运行具有数字烹饪室彩色相机的烹饪器具

技术领域

本发明涉及一种用于运行烹饪器具的方法，其中借助于数字烹饪室彩色相机记录来自所述烹饪器具的烹饪室的至少一个图像。本发明还涉及一种对应的烹饪器具。本发明可特别有利地应用于具有蒸汽处理功能的烤箱。

背景技术

在对烹饪食品进行烹饪时，暴露于烹饪室的镜头或物镜侧的盖子(例如光学透明窗，如玻璃窗等)可能由于食物释放的蒸汽而被水蒸汽雾化。与未雾化的状态相比，这种雾化会改变相机的图像，并可能在自动图像评估时导致不期望的变化。如果为了对烹饪食品进行蒸汽处理而有针对性地将蒸汽引入烹饪室中，则这种效果尤其明显。

US2019093901A1公开了一种用于识别具有至少一个烹饪表面的商用烹饪器具的清洁需要的方法。该方法包括以下步骤：采集所述烹饪表面的至少一部分和/或烹饪产品的至少一部分的至少一个图像，将采集的所述烹饪表面的所述部分的图像与预先存储的需要清洁的受污染烹饪表面的参考图像进行比较，和/或将采集的所述烹饪产品的所述部分的图像与处于烹饪状态的所述烹饪产品的预存储参考图像进行比较，所述烹饪状态表明需要清洁所述烹饪表面，以及基于所述比较的结果判定是否需要清洁。另一方面涉及质量管理监视系统和具有质量管理监视系统的商业设备。

EP 3767183A1公开了一种用于识别家用电器的污染的方法。该方法包括以下步骤：提供所述家用电器的空腔或区段的参考图像；采集同一个空腔或区段的当前图像；将当前图像与参考图像进行比较并产生同一个空腔或同一个区段的差图像；以及检查所述差图像的一个像素和/或一组相邻像素是否超过预定义的阈值。

US2008193614 A1公开了一种用于在食物准备设备的准备室中执行处理程序的方法，该方法包括：(a)在选择和/或启动所述处理程序之前确定准备室气氛和/或围绕食物准备设备的气氛的至少一个第一值，(b)存储所述第一值，(c)在将烹饪食品引入准备室之后或在将除垢剂和/或清洁剂引入准备室之后和/或在启动所述处理程序之后确定准备室气氛和/或围绕食物准备设备的气氛的至少一个第二值，(d)从第一值和第二值中确定至少一个第三值，(e)将第三值与存储值进行比较，以及(f)根据第三值与存储值的比较结果执行所述处理程序。

DE 102017206058A1公开了一种用于确定暴露于烹饪器具的烹饪室的表面的污染的方法，其中在该方法中，借助于光束照射所述表面的测量区域，测量由所述测量区域发射的散射辐射的强度(I，10)，并从所述散射辐射中确定散射值作为所述污染的度量。烹饪器具包括烹饪室、用于用光束照射暴露于所述烹饪室的表面的测量区域的至少一个光源、用于测量来自所述测量区域的散射辐射的至少一个光传感器以及与至少一个光源和至少一个光传感器耦合的处理装置，该处理装置被设置为从散射辐射中确定散射值作为所述污染的度量。

US2019285283A1公开了一种烹饪器具，包括：烹饪室，用于容纳用于烹饪的食物；成像装置，具有包括烹饪室的至少一部分并且被配置为记录烹饪室内食物的图像的视场；与成像装置通信并包括软件模块的计算装置，该软件模块被配置为以事件触发的间隔触发由成像装置采集图像；以及用户接口，其与计算装置通信并被配置为显示采集的图像。

