用於加工食品的器具及其操作方法
2023-06-29 20:08:01
用於加工食品的器具及其操作方法
【專利摘要】本申請具體涉及一種操作烹飪器具的方法，其中基於從一個食材的圖像所提取的多個特徵可以自動地指定該食材的食品類別。為了改進這種指定，該方法有自學性能。
【專利說明】用於加工食品的器具及其操作方法
[0001]本發明具體涉及一種用於加工食品的器具，如一種烹飪烤箱，以及操作該器具或烤箱的一種方法。
[0002]具體從文件DE10 2007 048 834 AUEP O 563 698 A2 以及US 2007/0029306 Al
中已知了多種操作方法，即分別控制一種烹飪烤箱和烹飪設備。這些方法使用了從對應的烹飪空腔內所捕捉的食品圖像，用於對烹飪過程進行至少局部的自動控制。
[0003]然而，仍然需要在用於加工食品的器具、具體如烹飪烤箱等器具的自動或半自動過程方面的進一步改進。
[0004]因此，本發明的一個目標是提供一種替代性的並且特別經該改進的、操作用於加工食品的器具如烹飪烤箱的方法。進一步地，應提供一種用於加工食品的器具，特別是烹飪烤箱。
[0005]這一目標是通過權利要求1和12解決的。從對應的從屬權利要求產生多個實施例。
[0006]根據權利要求1，提出了操作一種用於加工食品的器具的一種方法。該器具可以具體為一種烹飪烤箱或烘焙烤箱，包括但不局限於電動烹飪烤箱和烘焙烤箱。進一步地，該器具可以是微波爐或其他用於加工食品的類似裝置。
[0007]該器具、特別是可以應用所提出的方法的烤箱，配備有一個空腔，該空腔被適配且配置成用於在其中容納並且加工至少一件食材。
[0008]所提出的方法包括以下步驟:捕捉被放置於或有待放置於該空腔中的該至少一件食材的至少一個圖像或圖片。為了捕捉該至少一個圖像，可以使用以一種方式安排的相機而使得以恰當的和/或普通的安排和/或對齊方式放置在該空腔內部的該食材的圖像可以被該相機捕捉。然而，該至少一個圖像也可以用另外的方式被捕捉到，具體為在將該食材插入該空腔中之前和/或過程中。該至少一個圖像可以是單一圖像或一組圖像、可以至少被存儲在易失性存儲器中、但也能至少以確保執行所提出方法的另外步驟的方式被存儲在非易失性存儲器中。
[0009]所提出的方法包括以下進一步的步驟:從所捕捉的圖像中提取該至少一件食材中至少一件食材的一組特徵性特徵。這一組特徵性特徵具體可以是適合用於將食材分類的一組參數，特別是預定義的參數。
[0010]提取對應特徵具體可以基於多種圖像處理方法來執行。具體關於該方法的精確度，具有儘可能大量的參數或特徵性特徵可能是有利的。然而，關於該方法的快速性能方面，將特徵性特徵的數量限制為選定數量的相關特徵或參數可能是有利的。具體地，有可能允許用戶從具有多個參數或特徵的一個預設清單中選擇出將在進一步的操作中被提取和使用的一些特徵或一組特徵。
[0011]如果若干食材被放置於或有待放置於該空腔內，即旨在被加工，則常見的一組的參數組或特徵組可以被該方法的多個進一步的步驟提取並且使用。在替代方案中，相異的食材可以作為獨立的或相異的食材被處理，因此可以從相應的分開的食材中提取分開的多組參數和/或特徵。
[0012]所提出的方法包括以下進一步的步驟:基於這些特徵性特徵中的至少一者以及一個用戶輸入來對該至少一件食材中的至少一者指定至少一個食品類別。在一種較直接的方法中，可以對被放置於或有待放置於該空腔內部的所有食材指定單一的食品類別。在一種更精細的方法中，可以提供以下可能性，即可以將相異的食材作為單獨的食材進行處理。因此，有可能對不同的食材指定不同的食品類別。
[0013]該方法可以提供讓用戶否決相應食品類別的器具驅動指定的可能性。因此，實施了請求用戶去確認、驗證和/或更正對食品類別的尤其自動的選擇或指定的一個步驟。
