CN106778912A - 一种用于糕点的全自动烘烤装置及方法 - Google Patents

一种用于糕点的全自动烘烤装置及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于糕点的全自动烘烤装置及方法，包括光学传感器、光波炉、传送带、LED灯、摄像头，其特征在于：所述光波炉底部装有传送带，所述光波炉在传送方向上装有可上下移动的前活动门和后活动门，所述光学传感器安装在前活动门的边沿上，光波炉顶部装有所述LED灯，所述摄像头为两个，分别安装在光波炉内对称的两条L形轨道，所述L形轨道位于从光波炉内的一顶点出发的二条棱上，所述摄像头通过总线与计算机连接。本发明通过自动采集糕点除底部外的图像信息和颜色参数并分析糕点成熟与否，能够实现无需人工实时监控，适合大规模全自动烘烤糕点。

Description

一种用于糕点的全自动烘烤装置及方法
技术领域
本发明涉及一种用于糕点烘烤全自动装置及方法，属于食品加工领域。
背景技术
烘烤是烹调中的一种方式，糕点通过烘烤过程中通过对淀粉糊化、蛋白质变性等化学的变化，使其口感发生变化。如烘烤不恰当则会导致糕点中碳水化合物被碳化生成木碳，木碳过硬的口感、苦涩的味道和漆黑的颜色会极大程度的影响糕点的风味和造型，给消费者带来不愉快的感受。在大批量糕点烘烤的制作过程中，常会有个别糕点出现烤过、烤焦等现象，这样的异常糕点在烘烤过程中存在难发现，难处理的问题，从而导致糕点的烘烤效率低下。如何有效预防上述问题的出现，并实现烘烤糕点的全自动烘烤是本领域亟需解决的技术难题。
发明内容
本发明目的在于提供一种不需要人工监控就能实现自动烘烤糕点的装置及方法。
本发明所采用的技术方案是：一种用于糕点的全自动烘烤装置，包括光学传感器、光波炉、传送带、LED灯、摄像头，其特征在于：所述光波炉底部装有传送带，所述光波炉在传送方向的装有可上下移动的前活动门和后活动门，所述光学传感器安装在前活动门的门沿上，光波炉顶部装有所述LED灯，所述摄像头为两个，分别安装在光波炉内对称的两条L形轨道，所述L形轨道位于从光波炉内的一顶点出发的二条棱上，所述摄像头通过总线与计算机连接，所述计算机包括有图像获取模块、图像处理模块以及后活动门控制模块，所述图像获取模块用于获取糕点的实时图像；所述图像处理模块用于处理糕点的实时图像；所述后活动门控制模块用于控制后活动门的打开和关闭。
本发明所述光波炉为光波与微波组合的加热装置。
本发明所述摄像头的探头上装有隔热玻璃层。
本发明采用的全自动烘烤方法包括以下步骤：
（1）前侧门光学传感器感应待烘烤糕点，前活动门打开，糕点传入光波炉内；
（2）前活动门关闭，光波炉启动加热烘烤，摄像头采集烘烤糕点图像；
（3）提取步骤（2）中的糕点图像，采用RGB、HSV颜色空间模型提取颜色特征；
（4）提取步骤（3）中的颜色特征，采用颜色矩方法进行计算分析；
（5）将步骤（4）中颜色矩运算结果输入至已训练好的卷积神经网络，经计算机分析得到糕点烘烤程度；
（6）根据步骤（5）的糕点烘烤程度，计算机控制后活动门是否打开，若活动门打开，传送带将糕点运出。
所述步骤（3）的具体过程是：提取步骤（2）中的糕点图像，采用RGB、HSV颜色空间模型提取RGB、HSV颜色特征，将RGB、HSV颜色特征通过通道融合分离得到R、G、B、H、S、V六个通道颜色特征；
所述步骤（4）的具体过程是：提取步骤（3）中的R、G、B、H、S、V六个通道颜色特征，分别对R、G、B、H、S、V颜色特征分量的一阶、二阶、三阶矩进行计算，计算每个颜色通道的前三阶矩，记第i通道的第j个像素为P ij ，N为总像素数目，则该通道的前三阶矩分别为μ i ，σ i，s i ,计算公式如下:
本发明通过自动采集糕点除底部外的图像信息和颜色参数并分析糕点成熟与否，能够实现无需人工实时监控，适合大规模全自动烘烤糕点。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的工作流程图；
图中，1是传送带，2是前活动门，3是轨道，4是糕点，5是光波炉，6是LED灯，7是摄像头，8是计算机，9是后活动门，10是前活动门门沿，11是光学传感器。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细说明，但是本发明不仅限于以下具体实施方式。
从图1可以看出，本发明为一种用于糕点的全自动烘烤装置，包括光学传感器、光波炉、传送带、LED灯、摄像头，光波炉为光波与微波组合的加热装置，所述光波炉底部装有传送带，所述光波炉在传送方向的装有可上下移动的前活动门和后活动门，所述光学传感器安装在前活动门的门沿上，光波炉顶部装有所述LED灯，所述摄像头为两个，分别安装在光波炉内对称的两条L形轨道，所述L形轨道位于从光波炉内的一顶点出发的二条棱上，摄像头的探头上装有隔热玻璃层，所述摄像头通过总线与计算机连接，所述计算机包括有图像获取模块、图像处理模块以及后活动门控制模块。所述图像获取模块用于获取糕点的实时图像；所述图像处理模块用于处理糕点的实时图像；所述后活动门控制模块用于控制后活动门的打开和关闭。
从图2可知，本发明工作过程如下：首先将待烘烤糕点放在传送带上，传送带将待烘烤糕点运送至光波炉前活动门时，触发光学传感器，前活动门打开，待烘烤糕点进入光波炉内，前活动门关闭，光波炉开始工作对待烘烤糕点进行烘烤加热。同时摄像头开始采集待烘烤糕点除底部以外部分的图像信息并传输至计算机，计算机采用RGB、HSV颜色空间模型提取图像内的颜色特征，接着使用颜色矩运算得到每个通道前3阶颜色矩结果，然后将每个通道前3阶颜色矩结果输入训练好的卷积神经网络，经计算机分析得到糕点的烘烤程度。最后计算机根据分析得到的糕点烘烤程度来控制后活动门是否打开将糕点运送出光波炉，若烘烤程度达到成熟则后活动门打开，成品糕点运送出光波炉。
本发明所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行的描述，并非对本发明构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域中工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。