发明内容

本发明的任务是至少部分地克服现有技术的缺点，并且特别是提供一种用于运行烹饪器具的改进的方法，特别是为了考虑蒸汽对烹饪室相机的雾化。

该任务根据独立权利要求的特征来解决。优选的实施方式特别是可以在从属权利要求中找到。

该任务通过一种用于运行烹饪器具的方法来解决，其中

-借助于数字彩色相机(“烹饪室彩色相机”)记录来自烹饪室的至少一个图像，

-对所述图像的至少一个图像像素子集的色调值进行平均，

-评估平均色调值是否达到或超过预给定的阈值，以及

-如果是这种情况，则不考虑将相关联的图像用于确定所述烹饪室的至少一个特性。

该方法的优点是，可以简单且可靠地识别出蒸汽对烹饪室彩色相机的暴露于烹饪室的镜头或光学透明盖子的雾化，并通过不考虑因雾化而不适合进行图像评估的图像来对应地进行反应。这是因为已经发现，色调值是对相机或该相机的暴露于烹饪室的镜头或物镜侧盖子的雾化的可靠度量。这又改进了对烹饪室的至少一个特性的确定，并因此改进了例如烹饪结果。

相反，如果平均色调值没有达到或超过预给定的阈值，则可以考虑将相关联的图像用于确定烹饪室的至少一个特性。

数字烹饪室彩色相机应理解为这样的相机，借助于该相机可以记录来自烹饪室的彩色图像，其中所述图像由单独的像素、特别是像素阵列组成。像素的数量(例如640x480或1024x768)确定了图像的分辨率。向各个像素分配颜色坐标系的颜色坐标值。相机例如可以具有CMOS图像传感器。

可以借助于烹饪室彩色相机记录来自烹饪室的至少一个图像这一特征包括可以记录烹饪室本身(烹饪室的壁等)、必要时食物载具和/或位于烹饪室中的处理物品。烹饪室彩色相机可以布置在烹饪室中或者在烹饪室的壁或门的区域中和/或可以布置在烹饪室外部并且然后例如通过烹饪室门的观察窗对准烹饪室中。

处理物品可以包括烹饪食品，特别是食品，但原则上也可以包括可以在烹饪室中处理的任何其他对象。

烹饪室的特性可以理解为烹饪室本身的特性和/或位于烹饪室中的处理物品、特别是烹饪食品的特性。

色调值应理解为颜色空间坐标或所使用的颜色空间(“H颜色空间”)的颜色坐标的值，所述颜色空间坐标或颜色坐标映射了色调(“hue”)。可能的H颜色空间包括例如HSV(“色调”/hue、“饱和度”/saturation、“值”/value)颜色空间、HSL(“色调”/hue、“饱和度”/saturation、“亮度”/lightness(相对亮度))颜色空间、HSB(“色调”/hue、“饱和度”/saturation、“亮度”/brightness(绝对亮度))颜色空间和HSI(“色调”/hue、“饱和度”/saturation、“强度”/intensity)颜色空间。然而，原则上也可以使用以色调作为颜色空间坐标的任何其他颜色空间。

在HSV颜色空间中，像素由其H值、S值和V值表示。H值或色调值位于0°(红色)和240°(蓝色)之间的色角，其中绿色例如处于120°的角度。颜色饱和度或S值的范围从0％(灰色)到100％(纯色)。亮度值或V值的范围从0％(无亮度)到100％(全亮度)。镜头或盖子的雾化例如会在HSV颜色空间中产生向灰色方向的移位。这会导致H(色调)颜色值增加和S(饱和度)值减少。

所述阈值可以例如通过实验和/或通过模拟来设定。

在一种设计中，通过对所有像素的色调值形成平均值来形成平均色调值。这使得能够特别可靠地确定暴露于烹饪室的镜头或盖子通过水蒸汽的雾化。

特别是如果应当借助于至少一个图像来确定处理物品的特性，则在一种设计中通过仅对显示处理物品的像素的色调值形成平均值来形成平均色调值。以这种方式可以减少未考虑的图像的数量，而不损害对处理物品的特性的确定。对显示处理物品的像素的选择可以通过用于识别处理物品、特别是用于识别烹饪食品的原则上已知的方法来执行，例如借助于对象识别