[0014]所提出的方法包括以下進一步的步驟:在一個特徵資料庫中生成並且存儲至少一個附加的新數據集，該附加的新數據集包括與所指定的該食品類別相關聯的所提取的特徵組。該特徵資料庫可以在該器具、尤其是烤箱的一個非易失性存儲器中實施。在該資料庫中生成和存儲該新數據集至少在以下給出的多個條件下進行。
[0015]要注意的是，至少在一個初始階段(其中，所存儲的這些數據集的統計值仍可以被改進)，所提取的特徵性特徵組中的任何一個都可以與所關聯的食品類別一起被存儲在該資料庫中。由於資料庫的大小隨著新存儲的這些數據集的數量的增加而增大，可以提供用於減少或限制該資料庫的大小、具體是總大小的規定。舉例而言，在每組特徵性特徵以及所關聯的食品類別都被存儲在該資料庫的情況下，可以規定要刪除或合併重複的資料庫。在合併多個重複的數據集的過程中，統計相關的信息，例如一個給定的特徵性特徵組以及相關食品類別的出現次數，可以作為附加參數被保留和/或被存儲。
[0016]如果所提取的特徵性特徵組是新的，即該特徵性特徵組尚未包含在該特徵資料庫中，則可以進行該至少一個新的附加數據集的生成以及存儲。
[0017]在所提取的該特徵性特徵組不同於存儲在該特徵資料庫中的一個數據集、具體相差一個預定義的量的情況下，可以進一步進行該至少一個新的附加數據集的生成以及存儲。一個存儲的數據集與一個新的數據集的差異將具體意味著，至少一個特徵性特徵不同於一個給定的(即被存儲的)數據集的一個對應的特徵性特徵。
[0018]如果所指定的食品類別不同於與所提取的該特徵性特徵組相關聯的一個預定義的或存儲的食品類別，則可以進一步地進行該至少一個新的附加數據集的生成以及存儲。這具體意味著，如果該資料庫包含在前一個指定中已經被指定了不同的食品類別的一個類似的特徵性特徵組，則該新的特徵性特徵組與該新的食品類別相關聯地被存儲、或者與該新的食品類別一起被存儲。為了比較不同的特徵或參數，可以進行相應數值的比較。如果相應數值位於一個預定義的常見範圍內，則可以指定相似度或甚至是一致度。為了從該圖像中所提取的不同的特徵或參數中獲取一個食品類別，可以將對應的特徵或參數進行單個地或分開地相互比較。在設定該食品類別的過程中，還能夠將從相應特徵或參數中得到的這些數值進行組合。不同特徵或參數的組合或考慮可以具體涉及加權或涉及不同特徵或參數的加權組合，即其相應數值的加權組合。總之，具體地，如果觀察到任何新的參數組和/或對所考慮的食材指定任何一個新的類別，則一個新的附加數據集將被存儲。
[0019]需注意的是，在將新的數據集存儲到該資料庫中之前，可以向該用戶提示是否應將該新的數據集添加至該資料庫。在這種情況下，該用戶可以影響該資料庫的建立，具體為最充分地體現一位相應用戶的一般使用條件。
[0020]所提出的方法包括以下進一步的步驟:執行一個針對所提取的特徵性特徵組和食品類別所指定的食品加工程序。執行該食品加工程序可以是自動進行的。然而，也有可能的是，在自動操作該器具之前，根據基於所提取的這些特徵而指定的食品加工程序，進行用戶詢問或要求用戶有效性確認。執行食品加工程序具體意味著，在該器具的食品加工腔室內部加工該至少一件食材。例如,在這樣的加工程序中，可以根據針對某個食品類別所指定的一個存儲的程序來操作該器具。應提及的是，在執行或進行用於加工某件食材的一個程序的過程中，可以採集且使用該至少一件食材的多個進一步圖像，用於自動修改或調整該加工程序。
[0021]所提出的方法具體能夠實現該器具的自動操作、並且具體能夠實現該器具的自學式自動操作。具體與已知的方法和之中形成對比，所提出的方法允許建立一個知識庫，該知識庫用於操作該器具來對不同種類的食材進行加工。因此該方法為相應器具提供了一種自學式方法。由於可以存儲、提供且使用新信息來進一步優化該器具的操作，該器具的自動操作可以被不斷改進。具體地，有可能培訓模式識別能力，該模式識別能力可用於自動的食物類別指定。該方法具體允許建立模式識別、特別是人工神經網絡。因此，可以獲得一種替代性尤其經改進的、操作用於加工食品的器具的方法。
