域(即相机4、5可以透过门玻璃来捕获图像)的情况下，被捕获到的图像可以用于提供手势控制。例如，被捕获到的图像可以被处理实体6分析以识别在食物制备实体1前的使用者的某些手势以基于所识别的手势来控制食物制备实体1。

应注意的是，说明书和附图仅展示了所提出的方法和食物制备实体的原理。本领域技术人员将能够实施体现本发明的原理的尽管没有在本文中明确地描述或示出的各种布置。

附图标记清单

1 食物制备实体

2 腔体

2.1 拐角

2.2 拐角

2.3 边缘

3 食物

4 相机

4.1 第一视场

4.2 主视角轴线

5 第二相机

5.1 视场

5.2 主视角轴线

6 处理实体

8 冷却器件

8.1 热交换器

8.2 管道

9 门

9.1 门把手

α 角度