CN106383452A - 智能控制模块和包括其的厨电设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及智能控制模块和包括其的厨电设备。一种智能控制模块包括：接收单元，用于接收图像数据输入；识别单元，包括图像识别模块，所述图像识别模块用于识别所述图像数据输入以提取图像特征数据；指令生成单元，用于基于所述图像特征数据生成相应的控制指令；以及输出单元，用于输出所述控制指令。所述智能控制模块可允许用户方便地从远处控制电子设备，从而改善了用户体验。

Description

智能控制模块和包括其的厨电设备

技术领域

本申请总体上涉及智能家居领域，更特别地，涉及一种智能控制模块和包括该智能控制模块的厨电设备。

背景技术

家庭日常生活一般需要使用种类繁多的厨电设备，例如抽油烟机、天然气灶台、微波炉、电磁炉、电饭煲、烤箱、冰箱等。这些厨电设备一般具有复杂的操作面板，需要用户进行各种不同的操作。

以抽油烟机为例，其需要用户手动开启抽油烟机，手动开启抽油烟机上的照明灯，并且根据烹饪过程手动调节抽吸风力的大小，这容易使用户在烹饪过程中手忙脚乱。

又以微波炉为例，虽然其通常处于加电模式，因此不需要用户在每次使用时都进行电源开启操作，但是用户仍需要选择加热模式或温度，设置加热时间等，这些操作也是繁琐的，特别是当用户在厨房中需要同时操作多种厨电设备时，容易顾此失彼。

再者，厨电设备种类、品牌繁多，功能也各有不同，因此存在误操作的风险，尤其是对于陌生人和小孩而言，误操作甚至可能会导致安全性问题。

因此，期望实现对厨电设备的智能化控制。例如，期望可以在远距离处简单快捷地操作诸如抽油烟机和微波炉之类的厨电设备，以简化或减轻用户的劳动。再例如，期望可以防止陌生人和小孩误操作厨电设备，以提高厨房的安全性等。

发明内容

本发明的一个方面提供一种智能控制模块，包括：接收单元，用于接收图像数据输入；识别单元，包括图像识别模块，所述图像识别模块用于识别所述图像数据输入以提取图像特征数据；指令生成单元，用于基于所述图像特征数据生成相应的控制指令；以及输出单元，用于输出所述控制指令。

在一示例性实施例中，所述智能控制模块还包括：用户注册单元，其中，所述图像特征数据包括用户的人脸特征数据，所述用户注册单元基于所述人脸特征数据确定所述用户是否是注册用户。

在一示例性实施例中，所述用户注册单元还用于通过采集新用户的人脸特征数据来注册新用户。

在一示例性实施例中，所述接收单元还用于接收语音数据输入。所述识别单元还包括语音识别模块，所述语音识别模块用于识别所述语音数据输入以提取语音特征数据。所述指令生成单元还用于基于所述语音特征数据生成相应的控制指令。

在一示例性实施例中，所述语音特征数据包括用户的声纹特征数据，所述用户注册单元还基于所述声纹特征数据确定所述用户是否是注册用户，并且所述用户注册单元还用于通过采集新用户的声纹特征数据来注册新用户。

在一示例性实施例中，所述图像特征数据包括如下三种手势动作：握拳动作、画圈动作和平移动作。画圈动作包括顺时针画圈动作和逆时针画圈动作，平移动作包括从左向右水平平移动作、从右向左水平平移动作、从上向下垂直平移动作、以及从下向上垂直平移动作。

在一示例性实施例中，所述图像识别模块识别所述三种手势动作的过程包括：识别人脸；在所述人脸附近的预定范围内，检测与所述人脸对应的人手；当所述人手相对于所述人脸满足预定位置关系时，进入跟踪模式以跟踪所述人手的手势动作。

在一示例性实施例中，当所述人手与所述人脸的大小满足预定的比例关系时，确定所述人手与所述人脸对应。所述预定位置关系包括所述人手相对于所述人脸静止预定时间。

本发明的另一个方面提供一种厨电设备，包括：图像传感器，用于采集图像数据输入；上述智能控制模块；以及主控单元，用于基于所述智能控制模块输出的控制指令来控制所述厨电设备的执行单元的操作。

在一示例性实施例中，所述厨电设备还包括通信单元，所述通信单元用于通信连接到用户的便携式电子设备以将所述厨电设备的状态数据发送到所述便携式电子设备。

在一示例性实施例中，所述通信单元还用于接收用户通过所述便携式电子设备提供的图像数据输入和语音数据输入中的至少一种，并将所接收的数据输入提供给所述智能控制模块以供处理。

