CN106969596A

CN106969596A - 一种智能冰箱

Info

Publication number: CN106969596A
Application number: CN201710347226.2A
Authority: CN
Inventors: 郝学工
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2017-05-17
Filing date: 2017-05-17
Publication date: 2017-07-21

Abstract

一种智能冰箱，具有物品识别功能，该功能通过冰箱内部设置的物品外形识别模块、物品颜色识别模块、物品质量识别模块、物品名称语音收录模块来实现，从而识别出放入冰箱物品的特性信息。

Description

一种智能冰箱

技术领域

本发明涉及家用电器技术领域，具体涉及一种智能冰箱，尤其涉及在现有冰箱基础上融合智能单片机及相应的电子扫描系统，语音控制等技术内容。

背景技术

现有的家庭式电冰箱外形上均为一个长方体，体积较大，如授权公告号为CN206113477U的中国专利公开了一种智能家居电冰箱，包括本体和位于本体内的制冷系统，所述本体上设有冷藏室，且活动连接有冷藏室门，所述冷藏室内设有多个存储空间，每个所述存储空间内壁安装一个温度传感器，并设有通过进气通道连通到制冷系统的圆孔，所述圆孔上安装有可控阀门，所述冷藏室门上设有控制装置，所述温度传感器连接到控制装置上，所述控制装置内设有芯片，并通过继电器连接可控阀门，所述控制装置上连接有信号处理模块、WIFI无线模块和人机交互模块，移动终端通过互联网与控制装置进行通信。上述电冰箱以及其他类似产品的缺陷是使用不够智能，无法识别所储藏的物品外形、颜色、质量等特性参数，进而也无法针对不同的物品特性进行温度调节、以及对用户进行智能提示。

发明内容

针对现有技术的上述缺陷，本发明提供了一种智能冰箱。

为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：

进一步地，物品外形识别模块，包括：

(1)图像采集模块：冰箱内扫描板设有电荷耦合器件，所述电荷耦合器件由许多感光单位组成，当其表面受到光线照射时，每个感光单位会将电荷反映在组件上，所有的感光单位所产生的信号加在一起，就构成了一幅完整的画面，图像像素转换成数字信号，数字信号经过压缩以后由内部的闪速存储器保存，把数据传输给冰箱主板；

(2)图像处理模块：冰箱主板将所得到的图像进行处理，首先对两幅图像进行特征提取得到特征点；通过进行相似性度量找到匹配的特征点对；然后通过匹配的特征点对得到图像空间坐标变换参数；最后由坐标变换参数进行图像配准，利用图像本身具有灰度的一些统计信息来度量图像与预存图片配准相似程度；

(3)图像理解模块；将物品图像的颜色信息进行提取，比对预存图像的颜色信息，结合图像处理信息得出初步结果，来确认所储藏的物品，并根据预存信息对所储藏物品的温度调节和语音提示。

进一步地，物品颜色识别模块中：扫描板设有一片电荷耦合器件并用其进行亮度信号以及彩色信号的光电转换，其中色度信号是用电荷耦合器件上的一些特定的彩色遮罩装置并结合后面的电路完成的，使用3片电荷耦合器件，光线通过一种特殊的棱镜后，会被分为红，绿，蓝三基色，从而可以产生包括亮度信号在内的所有信号，然后经过电路处理后产生图像信号，为图像理解提供基础信息。

进一步地，物品质量识别模块中：物品在放置到冰箱相对应的区域中时，通过扫描区系统启动，放入的物品每次均是以1个单位放入，这样系统就会将物品的单个质量累计、放置完成后传感器得出总重量，再除以单个单位质量，此值在拿出物品时相减，冰箱系统即可得知使用物品的质量，当质量接近不足1个或2个单位质量时，系统就会发出提醒，反馈是否需要购买。

进一步地，物品名称语音收录模块中：当物品放入冰箱时经过扫描板时系统都会开始工作，从而进行物品外形识别、物品颜色识别、物品质量识别的步骤，然后用户用语音来确定物品名称，智能冰箱综合所有数据，对物品定名并根据预存物品的特性数据进行温度调整，同时当物品的存储超出预存数据时，发出提醒；当用户语音定名与冰箱系统内存识别发生冲突时，冰箱系统会启动“类模糊识别程序”，将所识别到的物品与预存信息按所属类型进行分类，并调用这类的预存数据。

本发明的智能冰箱可实现对放入冰箱的物品颜色、质量等进行智能识别，并可智能计算储存物品的保存期、存储期、存储量等数据，同时将信息反馈给第三方系统来提示用户，实现智能家居和智能控制，方便了用户日常使用，提高了用户体验。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明的智能冰箱的物品外形识别模块构成示意图；

图2为本发明的智能冰箱的物品颜色识别模块构成示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的智能冰箱制冷工作原理基本不变；形式上冰箱的主机与冰箱的储藏空间可以自由拼接，拆合重组；功能上根据不同功能区设定温度分类布置。

新功能:物品识别，包括：

其中：

1.物品外形识别模块，如图1所示，包括：

图像采集模块：冰箱内扫描板设有的电荷耦合器件(CCD)是一种半导体装置，CCD它使用一种高感光度的半导体材料制成，能把光线转变成电荷，通过模数转换器芯片转换成数字信号，CCD上植入的微小光敏物质称作像素。一块CCD上包含的像素数越多，其提供的画面分辨率也就越高。CCD的作用就像胶片一样，把图像像素转换成数字信号。CCD由许多感光单位组成，通常以百万像素为单位。当CCD表面受到光线照射时，每个感光单位会将电荷反映在组件上，所有的感光单位所产生的信号加在一起，就构成了一幅完整的画面。数字信号经过压缩以后由内部的闪速存储器保存，把数据传输给冰箱主板。