Claims (5)

1.一种用于糕点的全自动烘烤装置，包括光学传感器、光波炉、传送带、LED灯、摄像头，其特征在于：所述光波炉底部装有传送带，所述光波炉在传送方向的装有可上下移动的前活动门和后活动门，所述光学传感器安装在前活动门的门沿上，光波炉顶部装有所述LED灯，所述摄像头为两个，分别安装在光波炉内对称的两条L形轨道，所述L形轨道位于从光波炉内的一顶点出发的二条棱上，所述摄像头通过总线与计算机连接，所述计算机包括有图像获取模块、图像处理模块以及后活动门控制模块，所述图像获取模块用于获取糕点的实时图像；所述图像处理模块用于处理糕点的实时图像；所述后活动门控制模块用于控制后侧门的打开和关闭。
2.根据权利要求1所述的全自动烘烤装置，其特征在于：所述摄像头的探头上装有隔热玻璃层。
3.一种糕点的全自动烘烤方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）前侧门光学传感器感应待烘烤糕点，前活动门打开，糕点传入光波炉内；
（2）前活动门关闭，光波炉启动加热烘烤，摄像头采集烘烤糕点图像；
（3）提取步骤（2）中的糕点图像，采用RGB、HSV颜色空间模型提取颜色特征；
（4）提取步骤（3）中的颜色特征，采用颜色矩方法进行计算分析；
（5）将步骤（4）中颜色矩运算结果输入至已训练好的卷积神经网络，经计算机分析得到糕点烘烤程度；
（6）根据步骤（5）的糕点烘烤程度，计算机控制后活动门是否打开，若活动门打开，传送带将糕点运出。
4.根据权利要求3所述的糕点烘烤的全自动方法，其特征在于：所述步骤（3）的具体过程是：提取步骤（2）中的糕点图像，采用RGB、HSV颜色空间模型提取RGB、HSV颜色特征，将RGB、HSV颜色特征通过通道融合分离得到R、G、B、H、S、V六个通道颜色特征。
5.根据权利要求4所述的全自动烘烤方法，其特征在于：所述步骤（4）的具体过程是：提取步骤（3）中的R、G、B、H、S、V六个通道颜色特征，分别对R、G、B、H、S、V颜色特征分量的一阶、二阶、三阶矩进行计算，计算每个颜色通道的前三阶矩。
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