在一示例性实施例中，所述厨电设备是抽油烟机、微波炉、烤箱和电饭煲中的一种。当所述厨电设备是抽油烟机时，所述智能控制模块配置为执行以下操作中的一个或多个：当检测到握拳手势动作时，发出开关所述抽油烟机的风扇单元的控制指令，以及当检测到画圈手势动作或平移手势动作时，发出调节所述风扇单元的风力大小的控制指令。当所述厨电设备是微波炉或烤箱时，所述智能控制模块配置为执行以下操作中的一个或多个：当检测到握拳手势动作时，发出开始/停止加热的控制指令，当检测到画圈手势动作时，发出调节加热时间的控制指令，以及当检测到平移手势动作时，发出调节加热温度或模式的控制指令。当所述厨电设备是电饭煲时，所述智能控制模块配置为执行以下操作中的一个或多个：当检测到握拳手势动作时，发出开始/停止加热的控制指令，以及当检测到画圈手势动作或平移手势动作时，发出切换操作模式的控制指令。

本发明的另一个方面提供一种操作厨电设备的方法，包括：通过图像和/或语音传感器感测环境多媒体数据；从所述多媒体数据提取第一特征数据；基于所述第一特征数据生成控制指令；以及利用所述控制指令来控制执行单元的操作。

在一示例性实施例中，所述方法还包括：从所述多媒体数据提取第二特征数据；以及基于所述第二特征数据确定用户是否是注册用户。

在一示例性实施例中，所述方法还包括：通过通信连接接收用户通过便携式电子设备提供的多媒体数据输入；以及从通过所述通信连接接收到的多媒体数据输入提取所述第一特征数据。

附图说明

通过结合附图对本申请实施例进行更详细的描述，本申请的上述以及其他目的、特征和优势将变得更加明显。附图用来提供对本申请实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请实施例一起用于解释本申请，并不构成对本申请的限制。在附图中，相同的附图标记通常代表相同的部件或步骤。

图1示出根据本发明一示例性实施例的智能控制模块的框图。

图2示出根据本发明一示例性实施例的智能控制模块的图像识别操作方法的流程图。

图3示出根据本发明一示例性实施例的手势识别过程的示意图。

图4A、4B、4C和4D示出根据本发明一示例性实施例的由图像识别模块识别的几种典型手势动作。

图5示出根据本发明一示例性实施例的智能控制模块的语音识别操作方法的流程图。

图6示出根据本发明一示例性实施例的包括智能控制模块的厨电设备的框图。

图7示出根据本发明一示例性实施例的抽油烟机的示意图。

图8示出根据本发明一示例性实施例的微波炉或烤箱的示意图。

图9示出根据本发明一示例性实施例的电饭煲的示意图。

具体实施方式

下面，将参考附图详细描述本发明的示例性实施例。提供这些实施例以便于理解本发明的原理，而非用于限制本发明。

智能控制模块

图1示出根据本发明一示例性实施例的智能控制模块100的框图。如图1所示，智能控制模块100可包括接收单元110、识别单元120、指令生成单元130、输出单元140、以及用户注册单元150。

接收单元110可以接收外部多媒体数据输入，包括语音数据输入和图像或视频数据输入(下面简称为“图像数据输入”)等。语音数据输入可以来自于例如一个或多个麦克风、麦克风阵列等，麦克风阵列可包括按预定图案排列的多个麦克风。图像数据输入可以来自一个或多个摄像头，例如单目、双目或更多目摄像头等。

接收单元110可以将其接收到的多媒体数据，包括语音数据和图像数据，提供给识别单元120，识别单元120可以对该多媒体数据进行识别以提取出特征数据。在一些实施例中，识别单元120可以包括图像识别模块122和语音识别模块124以分别识别来自接收单元110的图像数据输入和语音数据输入。例如，图像识别模块122可以从图像数据输入中识别出人脸、手势动作等具有特定意义的图像特征数据，语音识别单元124可以从语音数据输入中识别出语音指令、声纹等具有特定意义的语音特征数据。

识别单元120所识别出的图像和/或语音特征数据可以被提供给指令生成单元130，指令生成单元130可以基于这些图像和/或语音特征数据来生成相应的控制指令。例如，指令生成单元130可以基于图像和/或语音特征数据与控制指令之间的预定义关联性来生成相应的控制指令，或者指令生成单元130可以包括存储有将图像和/或语音特征数据映射到各个控制指令的查找表的存储器，指令生成单元130可以基于该查找表来生成相应的控制指令。然后，智能控制模块100可以通过输出单元140来输出所生成的控制指令。

可选地，智能控制模块100还可以包括用户注册单元150以进行用户控制。例如，用户注册单元150中可存储有已注册用户的生物特征数据，例如人脸特征数据和/或声纹特征数据等。当识别单元120接收到图像或语音数据输入时，可以从其提取人脸特征或声纹特征，并且将所提取的特征数据提供给用户注册单元150以进行比较。如果用户注册单元150发现与之相匹配的已注册用户的人脸或声纹数据，则说明该用户是已注册用户，因此将允许其的进一步操作；如果没有发现匹配，则说明该用户尚未注册，则不允许其的进一步操作。此外，用户注册单元150还可以允许新用户进行注册操作，其将在下面详细描述。

图2示出根据本发明一示例性实施例的智能控制模块100的图像识别操作方法200的流程图。智能控制模块100通常可处于待命模式，在该模式下，智能控制模块100仍通过接收单元110从外界接收图像和/或语音数据输入，并且由识别单元120进行识别。图2示出智能控制模块100的利用图像识别的操作方法200，其利用语音识别的操作方法将在下面参照图5来详细描述。