在一种设计中，所述阈值取决于所述烹饪室中存在的处理物品的类型。从而实现以下优点，由雾化引起的色调值的移位可以有针对性地适配于处理物品，这也可以有助于减少未考虑的图像的数量。

在一种扩展中，借助于数字烹饪室彩色相机记录来自所述烹饪室的至少一个图像，其中相关联像素的颜色坐标值不是关于H颜色空间说明的(而是在“非H颜色空间”中)，例如在RGB、NCS、L*a*b颜色空间等中。在这种情况下，可以将这些像素的至少一个子集的颜色坐标值转换为H颜色空间的值，然后再次对转换到H颜色空间中的像素的至少一个子集的色调值进行平均。这原则上至少适用于其颜色坐标(值)可以明确地转换为H颜色空间的颜色坐标(值)的所有非H颜色空间。

该转换可以扩展到中间转换，例如在借助于数字烹饪室彩色相机记录RGB图像并且将这些RGB图像首先转换为NCS图像或L*a*b图像等的情况下。

在一种设计中，所述数字烹饪室彩色相机记录RGB图像并且将这些图像的像素的RGB颜色坐标值转换为H颜色空间的值。这有利地使得能够使用广泛可用的RGB相机。在此利用了以下事实：RGB颜色空间中各个像素的颜色值可以被明确地转换为H颜色空间的颜色值。H颜色空间相对于RGB颜色空间的优点还包括其与人类颜色感知的相似性，因为人类可以识别颜色并基于颜色的饱和度和亮度来区分颜色。

在一种设计中，在烹饪运行期间记录图像序列以确定存在于所述烹饪室中的处理物品的特性。这使得能够特别准确地确定和/或预测处理物品的特性。然后，特别是仅基于色调值低于阈值的图像来确定该处理物品的特性。如果镜头或盖子仅时间上有限地出现雾化，则这是特别有利的。从而典型地在烹饪流程开始时，相机或其镜头或盖子尚未雾化，从而可以记录和使用处于初始状态的处理物品的图像。随后的雾化可能会一直出现，直到镜头或盖子达到镜头或盖子上的水蒸汽也蒸发并且新的水蒸汽不再凝结在镜头或盖子上时的温度为止。

在一种设计中，借助于所述图像序列来确定所述处理物品的体积变化。为了采集或跟踪处理物品(例如烹饪食品，如面包面团等)的膨胀，这例如是有利的。

在一种设计中，借助于所述图像序列来确定所述处理物品的褐变程度的变化。由此可以以改进的方式确定或预测烹饪状态，特别是烹饪结束。

在一种设计中，当平均色调值接近所述阈值或达到或超过所述阈值时，对所述数字烹饪室彩色相机的可加热的镜头或盖子加热。从而实现以下优点，可以缩短雾化的时间段或者甚至可以完全防止雾化。当平均色调值接近所述阈值时对镜头或盖子加热这一特征可以包括存在加热启用或开始时的另一低阈值。如果平均色调值再次达到或低于来自上方的这些阈值之一，或者如果达到或低于另一阈值，所述另一阈值特别是低于用于确定雾化的阈值，则可以再次暂停或停止加热。

在一种设计中，当平均色调值接近所述阈值或者达到或超过所述阈值时，对所述数字烹饪室彩色相机的镜头或盖子进行通风。所述通风可以被构造为类似于镜头的加热或加温。

该任务还通过一种烹饪器具来解决，所述烹饪器具具有烹饪室和记录来自所述烹饪室的图像的至少一个烹饪室彩色相机，并且具有数据处理装置，所述数据处理装置被设置为执行根据前述权利要求之一的方法。所述烹饪器具可以与所述方法类似地构造，反之亦然，并且具有相同的优点。