[0022]特別有利的可以是，所提出的方法允許用戶建立一個用於食品識別的特定培訓數據集，具體為用於自動指定食品類別或食品類型的培訓數據集。
[0023]在一個實施例中提供的是，對該至少一件食材中的至少一者指定一個食品類別包括將所提取的特徵性特徵與已經存儲在該資料庫中的至少一個數據集進行比較的步驟。該至少一個存儲在該資料庫中的數據集可以包括至少一件食材的所提取的一個特徵性特徵組以及指定的或相關聯的食品類別。
[0024]新提取的這個特徵性特徵組與對應的所存儲的特徵的比較可以通過對應特徵的成對比較來完成。這總體上要求被存儲在該資料庫中的這些數據集以及新提取的該特徵性特徵組包括至少一個共同特徵。如果一個特徵性特徵組的特徵性特徵的數量和類型是固定地定義的，則所有的數據集都將包含成對比較可訪問的對應特徵。
[0025]然而，如果一個特徵性特徵組的特徵性特徵的數量和/或類型不是固定的或恆定的，則兩個數據集可以包含不同數量的對應特徵。然而，同樣在這種情況下，有可能使用對個對應特徵來指定一個產品類別。
[0026]如果該用戶可以選擇將在一個特徵性特徵組中考慮的這些特徵性特徵，則這些特徵性特徵的數量和/或類型的變化可能發生。進一步地，可想到的是，在被適配為有待被執行以實施本發明所提出的方法的一個程序發生改變或更新時，特徵性特徵的數量和/或類型發生變化。
[0027]比較所提取的多個特徵的步驟具體應包括:將一定數量或所選定的數量的所提取特徵與已存儲在該資料庫中的現有數據集的對應特徵進行比較。這具體應包括以下這些情況:其中，並非所有所提取特徵都用於食品類別的指定。基於所討論的特徵的相應數值和/或多個預選擇和/或多個加權因子等等，可以排除某些特徵。
[0028]基於先前所述的比較的結果，進行以下進一步的步驟:對所提取的特徵性特徵指定一個食品類別，該食品類別與一個存儲的數據集相關聯，這個存儲的數據集具有多個相同的特徵性特徵或在預設界限內具有多個類似的或重疊的特徵性特徵。這將意味著基於該比較，具有多個相同的、類似的或重疊的特徵性特徵的一個存儲的數據集被鑑別出或可以被鑑別出。識別具有多個相同的或相似的或大部分相似的特徵性特徵的一個相應數據集可以被實施為將所提取的特徵性特徵與多個存儲的數據集進行比較的步驟。為了鑑別出一個相關的、尤其最相關的存儲的數據集，可以使用數學措施或數學模型或數學算法。如果該資料庫不包含允許對該至少一件食材指定食品類別的一個存儲的數據集，則可以相應地通知該用戶和/或提示該用戶去對該食材手動地指定一個食品類別。具體地在這種情況下，一個新的數據集將被存儲在該資料庫中。
[0029]基於已經存儲在該資料庫中的多個數據集來指定該食品類別具有以下優點:可以相對快速且安全地識別出經常使用、即加工的食物或食材。由於新數據集可以被存儲在該資料庫中，識別且對食材指定食品類別的方法可以不斷被改進。這具體意味著，所提出的方法為該器具提供了一種自學能力。應該注意的是，由於該自學效果，該器具所提供的自動操作或食物識別不一定是該器具的製造商要實施的要求、而是可以有利地並且以一種自學方式由用戶來設置、並且可以針對該用戶操作該器具的行為被適配。
[0030]在一個進一步的實施例中，僅在預設數目的數據集被存儲在該資料庫中時，才進行將所提取的特徵與存儲在該資料庫中的數據集進行比較的步驟。然而在另一個進一步的實施例中，僅在預設數目的、包含或關聯了相應食品類別的數據集被儲存在或存在於該資料庫中時，才進行對所提取的特徵性特徵組指定食品類別。在這些情況下，可以防止將錯誤的或無用的食品類別指定呈現給用戶和/或用於操作該器具。
[0031]在一個進一步的實施例中，該特徵性特徵組包括以下特徵中的至少一者:該食材的對象或子物件的數目；該食材的尺寸，具體為該食材的長度、寬度、高度、直徑、截面積；該食材的體積；該食材的顏色；該食材的顏色直方圖；該食材的處於不同顏色閾值和/或高度的顆粒或片段的存在和/或數目和/或大小。具體地，這些參數或特徵還以及類似特徵允許進行較可靠且安全的食品類別指定。