如图2所示，在步骤S210，图像识别模块122可以对所接收到的图像数据输入进行人脸识别。人脸识别算法现在已发展成熟，并且具有很高的准确率。图像识别模块122可以利用各种现在已有的或者未来开发的人脸识别算法来进行人脸识别，就此而言，本发明并无任何特定限制。当图像识别模块122识别出人脸时，则将其提供给用户注册单元150以确定该用户是否已经注册，如步骤S212所示。如果用户注册单元150确定该用户已注册，则可以继续进行后续操作S218；如果用户注册单元150确定该用户尚未注册，则可以在步骤S214中提示该用户是否进行注册，并且在注册之前不执行该用户的任何操作。注册提示可通过例如单独的显示单元诸如触摸显示屏来提供，或者可以通过扬声器以语音方式提供，等等。如果用户选择不进行注册，或者在预定时间内用户没有提供任何响应，则方法200返回到步骤S210中，继续进行人脸识别；如果用户选择进行新用户注册，则在步骤S216中执行新用户注册程序。在新用户注册程序中，可以拍摄该新用户的若干图像，提取该用户的人脸特征数据，并且将该人脸特征数据存储到用户注册单元150中。同样，在执行完注册程序后，方法200返回到步骤S210以重新进行人脸识别。

通过上述注册相关步骤S212-S216，可以仅允许注册用户直接进行操作，从而减少或防止陌生人或儿童的误操作。在一些示例性实施例中，还可以在步骤S216中的新用户注册程序中要求输入口令，以防止陌生人或儿童进行注册，从而完全阻止陌生人和儿童的任何操作。在另一些实施例中，也可以省略与注册相关的步骤。此时，任何人都可以对智能控制模块100进行操作。

继续参照图2，如果在步骤S212中确定所识别的人脸对应于已注册用户，则继续进行到步骤S218，识别人脸附近的特定区域中是否存在人手，例如手掌，这将参照图3来进一步说明。现有的手势识别算法一般直接识别人手，其存在许多缺陷。例如，人手一般面积较小，而且形态多样，使得识别准确率不高，而且识别距离有限，一般在两至三米的范围内才可保证一定的准确性。相比于手势识别，人脸识别要容易得多，因为人脸面积较大，而且具有相对固定的特征，例如眼睛、鼻子、嘴巴等。因此，在步骤S218中，为了提高人手识别的准确性，可以仅在人脸附近的特定区域内进行人手识别，例如识别手掌。如图3所示，当识别出方框301中的人脸时，则在人脸周围的预定范围内，例如框303所示的范围内，识别是否存在手掌。方框303是大致位于人脸和肩部周围的预定区域，该区域可根据人脸301的大小或人的头肩轮廓的大小来相应地调整，即与之成一定比例。这样，不必在全幅图像中进行手掌识别。由于减小了执行手掌识别的图像范围，因此可以大大减小计算量，并且避免误识别。在一些实施例中，在该区域中识别手掌时，还可以考虑手掌和人脸是否满足一定的比例。正常人的人脸和手掌面积应该在一定的比例范围内，如果检测到相对于人脸过大或过小的手掌，则可能是在该区域内但是在不同远近距离处的其他人的手掌，应该予以排除，从而可以进一步提高识别准确性。在图3的示例中，在框303中检测到适当大小的手掌302。

然后在步骤S220中判断人脸和手掌是否满足特定位置的关系，例如位置相对静止一定时间，例如500ms。如果满足该关系，则表明用户要执行手势控制，智能控制模块100将在步骤S222中进入交互模式；否则，则表明用户无意进行手势控制，方法200返回到步骤S218以继续检测人脸附近的手掌并且判断人脸和手掌是否满足该特定关系。

当在步骤S222中进入交互模式时，智能控制模块100可以从待命模式被唤醒，进入跟踪模式以跟踪所识别的手掌302，进而识别各种手势动作。智能控制模块100还可以唤醒其所控制的电子设备(将在下面详细描述)以准备执行各种操作。在本发明一示例性实施例中，图像识别模块122可以识别三种典型的手势动作，即握拳、画圈、以及平移，其中画圈手势动作包括顺时针画圈和逆时针画圈，平移手势动作包括手掌水平平移和手掌垂直平移，手掌水平平移又包括从左向右平移和从右向左平移，手掌垂直平移又包括从下向上平移和从上向下平移，这些手势动作将在下面结合图4A、4B、4C和4D来进一步详细说明。

在步骤S224中识别出握拳动作，如图4A所示。应注意，这里的握拳动作是一个动态过程，即从手掌摊开(手指可以并拢或者张开)的状态变为握拳状态的过程，检测到这个完整过程时才确认检测到握拳动作。当在步骤S224中检测到握拳动作时，在步骤S226中由指令生成单元130生成相应的第一命令(即，控制指令)，并且由输出单元140输出该命令。