在一种扩展中，烹饪器具“配备有”数据处理装置可以包括所述数据处理装置容纳在所述烹饪器具中，例如容纳在独立的数据处理装置中、集成在控制装置中和/或集成在相机模块中，所述相机模块也具有相机。在一种扩展中，所述数据处理装置可以在功能上至少部分地实现在外部实例中，例如在诸如智能电话或平板电脑等的移动用户终端中、在网络服务器中或在云计算机中。在这种情况下，烹饪器具具有有线和/或无线的通信模块，所述烹饪器具可以经由该通信模块与外部实例进行交换。这对于从计算技术上减轻烹饪器具中的数据处理装置的负担或者完全替代该数据处理装置是有利的。

所述烹饪室可特别是借助于门或翻板关闭，特别是蒸汽密封地关闭。特别地，所述烹饪室可具有可由门关闭的前侧装载开口。替代地，所述烹饪室可以具有上侧装载开口，所述上侧装载开口可以借助于盖子形式的翻板来关闭。

在一种设计中，所述烹饪器具是蒸汽处理装置。该烹饪器具特别是具有用于有针对性地产生蒸汽的蒸汽发生器。所述蒸汽发生器可以布置在所述烹饪室外部。在一种扩展中，所述烹饪室连接到蒸汽导出口，通过所述蒸汽导出口可以将蒸汽从烹饪室导出。

在一种设计中，所述烹饪器具是具有蒸汽处理功能(所谓的“Added Steam，附加蒸汽”)的烤箱。替代地，所述烹饪器具可以是例如蒸汽处理抽屉。在一种扩展中，所述烹饪器具具有微波功能并且于是可以配备微波发生器，如磁控管或基于半导体的微波发生器。

附图说明

本发明的上述特性、特征和优点以及实现它们的方式将结合下面的实施例的示意性描述而更加清楚和明确地理解，将结合附图对该实施例进行更详细的解释。

图1以侧视图示出了具有数字彩色烹饪室相机的烹饪器具的简化草图的截面图；

图2示出了该方法的可能流程；

图3示出了数字彩色烹饪室相机的镜头未雾化的测试流程的平均H颜色值、S颜色值和V颜色值的变化过程；以及

图4示出了数字彩色烹饪室相机的镜头雾化了的测试流程的平均H颜色值、S颜色值和V颜色值的变化过程。

具体实施方式

图1以侧视图示出了具有蒸汽烹饪功能的烤箱1形式的烹饪器具的简化草图的截面图。为此，烤箱1具有烹饪室2，其前侧装载开口可通过可枢转门3以蒸汽密封的方式关闭。烤箱1还具有用于执行运行流程的控制装置4，该控制装置4也被设置为、例如被编程为用于执行该方法的数据处理装置。数字彩色烹饪室相机5在数据技术方面与控制装置4连接，并且特别是可以记录来自烹饪室2的图像并传输到控制装置4。相机5的物镜侧的镜头6暴露于烹饪室2。烤箱1还具有操作面板7，该操作面板7具有特别是触摸灵敏的显示屏(“触摸屏”)，在一种扩展中还可以在该触摸屏上显示由相机6记录的图像或其片段。另外，烤箱1具有可由控制装置操控的蒸汽发生器8，用于有针对性地产生蒸汽，所述蒸汽可以被引导至烹饪室2中。

烤箱1还可以配备有通信模块9，经由该通信模块9可以将数据从控制装置传输到诸如用户终端的外部实例，特别是传输到诸如智能电话或平板电脑等的移动用户终端，和/或传输到网络服务器或云计算机。在一种扩展中，所述外部实例可以承担部分方法的实现，例如通过基于传输给该外部实例的图像进行阈值比较来确定雾化。通信模块9例如可以包括以太网模块、WLAN模块、蓝牙模块等。