[0032]在一個實施例中提供的是，由一個相機在該空腔內捕捉該食材的該至少一個圖像。可以按俯視圖、側視圖和仰視圖中的至少一者來捕捉所拍的該食材的一個或幾個圖像。
[0033]在一件相應食材被放入該空腔中或放在該空腔內部的過程中和/或之後片刻，可以實施該至少一個圖像的捕捉。進一步地，捕捉該至少一個圖像可以自動啟動，例如在某個事件之後，比如在空腔門的打開和/或關閉操作之後。這具體意味著，所提出的方法的相應步驟、具體為第一步驟可以自動執行。然後，其他的步驟也可以自動實施。
[0034]然而，啟動該方法以及該方法的相應或後續步驟可能要求用戶互動，具體是用戶激活。總之，啟動和實施該方法以及相關步驟的方式可以用該器具的多個操作參數來固定或限定，該器具可以針對個人用戶設置是開放的。
[0035]在一個進一步的實施例中，旨在作為所提出的這些方法步驟的最終或最後步驟執行的該食品加工程序是以自動和手動方式之一針對所提取的該特徵性特徵組和食品類別來指定的。在第一種情況下，可以獲得該器具的全自動操作。需要注意的是，如果可以用相對高且足夠高的準確度來指定該食品類別，則此操作模式是令人希望的。否則，可以使用用戶詢問來指定該食品加工程序。
[0036]在該實施例中也提供了，該食品加工程序的自動指定包括以下步驟:將所提取的特徵性特徵組和食品類別與存儲在該資料庫中的多個數據集進行比較、並且選擇與一個存儲的數據集相關聯的一個加工程序，該存儲的數據集與所提取的特徵性特徵組和食品類別是相同的或在預設的界限內是相似的。
[0037]鑑別出一個食品加工程序在某種程度上對應於在對新提取的特徵性特徵組指定食品類別的過程中鑑別出一個數據集。為了選擇和/或鑑別出一個食品加工程序，可以將相應的特徵性特徵和食品類別、具體是與其相關的數值和/或字符串或其他變量進行比較。基於這種比較，可以選擇最相關的、最適合的或合理的食品加工程序。該食品加工程序的選擇可以自動進行或者要求用戶互動，具體為選擇、驗證和/或有效性確認。在鑑別出了食品加工程序和一種可選的用戶互動之後，該器具的操作和食品加工可以用自動方式進行。
[0038]應注意的是，與指定的食品加工程序相關的信息可作為附加項和信息被存儲在該資料庫中，具體是作為一個數據集的附加項，該附加項具體包括一個特徵性特徵組和與其相關聯的一個食品類別。例如，所指定的食品加工程序和數據集可以彼此相關聯。
[0039]在該資料庫中還存儲與食品加工程序的類型相關的信息、具體還有與其相關的多個操作參數，將該資料庫的範圍、尤其是該資料庫的自學能力還擴展到相應的食品加工程序。舉例而言，用戶經常使用和加工的、特別是烘焙的相同或幾乎相同的食材(比如某種類型的蛋糕)可以由該器具在短時間培訓階段之後自動加工。但是，較稀少地處理的食材或甚至新的食材也可以至少部分地被恰當處理，但是是在信息數量減少的基礎上。
[0040]根據所提出的方法的進一步的實施例提供的是，生成該數據集包括以下步驟:優選地通過一個加權因子將所提取的特徵組和食品類別與至少一個食品加工程序進行關聯。如已經提到過的，該資料庫的範圍以及可用性可以通過增加關於該食品加工程序的信息而被擴寬。
[0041]將帶有加權因子的被識別出的食品加工程序關聯到或指定給一件食材的可能性可以將以下事實考慮在內:在某些情況下，很有可能用不同的食品加工程序來加工一個給定類別的食材。如果若干個食品加工程序是可能的，則該方法可以被適配成向用戶建議這些食品加工程序中的一者和/或提示該用戶去選擇這些食品加工程序中的一者，尤其是在所有被鑑別出的食品加工程序之中。該加權因子可以具體被用來考慮並且保留關於與該食品加工程序相關的優選用戶選擇的信息。因此，該加權因子可以對應於該優選的用戶選擇或設定或者將其考慮在內。