在步骤S228中识别出画圈动作，如图4B所示。画圈动作即手掌的移动轨迹形成一闭合的环路，其并不要求一定是标准的圆形，而是也可以是椭圆形或不规则的环形。当检测到画圈动作时，则进一步判断是顺时针画圈还是逆时针画圈。如果在步骤S230中确定是顺时针画圈，则在步骤S232中由指令生成单元130生成相应的第二命令；如果在步骤S234中确定是逆时针画圈，则在步骤S236中由指令生成单元130生成相应的第三命令，并且由输出单元140输出该命令。

在步骤S238中检测到的第三种典型动作是平移，其又包括手掌水平平移，如图4C所示，以及手掌垂直平移，如图4D所示。一个完整的平移动作可包括手掌从第一端到达第二端，例如从最上/下端到达最下/上端，或者从最左/右端到达最右/左端。当在步骤S240中检测到水平平移，并且在步骤S242中进一步确定为向右的水平平移时，则在步骤S244中由指令生成单元130生成相应的第四命令；如果在步骤S246中确定为向左的水平平移，则在步骤S248中由指令生成单元130生成相应的第五命令。当在步骤S250中检测到垂直平移，并且在步骤S252中进一步确定为向上的垂直平移时，则在步骤S254中由指令生成单元130生成相应的第六命令；如果在步骤S256中确定为向下的垂直平移，则在步骤S258中由指令生成单元130生成相应的第七命令。然后，由输出单元140输出所生成的命令。

在交互模式中，智能控制模块100持续跟踪人手并且识别人手的手势动作，生成相应的控制指令并且通过输出单元140输出该指令。直到在步骤S260中人手消失，则返回到步骤S218中再次在人脸附近的区域中检测手掌。如果在方法200中的任一点处人脸消失，则返回到步骤S210的识别人脸的步骤。

上面描述了智能控制模块100的图像识别操作方法，下面将参照图5来描述其语音识别操作方法400。

参照图5，首先在步骤S410中，由语音识别模块124从所接收的语音数据输入中识别出声纹特征和语音指令。应理解，声纹是指人的声音特征，其是一种生物特征，一般表示为与语音对应的电信号的频谱特征。由于人在说话时使用的器官，包括舌、牙齿、喉头、肺、鼻腔等，在尺寸和形态等方面存在差异，所以任何两个人的声纹图谱都有差异，基于此，可以利用声纹特征来识别正在说话的用户。在步骤S412中，可以将所识别的声纹特征与用户注册单元150中存储的声纹特征相比较。如果发现匹配，则说明该用户已注册，则可以继续进行到后续操作S418；如果没有发现匹配，则说明该用户尚未注册，则可以在步骤S414中提示该用户是否进行注册，并且在注册之前不执行该用户的任何操作。注册提示可通过例如单独的显示单元诸如触摸显示屏来提供，或者可以通过扬声器以语音方式提供，等等。如果用户选择不进行注册，或者在预定时间内用户没有提供任何响应，则方法400返回到步骤S410中，继续进行语音识别；如果用户选择进行新用户注册，则在步骤S416中执行新用户注册程序。在新用户注册程序中，可以指示用户说出若干特定语言文字以采集其声纹特征，并且将采集的声纹特征数据存储到用户注册单元150中。同样，在执行完注册程序后，方法400可以返回到步骤S410以重新进行语音识别。

如果在步骤S412中确定该声纹特征已注册，则方法400进行到步骤S418，在该步骤中由指令生成单元130生成与所识别的语音指令对应的控制指令，并且由输出单元140输出该控制指令。该控制指令可以是对由智能控制模块100控制的设备进行各种操作的指令，包括唤醒操作以及各种功能性成操作等。

厨电设备

上面描述的智能控制模块100可以应用到各种家电设备中，尤其可应用到厨电设备中以实现智能化的控制操作。图6示出了根据本发明一示例性实施例的包括智能控制模块100的厨电设备500的框图。如图6所示，厨电设备500可包括传感器510、智能控制模块100、通信模块520和执行单元530，它们通过总线540连接到主控单元550。

传感器510可包括各种类型的传感器，例如图像传感器和语音传感器，以用于持续监视厨电设备500所处的当前环境中的图像和语音。例如，图像传感器可包括单目、双目或更多目摄像头等，声音传感器可包括麦克风或麦克风阵列，麦克风阵列包括排列成预定图案的多个麦克风。智能控制模块100可以从传感器510感测到的多媒体数据，例如图像和语音数据中提取出特征数据，并且基于该特征数据来生成相应的控制指令，例如但不限于上面参照图2和5描述的那样。主控单元550可利用智能控制模块100生成的控制指令来控制厨电设备500的执行单元530，以执行各种操作。执行单元530可以是厨电设备500中设计来执行各种主要功能的单元，例如抽油烟机中的风扇、微波炉中的微波加热单元等。此外，执行单元530也可以包括厨电设备500中用于执行辅助功能的单元，例如抽油烟机上带有的照明灯、液晶显示器，微波炉中带有的指示灯、液晶显示器等。