图2示出了基于烤箱1的方法的可能流程。

在第一步骤S1中，当烹饪室1装载有处理物品(这里示例性的是烹饪食品)时，启动处理流程(这里示例性的是烹饪流程)。

在步骤S2中，相机5记录烹饪室2的RGB图像，该RGB图像还显示烹饪食品。特别地，相机5可以循环记录图像，例如每10秒一次。

在步骤S3中，借助于控制装置4将该图像的各个像素的RGB颜色值转换为例如HSV颜色值。

在步骤S4中，借助于控制装置4对所有像素或仅显示烹饪食品的像素的色调值或H值进行平均。

在步骤S5中，借助于控制装置4检查该平均值是否达到或超过预给定的第一阈值，该预给定的第一阈值必要时取决于烹饪食品。

如果情况并非如此(“N”)，则在步骤S6中将图像放入图像序列中。

在步骤S7中，借助于控制装置4根据该图像序列确定烹饪食品的特性，例如烹饪食品的体积或一个或多个维度的变化和/或褐变程度。控制装置4从中可以控制烹饪流程，例如改变额定烹饪室温度、借助于蒸汽发生器8产生或中断蒸汽或设置蒸汽量、在烹饪阶段之间切换和/或结束烹饪流程。例如，如果烹饪食品是面包面团，则可以在面包面团膨胀的烹饪阶段和褐变阶段之间切换、转换到保温阶段等。如果烹饪过程尚未结束，则返回到步骤S2，并且记录新的图像。

相反，如果在步骤S5中确定该平均值已经达到或超过第一阈值(“J”)，则返回到步骤S2，因此相关联的图像不放入图像序列中并且因此也不用于确定烹饪食品的至少一个特性，因此也不被考虑用于控制烹饪流程。

可选地，在步骤S4之后的步骤S8中，还可以检查平均色调值是否接近阈值或者是否已经达到或超过阈值。如果是这种情况(“J”)，则在步骤S9中对镜头6进行加热和/或通风，如果这还没有发生的话。如果情况不是这样(“N”)，则在步骤S10中结束镜头6的加热或通风，如果还不是这种情况的话。特别是如果为了确定是否需要加热或通风而检查平均色调值是否已经达到或超过阈值，则步骤S9和S10也可以连接到在答案肯定的情况下所使用的步骤S5的J分支。

图3以HSV颜色空间的颜色值相对于由相机5记录的图像的与时间序列对应的序数的图示出了在数字彩色烹饪室相机5的镜头6没有雾化的情况下以实验方式进行的测试流程的平均H颜色值H(色调)、S(饱和度)和V(值)的变化过程。

平均H(色调)值保持在相对较低的水平。例如，如果将阈值设定为H＝50，则考虑将所有200个图像用于确定烹饪食品的至少一个特性，或不隐藏或丢弃任何图像。

图4以类似于图3的表示方式示出了在数字彩色烹饪室相机5的镜头6雾化的情况下以实验方式进行的测试流程的平均H颜色值、S颜色值和V颜色值的变化过程。

平均H(色调)值最初在短时间内保持在相对较低的水平，例如前五张图像，然后迅速增加到超过50的值。例如，如果将阈值设定为H＝50，则这里例如对图像6至25将确定明显的雾化，并且不会考虑将这些图像用于确定烹饪食品的至少一个特性，而是仅考虑图像1至5和26至199。然而，这大多并不重要，因为在烹饪过程开始时烹饪食品尚未完全加热和/或在时间上距离烹饪食物结束还很远，从而图像1至5和26至199的序列仍可以可靠地确定烹饪食品的至少一个特性，并且可以适配烹饪流程以获得良好的烹饪结果。

当然，本发明不限于所示的实施例。

从而烤箱还可以具有多个数字彩色烹饪室相机，并且该方法可以应用于来自一个、多个或所有相机的图像。

附图标记列表

1 烤箱

2 烹饪室

3 门

4 控制装置

5 数码彩色烹饪室相机

6 镜头

7 操作面板

8 蒸汽发生器

9 通信模块

H H值

S S值

S1-S10 方法步骤

V V值