[0042]在進一步的實施例中，該至少一個食品類別可以通過一個加權因子被指定給所提取的特徵性特徵組。這可以考慮到以下情況:其中，一個特徵性特徵組被指定給或已經被指定給不同的、例如緊密相關的多個食品類別。該加權因子可以被設定成最適當地符合用戶偏好。具體地，對於代表了針對給定的特徵性特徵組而言最有可能的或最經常被指定的食品類別的這一個食品類別，該加權因子可以指定最高的重要性。
[0043]具體地，使用加權因子和類似的規定(比如刪除過時的以及不一致的數據集)具有的優點是，可以向該資料庫培訓用戶偏好和習慣的改變。其結果是，操作該器具的方法(具體為自動操作)總可以與用戶的習慣、特別是實際習慣密切聯繫。
[0044]需注意的是，對所提出的方法的培訓和自學特性至少應該以一種方式進行控制以使得該器具的自動操作不會導致危險的或甚至威脅生命的情況。舉例而言，對食品類別和食品加工程序的明顯無意義的或甚至荒謬的指定可以不被承認要存儲到該資料庫中或者可以尤其自動地再次從該資料庫中排除或刪除。
[0045]在該方法的進一步的實施例中，如果以下情形中的至少一者適用，則有待執行的食品加工程序的多個參數作為處理數據集被存儲在一個處理資料庫中:
[0046]a.該食品加工程序並非相同地包含在該資料庫中；以及
[0047]b.該處理資料庫並不包含在預定界限內的類似的處理數據集。
[0048]此時，對現有食品加工程序作出的任何修改(在情形b的情況下可以被視為相關的修改或改變)可被保留，並且具體地可以建立一個特徵性特徵數據集的指定以重複使用。在保持相應指定的同時將修改的食品加工程序存儲在一個資料庫中的這種設置以及能力是一種類型的自學和培訓特徵，通過該特徵，用戶的習慣和偏好能夠緊密地被映射到相應資料庫。
[0049]在進一步的實施例中，在加工該食材期間，可以重複地執行所提出的方法的步驟a)至步驟d)。此時，應該注意的是，優選地在食品加工開始時或開始之前執行所提到的方法。然而，在這個實施例中，進一步提供了，如果所提取的特徵性特徵組和食品類別中的至少一者尤其與同一食材的較早或之前一組所提取特徵相比發生變化或觀察到變化，則該食品加工程序可以被適配成在操作期間考慮該特徵性特徵組和食品類別的該變化。此時，基於在相應時間點代表相應食材的該特徵性特徵組，可以獲得自動的食品加工。
[0050]舉例而言，應該考慮到以下情形:冷凍的食材在第一階段被解凍並且在第二階段被烘焙。在該第一階段期間，基於相應一組所提取特徵，該方法有可能指定食品類別為「冷凍」、並且因此可以提出或甚至以解凍模式自動地運行該器具。在該實例中，該食材被完全解凍，並且該方法被重複執行，該方法可能基於相應的新的一組所提取特徵來指定食品類別為「解凍而準備烘焙」、並且因此可以提出或甚至是自動地將該器具切換至烘焙模式以便最終對該食材進行烘焙操作。需要注意的是，一個或若干個中間步驟和/或階段是可能的，特別在比如在「冷凍」與「解凍」之間存在不同的中間食品類別的情況下。
[0051]歸根結底很顯然，所提出的方法在改善用於加工食品的器具、尤其是烤箱或烘焙烤箱的自動和/或半自動操作方面是有效的。具體應該注意的是，該方法在為該器具提供自學以及自培訓能力方面是有效的。進一步地，有可能的是，該用戶可以建立一個用於食品識別的培訓數據集，並且在多個實施例中該用戶可以對於識別品質、即食品類別的指定方面給出直接反饋。
[0052]重複食材、即經常使用的食材可以通過甚至在該資料庫中包含並且存儲足夠的統計數據之前的特徵比較就可以被具體識別出。如果在該資料庫中有足夠的數據可用，則通過一種模式識別可以識別出甚至為止的食物，即要第一次加工的食材。
[0053]通過不斷將相關數據集存儲到該資料庫中，可以培訓一種模式識別方法，這最終大幅簡化了用戶需要的操作工作。一個進一步的優點是，可以尤其在相對短的時間間隔內針對用戶習慣和偏好來培訓該器具、尤其是模式識別。其結果是，用戶對該器具、尤其是烘焙烤箱的半自動操作或甚至自動操作的滿意度將提升或可以提升。