厨电设备500还可包括通信模块520以与外界设备建立通信连接。例如，通信模块520可以通过WiFi、蓝牙或者其他智能家居通信协议连接到家庭局域网，进而连接到用户的智能家居控制中心设备或者诸如手机、平板之类的便携电子设备。或者，通信模块520还可以通过例如因特网以及诸如2G、3G、4G和5G之类的通信网络远程连接到用户的手机。

图6所示的厨电设备500可以是任何厨电设备，例如但不限于抽油烟机、天然气灶台、微波炉、电磁炉、电饭煲、烤箱、冰箱等，其可以实现上面参照图2和5描述的操作，以及其他操作。这将在下面的实例中进行进一步的说明。

厨电设备的实例1-抽油烟机

图7示出根据本发明一示例性实施例的抽油烟机600的示意图。如图7所示，抽油烟机600可包括摄像头610a和610b、麦克风或麦克风阵列(下文简称为麦克风)620、显示屏630、多个物理按键640、智能控制模块100、主控单元650、风扇单元660、照明单元670和通信单元680，它们通过总线系统(未示出)彼此连接。

第一摄像头610a可以安装为面向用户602，例如厨师，以检测用户602的人脸和手势动作等，第二摄像头610b则可以安装为朝下，面向灶台(未示出)上正在使用的烹饪用具，例如炒菜锅604a和604b等，以监视当前的烹饪状态。

麦克风620可用于接收用户的语音命令。如前面参照图2和5描述的那样，第一摄像头610a检测到的图像数据和麦克风620检测到的语音数据可由智能控制模块100识别并且产生相应的控制指令。智能控制模块100生成的控制指令可以提供给抽油烟机600的主控单元650，主控单元650可以根据这些指令来控制抽油烟机的执行单元，包括显示屏630、风扇单元660和照明单元670等，的操作。

显示屏630可以是兼具输入功能的触摸显示屏，其可以显示抽油烟机600的当前运行状态，以及接收用户的输入，如下面将描述的那样。

可选地，抽油烟机600也包括多个物理按键640，其可包括例如电源按键、风力调节按键、照明控制按键等。这样，用户也可以选择以传统方式来控制抽油烟机600。

通信单元680可以通过WiFi、蓝牙或者其他智能家居通信协议连接到用户的智能家居控制中心设备或者诸如手机、平板之类的便携电子设备。在一些示例中，通信模块680也可以通过例如因特网以及诸如2G、3G、4G和5G之类的通信网络远程连接到用户的手机。

下面描述抽油烟机600的操作的一些示例。首先，当用户进入第一摄像头610a的视野中时，智能控制模块100识别出人脸，发出开启显示屏630、照明灯670、以及其他指示灯(例如但不限于按键指示灯)中的一个或多个的指令。同样，当用户离开第一摄像头610a的视野时，智能控制模块100发出立即关闭或者经若干秒之后关闭这些单元的指令。

如果智能控制模块100识别出该人脸为未注册用户，则如图2的步骤S212至S216那样，执行与注册相关的程序。例如，可以通过显示屏630提示用户进行注册，并且可通过触摸显示屏630来接收用户确认注册的输入。如果智能控制模块100识别出该人脸为已注册用户，则如图2的步骤S218至S222那样，通过识别人脸和手掌的关系，进入交互模式。

在交互模式中，智能控制模块100识别三种典型的手势动作，即握拳、画圈和平移，如前面参照图4A至4D所描述的那些。在本发明的一些实施例中，当智能控制模块100识别出握拳动作时，发出开关风扇单元660的电源的指令。例如，如果风扇单元660当前不工作，当智能控制模块100识别出第一个握拳动作时，其发出的电源开关指令将开启风扇单元660的电源，从而风扇单元660开始旋转以抽吸油烟。当识别出第二个握拳动作时，智能控制模块100发出的电源开关指令将关闭风扇单元660的电源，从而风扇单元660停止工作。在一些实施例中，握拳动作还可以用于开关抽油烟机600的显示屏630、照明灯670等单元。

在一些实施例中，画圈动作可用于控制风扇单元660的风力大小。例如，当智能控制模块100识别出顺时针画圈动作时，则发出减小风扇单元660的风力的指令；相反，当识别出逆时针画圈动作时，则发出增大风扇单元660的风力的指令，或者反之亦可。在一些示例中，每识别一个完整的画圈动作，则将风力增大或减小一级，直到风力达到最大或最小级别为止。在另一些示例中，用户也可以在完成一个完整地画圈动作时，手势保持静止不动，此时抽油烟机600进入风力调整模式，风力持续增大或减小，并且风力大小的数值可以显示在显示屏630上。当增大或减小到期望的风力时，用户手势移动或消失，则抽油烟机600离开风力调整模式，风力保持为所调整的期望大小。