[0054]根據權利要求12，提供了一種用於加工食材的器具，尤其是烤箱，優選烘焙烤箱。所提出的烘焙烤箱包含一個控制與作業系統或單元，該系統或單元被適配成以在此提出的一種方法、包括目前所提到的和所描述的任何實施例以及其變體來操作該器具。至於該器具的優點和有利效果，參照以上和以下進一步的描述。就該器具而論，該控制與作業系統或單元可以被適配成用於實施一個程序，該程序在被該控制與作業系統執行時得到了在此所提出的一種方法。
[0055]在該器具的一個實施例中，該器具可以配備有一個食品加工腔室，該食品加工腔室被適配成用於容納至少一件有待加工的食材，其中，該器具包括一個圖像產生單元，該圖像產生單元被適配成用於捕捉被放置在該食品加工腔室之中或之內的該至少一件食材的至少一個圖像。該圖像產生單元可以包括至少一個相機。該至少一個相機可以被放置和定位在頂壁、側壁、前壁和後壁之處或之上中的至少一種情形下。然而，該相機的其他任何位置也是可能的。所提出的方法具體可以使用該橡膠來捕捉為了提取該特徵性特徵組所需要的相應圖像。
[0056]在該器具的進一步的實施例中，提供了至少一個資料庫，該資料庫包括至少一個存儲單元或存儲器，特別是非易失性存儲器，該存儲單元或存儲器被適配且提供用於存儲多個數據集，尤其是交叉關聯的數據集，這些交叉關聯的數據集包含多個特徵性特徵組、多個食品類別和/或多個食品加工程序，尤其是相應食品加工程序的參數。該資料庫和至少一個存儲單元可以是本地資料庫，即，明確地提供用於所討論的相應器具。然而，該資料庫也可以通過常規的線裝的和/或無線的數據連接可訪問的遠程資料庫。由於根據所提出的方法可以針對單一用戶或用戶群來培訓該資料庫，該資料庫可以被指定給相應的單一用戶或用戶群、並且如果需要的話在該單一用戶或用戶群即將操作該器具的情況下被提供或被初始化。
[0057]現將結合附圖對本發明的選定實施例予以描述，在附圖中:
[0058]圖1示出了所提出的方法的一個變體的示例性流程圖；並且
[0059]圖2示意地示出了所提出的器具的透視圖。
[0060]圖1示出了一種操作用於加工食品的器具的方法的一個變體的示例性流程圖。在此情況下中並且對於當前實施例，該器具是一個烘焙或烹飪烤箱I。然而應該注意的是，本發明不局限於烘焙或烹飪烤箱、而是也可以適用於其他器具。在圖1中，該流程圖的不同階段用參考標號SI至S9表明並在下文予以描述。
[0061]圖2示意性示出了被適配成用於實施關於圖1的階段S1-S9所描述的方法的烘焙烤箱I。
[0062]在操作烘焙烤箱I的該方法的第一階段SI，用戶將有待加工的、具體為有待烘焙的食材2，如一塊肉或一個裝有麵團的烘烤盤等放入烘焙烤箱I的一個空腔3中。
[0063]在第二階段S2，捕捉該食材2的一個圖像。為了捕捉該食材2的圖像，提供了一個相機4。該相機4可以是任何類型，具體是適合在相應熱環境中被操作。圖2中的相機4僅被示意性地指出、但也可以被安裝在空腔3的頂壁、後壁、前壁以及側壁之上或之處。需注意的是，可以使用不止一個相機。
[0064]在第三階段S3，從相機4捕捉的該至少一個圖像中提取出食材2的一組特徵性特徵。作為特徵性特徵，可以使用以上進一步鑑別的任何特徵。
[0065]可以通過烤箱I的一個控制與操作單元5來實施和控制該特徵性特徵組的提取和該圖像的捕捉。為簡單起見，該控制與操作單元5在烤箱I的正面處被指明。然而，它可以被設置在該烘焙烤箱I的殼體內的任何位置處。
[0066]在第四階段S4，該控制與操作單元5將所提取的特徵組的這些特徵與一個資料庫(未示出)進行比較，以便發現是否存在被指定給或已經被指定給一個食品類別的一個相同的或相似的數據集。
[0067]該資料庫可以被實施在指定給了該控制與操作單元5的一個非易失性存儲器單元上。在該資料庫中可以存在多個存儲的數據集，這些數據集分別包括多個特徵性特徵組。此外，每個特徵性特徵數據集都與關於食品類別的信息相關聯或包含該信息。包含在該資料庫中的數據集的食品類別是自動指定的結果、或者是基於用戶詢問的一種指定的結果。該食品類別可以包含例如「冷凍」、「非冷凍」、「生肉」、「麵團」以及例如此類的信息。
[0068]如果該控制與操作單元5發現該資料庫不包含一個具有相同或類似特徵性特徵以及指定的食品類別的數據集，則該方法則將繼續進行階段S6。在階段S6，該控制與操作單元5向該烘焙烤箱I的用戶發起詢問，以鑑別和/或選擇、特別是輸入適用於放置在空腔3內的食材2的一個食品類別。
[0069]如果該用戶指定了一個適當的食品類別，則在階段S7中，所提取的特徵性特徵組與所指定的食品類別一起、或僅與同所選定的該食品類別的關聯關係一起作為一個新的數據集被存儲在該資料庫中。在這個階段，即在階段S7中，該方法進行到階段S9，其中開始一個用於加工被恰當分類的相應食材2的程序。應該注意的是，用於加工食材2的程序可以由該控制與操作單元5自動選擇或指定。適當程序的選擇可以是基於多個特徵性特徵、食品類別和/或基於存儲在該資料庫中的進一步的信息(尤其是關於烘焙烤箱I的之前操作的信息)。
[0070]然而，如果該控制與操作單元5發現該資料庫確實包含一個相同的或類似的特徵性特徵數據集連同所指定的食品類別，則它可以在階段S5中基於該資料庫中可用的數據集來提出或建議一個食品類別。
[0071]在可以為任選的階段S8中，該控制與操作單元5可以開始一個用戶詢問，不論在階段S5所鑑別或指定的食品類別是否合適。如果發現所指定或鑑別的食品類別不合適，則該方法將進行階段S6。參考以上的說明。
[0072]然而，如果發現所指定或鑑別的食品類別合適，例如如果用戶接受了所指定的食品類別，則該方法可以前進到階段S9。具體參考以上的說明。
[0073]根據所提出的方法，一種食材的食品類別可以基於從該食材的圖像中提取的多個特徵而被自動指定。為了改進該食品類別指定，該方法帶有自學性能。具體地，例如在階段S7，將多個特徵性特徵與多個食品類別相關聯的多個新的數據集被存儲在該資料庫中的這一事實有助於自學特性。
[0074]自學具體將意味著，如果該資料庫被維持一段時間並且對每個食品類別都有足夠數量的條目，則可以培訓一種模式識別方法，例如人工神經網絡，具體旨在將未知的食物、即尚未包含在該數據中的食物進行分類。
[0075]如同在圖1中所展示和描述的方法，在自動指定不充分的情況下，用戶可以選擇來選定和/或更改該食品類別。因此，之前的學習或培訓的品質變得可用、並且必要時可以被再培訓。總之，可以改進該烘焙烤箱的自動操作、至少半自動的操作。
[0076]第I條參考號清單
[0077]第II 條
[0078]I烘焙烤箱
[0079]2 食材
[0080]3 空腔
[0081]4 相機
[0082]5控制與操作單元
[0083]S1-S9第一至第九階段
【權利要求】
1.操作用於加工食品(2)的器具(I)、尤其是烘焙烤箱(I)的方法，其中該器具(I)包括一個空腔(3)，該空腔被適配成用於容納並且加工至少一件食材(2)，其中該方法包括以下步驟: a)捕捉被放置於或有待放置於該空腔(3)中的該至少一件食材(2)的至少一個圖像； b)從所捕捉的圖像中提取該至少一件食材(2)中至少一者的一個特徵性特徵組； c)基於這些特徵性特徵以及一個用戶輸入來對該至少一件食材(2)中的至少一者指定至少一個食品類別，在該用戶輸入中請求該用戶來確認、驗證和/或更正該食品類別指定; d)至少在以下情形中的至少一者適用時，在一個特徵資料庫中生成並存儲一個附加的新數據集，該附加的新數據集包括與該指定的食品類別相關聯的該提取的特徵組: 1.所提取的特徵性特徵組未被包含在該資料庫中； ?.所提取的特徵性特徵組與存儲在該資料庫中的一個數據集相差了一個預定義的量；以及 ii1.所指定的食品類別不同於與所提取的特徵性特徵組或一個類似的特徵集相關聯的一個預定義的或存儲的食品類別；並且 e)執行對所提取的特徵性特徵組和食品類別所指定的一個食品加工程序。