在一些实施例中，也可以使用平移动作来控制风扇单元660的风力大小。例如，当智能控制模块100识别出向左或者向上的手掌平移动作时，则发出增大风扇单元660的风力的指令；相反，当识别出向右或者向下的手掌平移动作时，则发出减小风扇单元660的风力的指令。在一些示例中，每识别一个完整的平移动作时，则将风力增大或减小一级，直到风力达到最大或最小级别为止。在另一些示例中，用户也可以在完成一个完整的平移动作时，手势保持静止不动，此时抽油烟机600进入风力调整模式，风力持续增大或减小，并且风力大小的数值可以显示在显示屏630上。当增大或减小到期望的风力时，用户手势移动或消失，则抽油烟机600离开风力调整模式，风力保持为所调整的期望大小。

可选地，在一些实施例中，也可以采用平移动作来控制抽油烟机600的诸如照明单元670和指示灯(未示出)之类的单元。例如，当智能控制模块100识别出向左或向上的平移动作时，可以发出开启照明单元670或指示灯的电源的指令；当智能控制模块100识别出向右或向下的平移动作时，可以发出关闭照明单元670或指示灯的电源的指令。

第二摄像头610b可以监视灶台上的当前烹饪状态，例如锅604a、604b中的状态，并且通过通信单元680实时传输到用户的诸如手机或平板606之类的便携电子设备上，从而用户可以远程观察灶台上的烹饪状态。这样，例如当需要长时间炖煮食物时，用户可以通过手机或平板远程监视炖煮过程，而不需要经常走到厨房去观察。用户可以通过手机606上运行的app而与抽油烟机通信连接，除了监视烹饪状态之外，还可以接收抽油烟机600的当前状态数据。

用户的手机或平板设备606一般都具有麦克风和前置摄像头。在一些实施例中，还可以通过手机606上的麦克风和摄像头来采集语音和图像数据，并且通过与通信单元680之间的通信连接而将这些数据传输给抽油烟机600，抽油烟机600可以如从摄像头610a和麦克风620接收到的数据那样处理这些数据。例如，用户可以对着手机606做出手势动作或者发出语音命令，从而如前面描述的那样控制抽油烟机，甚至通过抽油烟机与灶台之间的连接而进一步控制灶台，从而实现灶台开火和关火等操作。

此外，抽油烟机600也可以利用语音命令来完成上面类似的操作，如前面参照图5描述的那样，这里不再赘述。

厨电设备的实例2-微波炉和烤箱

图8示出根据本发明一示例性实施例的微波炉或烤箱700的示意图，因为微波炉和烤箱具有许多相似的特定，这里在一个实施例中对二者进行描述。如图8所示，微波炉或烤箱700包括设置在其控制面板上的摄像头710、麦克风720、显示屏730、物理按键740和旋钮750。此外，微波炉或烤箱700还包括设置在其壳体内部的加热单元760、智能控制模块100、主控单元770和通信单元780。对于微波炉而言，加热单元760可以是微波生成单元；对于烤箱而言，加热单元760可以是电阻加热单元。

显示屏730可以是液晶显示屏，以用于显示微波炉或烤箱700当前的参数设置和运行状态。在一些实施例中，显示屏730还可以是兼具输入功能的触摸显示屏。物理按键740可以包括开关按钮和加热模式按钮，开关按钮可用于开始和停止加热操作，加热模式按钮可用于选择微波炉或烤箱700的加热模式，例如解冻模式、小火模式、中火模式、大火模式等，不同的加热模式对应于不同的加热温度。旋钮750可用于设置加热时间。因此，通过物理按键740和旋钮750，可以按照传统模式操作微波炉700。虽然未示出，但是在另一些实施例中，也可以采用旋钮来控制加热温度。

微波炉或烤箱700亦可利用摄像头710、麦克风720、智能控制模块100以及通信单元780实现上面描述的智能控制，其与前面描述的实施例类似，这里不再详细描述每个细节。在图8所示的微波炉或烤箱应用中，画圈动作可用于调节加热时间。例如，当识别出人手完成一个完整的画圈动作后保持静止不动(例如，500ms)时，微波炉700进入时间调整模式，根据画圈方向(顺时针或逆时针)，加热时间以预定间隔(例如1秒、5秒、10秒)持续上升或下降，并且将时间数值显示在显示屏730上。当达到用户期望的加热时间时，用户的手移动以终止时间调整模式，从而保持在该期望的加热时间。或者，在另一些实施例中，当识别出人手完成一个完整的画圈动作时，加热时间以较大的预定间隔(例如10秒、20秒、30秒)上升或下降，用户可以通过多个画圈动作将加热时间设置到期望的数值。

平移动作可用于设置加热模式或加热温度。例如，当识别出人手完成一个向左或向上的手掌平移动作时，微波炉或烤箱700可将其加热模式朝向更高温度的模式调整一次；当识别出人手完成一个向右或向下的手掌平移动作时，微波炉或烤箱700可将其加热模式朝向更低温度的模式调整一次。在另一示例中，当识别出人手完成一个完整的向左或向上的手掌平移动作后保持静止不动(例如，500ms)时，进入加热温度上升调整模式，加热温度以预定间隔(例如0.5摄氏度、1摄氏度)持续上升；当识别出人手完成一个完整的向右或向下的手掌平移动作后保持静止不动(例如，500ms)时，进入加热温度下降调整模式，加热温度以预定间隔(例如0.5摄氏度、1摄氏度)持续下降。同时，温度数值可显示在显示屏730上，当达到用户期望的加热温度时，用户的手移动以终止温度调整模式，从而保持在该期望的加热温度。或者，在另一些实施例中，当识别出人手完成一个完整的平移动作时，加热温度以较大的预定间隔(例如3摄氏度、5摄氏度、10摄氏度)上升或下降，用户可以通过多个平移动作将加热温度设置到期望的数值。

最后，用户可以通过握拳动作来开始或者停止加热。例如，当识别出用户的握拳动作时，微波炉或烤箱700可以按照当前设置的参数，利用加热单元760来执行加热。当在加热过程中识别出握拳动作时，则可以暂停或者终止加热操作。

微波炉或烤箱700可通过通信单元780与用户的便携式电子设备例如手机606(图7)通信连接，从而将微波炉或烤箱700的当前运行状态发送给手机606。虽然未示出，但是微波炉或烤箱700还可包括设置在加热室中的摄像头以监视食物的加热状态，并且可通过通信单元780将食物图像发送给手机606。同样，用户还可通过手机606上的摄像头和麦克风来设置和操作微波炉或烤箱700，如前面描述的那样，这对于需要分多次加热食物的情形尤其有用。例如，当用户不确定食物所需的加热时间时，可以先设置并执行一较短加热时间，然后视食物状况而继续加热。或者，当食物需要加热很长时间时，可以分为多个较短时间来执行加热，以避免持续长时间加热而导致加热单元760因过热而损坏。此时，通过用手机远程控制微波炉或烤箱700，用户不必多次进入厨房以查看食物状态并且重新设置微波炉或烤箱700。

此外，微波炉或烤箱700也可以利用语音命令来完成上面类似的操作，如前面参照图5描述的那样，这里不再赘述。

厨电设备的实例3-电饭煲

图9示出根据本发明一示例性实施例的电饭煲800的示意图。如图9所示，电饭煲800可包括电源按钮810、模式按钮820、显示屏830、摄像头840、麦克风850、智能控制模块100、主控单元860以及加热单元870。

电源按钮810可以用于开始、暂停或终止电饭煲800的加热过程。模式按钮820可以选择电饭煲800的操作模式，例如煲粥、煮饭、快煮、煲仔饭、熬汤等模式。从而，通过这些按钮810和820，可以如传统方式那样操作电饭煲800。

电饭煲800也可通过摄像头840、麦克风850和智能控制模块100实现上面描述的智能控制，其与前面描述的实施例类似，这里不再详细描述每个细节。在图9所示的电饭煲800中，例如摆手动作或画圈动作可用于控制电饭煲800的操作模式。当画圈动作用于控制操作模式时，可以根据画圈方向(顺时针或逆时针)，而沿不同的方向切换操作模式。当摆手动作用于控制操作模式时，则可以沿预定方向循环切换操作模式。最终，用户都可以将电饭煲设置到期望的模式。然后，用户可以通过握拳动作来控制电饭煲800的加热开始和暂停或终止，如电源按钮810那样。

此外，电饭煲800也可以利用语音命令来完成上面类似的操作，如前面参照图5描述的那样，这里不再赘述。

上面描述了将本发明的原理应用于厨电设备的一些实施例，但是应理解，本发明亦可应用到其他的家电设备，包括但不限于电视机、空调、洗衣机、音响等等。此外，虽然上面给出了利用某些特定手势动作来控制家电设备的特定功能单元的示例，但是应理解，本发明不限于这些示例。本领域技术人员可以根据特定家电设备的功能以及用户的实际操作习惯等，选择适当的手势动作来控制相应的功能单元，这些变化都应视为落在本发明的范围内。通过应用本发明，可以实现对这些电器设备的智能控制，从而提升整个家居环境的智能化水平，并且通过防止陌生人或小孩儿的误操作而提高安全性。

以上结合具体实施例描述了本申请的基本原理，但是，需要指出的是，在本申请中提及的优点、优势、效果等仅是示例而非限制，不能认为这些优点、优势、效果等是本申请的各个实施例必须具备的。另外，上述公开的具体细节仅是为了示例的作用和便于理解的作用，而非限制，上述细节并不限制本申请为必须采用上述具体的细节来实现。

本申请中涉及的器件、装置、设备、系统的方框图仅作为例示性的例子并且不意图要求或暗示必须按照方框图示出的方式进行连接、布置、配置。如本领域技术人员将认识到的，可以按任意方式连接、布置、配置这些器件、装置、设备、系统。诸如“包括”、“包含”、“具有”等等的词语是开放性词汇，指“包括但不限于”，且可与其互换使用。这里所使用的词汇“或”和“和”指词汇“和/或”，且可与其互换使用，除非上下文明确指示不是如此。这里所使用的词汇“诸如”指词组“诸如但不限于”，且可与其互换使用。

还需要指出的是，在本申请的装置、设备和方法中，各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本申请的等效方案。