2.根據權利要求1所述的方法，其中，對該食材(2)指定一個食品類別包括以下這些步驟:將所提取的特徵性特徵與存儲在該特徵資料庫中的至少一個數據集進行比較，該至少一個數據集包括至少一件食材(2)的一個特徵性特徵組以及一個指定的食品類別；並且基於該比較的結果，對所提取的特徵性特徵指定該食品類別，該食品類別與具有多個相同的特徵性特徵、或在預設界限內的多個相似或重疊的特徵性特徵的一個存儲的數據集相關聯。
3.根據權利要求2所述的方法，其中，僅在該資料庫中存儲了預設數目的數據集時才進行將所提取的特徵與該資料庫中的多個存儲的數據集進行比較的步驟。
4.根據權利要求1至3中至少一項所述的方法，其中，僅在該資料庫中存儲了預設數目的包含該食品類別的數據集時才進行對所提取的特徵性特徵組指定一個食品類別。
5.根據權利要求1至4中至少一項所述的方法，其中，該特徵性特徵組包括以下特徵的至少一者:該食材(2)的對象或子物件的數目；該食材(2)的尺寸，具體為該食材(2)的長度、寬度、高度、直徑、截面積；該食材(2)的體積；該食材(2)的顏色；該食材(2)的顏色直方圖；該食材(2)的處於不同顏色閾值的顆粒或片段的存在和/或數目和/或大小。
6.根據權利要求1至5中至少一項所述的方法，其中，該食材(2)的圖像是在該空腔(3)內由一個相機(4)捕捉的。
7.根據權利要求1至6中至少一項所述的方法，其中，該食品加工程序是以自動和手動方式中的至少一種方式被指定給所提取的特徵性特徵組以及食品類別的，其中，該食品加工程序的自動指定包括以下步驟:將所提取的特徵性特徵組以及食品類別與存儲在該資料庫中的多個數據集進行比較並且選擇與一個存儲的數據集相關聯的一個加工程序，該存儲的數據集與所提取的特徵性特徵組以及食材類別相同、或在預設的界限內相似。
8.根據權利要求1至7中至少一項所述的方法，其中，生成該數據集包括以下步驟:優選通過一個加權因子將所提取的特徵組以及食品類別與至少一個食品加工程序進行關聯。
9.根據權利要求1至8中至少一項所述的方法，其中，該至少一個食品類別是通過一個加權因子指定給所提取的特徵性特徵組的。
10.根據權利要求1至9中至少一項所述的方法，其中，如果以下情形中的至少一者適應，則有待執行的食品加工程序的多個參數作為多個處理數據集被存儲在一個處理資料庫中: a.該食品加工程序並非相同地包含在該資料庫中；以及 b.該處理資料庫並不包含在預定界限內的類似的處理數據集。
11.根據權利要求1至10中至少一項所述的方法，其中，至少步驟a)至d)在加工該食材(2)的過程中被重複地執行，並且如果所提取的特徵性特徵組以及食品類別中的至少一者發生變化，則該食品加工程序被適配成將該特徵性特徵組以及食品類別的該變化考慮在內。
12.用於加工食材(2)的器具(I)、尤其是烘焙烤箱(1)，包括一個控制與作業系統(5)，該控制與作業系統被適配成以根據權利要求1至11中至少一項所述的方法來操作該器具(I)。
13.根據權利要求12所述的器具(I)，包括一個食品加工腔室(3)，該食品加工腔室被適配成用於容納至少一件有待加工的食材(2)，並且進一步包括一個圖像產生單元(4，5)，該圖像產生單元被適配成用於捕捉被放置於該食材加工腔室(3)中的該至少一件食材(2)的圖像。
14.根據權利要求12和13中至少一項所述的器具(I)，包括至少一個資料庫，該資料庫具有至少一個存儲單元、尤其是非易失性存儲單元，該存儲單元被適配成用於存儲多個數據集、尤其是多個交叉關聯的數據集，這些數據集包含多個特徵性特徵組、多個食品類別和/或多個食品加工程序。
【文檔編號】F24C7/08GK104246375SQ201380021257
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2013年4月9日 優先權日:2012年5月8日
【發明者】克裡斯託夫·勒克哈特 申請人:伊萊克斯家用產品股份有限公司