提供所公开的方面的以上描述以使本领域的任何技术人员能够做出或者使用本申请。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是非常显而易见的，并且在此定义的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本申请的范围。因此，本申请不意图被限制到在此示出的方面，而是按照与在此公开的原理和新颖的特征一致的最宽范围。

为了例示和描述的目的已经给出了以上描述。此外，此描述不意图将本申请的实施例限制到在此公开的形式。尽管以上已经讨论了多个示例方面和实施例，但是本领域技术人员将认识到其某些变型、修改、改变、添加和子组合。

Claims (15)

1.一种智能控制模块，包括：

接收单元，用于接收图像数据输入；

识别单元，包括图像识别模块，所述图像识别模块用于识别所述图像数据输入以提取图像特征数据；

指令生成单元，用于基于所述图像特征数据生成相应的控制指令；以及

输出单元，用于输出所述控制指令。

2.如权利要求1所述的智能控制模块，还包括：

用户注册单元，其中，所述图像特征数据包括用户的人脸特征数据，所述用户注册单元基于所述人脸特征数据确定所述用户是否是注册用户。

3.如权利要求2所述的智能控制模块，其中，所述用户注册单元还用于通过采集新用户的人脸特征数据来注册新用户。

4.如权利要求2所述的智能控制模块，其中，所述接收单元还用于接收语音数据输入，所述识别单元还包括语音识别模块，所述语音识别模块用于识别所述语音数据输入以提取语音特征数据，所述指令生成单元还用于基于所述语音特征数据生成相应的控制指令。

5.如权利要求4所述的智能控制模块，其中，所述语音特征数据包括用户的声纹特征数据，所述用户注册单元还基于所述声纹特征数据确定所述用户是否是注册用户，并且所述用户注册单元还用于通过采集新用户的声纹特征数据来注册新用户。

6.如权利要求1所述的智能控制模块，其中，所述图像特征数据包括如下三种手势动作：握拳动作、画圈动作和平移动作，其中，画圈动作包括顺时针画圈动作和逆时针画圈动作，平移动作包括从左向右水平平移动作、从右向左水平平移动作、从上向下垂直平移动作、以及从下向上垂直平移动作。

7.如权利要求6所述的智能控制模块，其中，所述图像识别模块识别所述三种手势动作的过程包括：

识别人脸；

在所述人脸附近的预定范围内，检测与所述人脸对应的人手；

当所述人手相对于所述人脸满足预定位置关系时，进入跟踪模式以跟踪所述人手的手势动作。

8.如权利要求7所述的智能控制模块，其中，当所述人手与所述人脸的大小满足预定的比例关系时，确定所述人手与所述人脸对应，且

其中，所述预定位置关系包括所述人手相对于所述人脸静止预定时间。

9.一种厨电设备，包括：

图像传感器，用于采集图像数据输入；

权利要求1至8中的任一项所述的智能控制模块；以及

主控单元，用于基于所述智能控制模块输出的控制指令来控制所述厨电设备的执行单元的操作。

10.如权利要求9所述的厨电设备，还包括通信单元，所述通信单元用于通信连接到用户的便携式电子设备以将所述厨电设备的状态数据发送到所述便携式电子设备。

11.如权利要求10所述的厨电设备，其中，所述通信单元还用于接收用户通过所述便携式电子设备提供的图像数据输入和语音数据输入中的至少一种，并将所接收的数据输入提供给所述智能控制模块以供处理。

12.如权利要求9所述的厨电设备，其中，所述厨电设备是抽油烟机、微波炉、烤箱和电饭煲中的一种，

其中，当所述厨电设备是抽油烟机时，所述智能控制模块配置为执行以下操作中的一个或多个：

当检测到握拳手势动作时，发出开关所述抽油烟机的风扇单元的控制指令，以及

当检测到画圈手势动作或平移手势动作时，发出调节所述风扇单元的风力大小的控制指令，

其中，当所述厨电设备是微波炉或烤箱时，所述智能控制模块配置为执行以下操作中的一个或多个：

当检测到握拳手势动作时，发出开始/停止加热的控制指令，

当检测到画圈手势动作时，发出调节加热时间的控制指令，以及

当检测到平移手势动作时，发出调节加热温度或模式的控制指令，其中，当所述厨电设备是电饭煲时，所述智能控制模块配置为执行以下操作中的一个或多个：

当检测到握拳手势动作时，发出开始/停止加热的控制指令，以及

当检测到画圈手势动作或平移手势动作时，发出切换操作模式的控制指令。

13.一种操作厨电设备的方法，包括：

通过图像和/或语音传感器感测环境多媒体数据；

从所述多媒体数据提取第一特征数据；

基于所述第一特征数据生成控制指令；以及

利用所述控制指令来控制执行单元的操作。

14.如权利要求13所述的方法，还包括：

从所述多媒体数据提取第二特征数据；以及

基于所述第二特征数据确定用户是否是注册用户。

15.如权利要求13所述的方法，还包括：

通过通信连接接收用户通过便携式电子设备提供的多媒体数据输入；以及

从通过所述通信连接接收到的多媒体数据输入提取所述第一特征数据。