图像处理模块：冰箱主板将所得到的图像进行处理，生成灰度图像，基于灰度信息的图像配准方法一般不需要对图像进行复杂的预先处理；首先对两幅图像进行特征提取得到特征点；通过进行相似性度量找到匹配的特征点对；然后通过匹配的特征点对得到图像空间坐标变换参数；最后由坐标变换参数进行图像配准。利用图像本身具有灰度的一些统计信息来度量图像与预存图片配准相似程度，配准是指选择多个图像中的一张图像作为参考图像，将其它的相关图像与之配准，其坐标系统是任意的，并根据相似程度将图片进行分类分析。

图像理解模块；将物品图像的颜色信息进行提取，比对预存图像的颜色信息，结合图像处理信息得出初步结果；例如：我们把土豆经过扫描板采集到图像信息，经过图像处理与预存图像比对，得到关键字信息：1、不规则圆形2、表面有局部锥形凹陷3、外表粗超，斑点较多，此时为了与区分于红薯等其它类似蔬菜类食品，主板将所扫描物品再结合图像理解得出蔬菜颜色信息，确定蔬菜种类为土豆，按照预存土豆信息对温度经行调节，当冰箱扫描到的物品为有包装食品时或不能识别物品时，主板等待物品名称语音收录信息，来确认所储藏的物品，并根据预存信息对所储藏物品的温度调节和语音提示。

2.物品颜色识别模块：

如图2所示，扫描板设有一片电荷耦合器件CCD并用其进行亮度信号以及彩色信号的光电转换，其中色度信号是用CCD上的一些特定的彩色遮罩装置并结合后面的电路完成的。由于一片CCD同时完成亮度信号和色度信号的转换，使得拍摄出来的图像在彩色还原上达不到要求。使用3片CCD，光线如果通过一种特殊的棱镜后，会被分为红，绿，蓝三种颜色，而这三种颜色就是我们电视使用的三基色，通过这三基色，就可以产生包括亮度信号在内的所有电视信号。如果分别用一片CCD接受每一种颜色并转换为电信号，然后经过电路处理后产生图像信号，这样物品的颜色还原更准确；为图像理解提供基础信息。

3.物品质量识别模块：

物品在放置到冰箱相对应的区域中时，通过扫描区系统启动，我们放入的物品每次均是以1个单位放入，这样系统就会将物品的单个质量累计、放置完成后传感器得出总重量，再除以单个单位质量，此值在拿出物品时相减，冰箱系统即可得知使用物品的质量，当质量接近不足1个或2个单位质量时，系统就会发出提醒，反馈乐居管家是否需要购买。

例如：我买了10个鸡蛋，在放入冰箱相应位置时，第一次放入的一个，系统就会知道这个物品的单个质量为50克，我放置完成总质量为500克，那系统就认定这个物品为10个，在食用时拿出8个鸡蛋后，系统就会发出提醒。

4：物品名称语音收录模块：

当我们把所有物品放入冰箱时经过扫描板时系统都会开始工作：1、物品外形识别；2、物品颜色识别；3、物品质量识别，最后冰箱系统就等着我们用语音来确定物品名称，当我们发出“菠菜已放完”指令时，系统会综合所有数据，定名为“菠菜”并根据预存“菠菜”的数据进行温度调整，同时当“菠菜”的存储超出预存数据时，发出提醒。当用户语音定名与冰箱系统内存识别发生冲突时，冰箱系统会启动“类模糊识别程序”，即将所识别到的物品与预存信息按所属类型进行分类，并调用这类的预存数据。

实际使用过程中，例如：冰箱内某一空间出厂时已设定存储物品为“绿叶蔬菜”类物品(蔬菜分类参照“中华人民共和国行业标准、蔬菜计算机编码、蔬菜商品分类和代码SB/T10029-92)。

当我们打开冰箱时，冰箱语音询问：“您要存放物品吗？”，“是的”，冰箱启动智能扫描程序，我们将要储存的物品在扫描面板前经过，系统即得到物品的外形和颜色数据并对系统内预存的若干张蔬菜图片进行比对识别。放置完成后，用户语音提示“菠菜放好了”，系统对已经过颜色、菜叶形状比对的物品经行语音定名：“您刚才放入的是菠菜”回答“是的”，冰箱系统会找出“菠菜”存储的相关数据并将此数据存储在系统相对应程序内，按时提示用户使用蔬菜食品。相反，我们在取出物品时系统会根据质量感应器得到反馈，并再次侦测物品质量，减去拿出物品质量从而得出剩余数量，如果储存物品已经接近或超出预存数据中“菠菜”的保存期的数据时，冰箱系统会用语音提示用户使用或已超出存储期，同时也反馈给第三方系统来提示用户。

应该理解，尽管参考其示例性的实施方案，已经对本发明进行具体地显示和描述，但是本领域的普通技术人员应该理解，在不背离由权利要求书所定义的本发明的精神和范围的条件下，可以在其中进行各种形式和细节的变化，可以进行各种实施方案的任意组合。

Claims

1.一种智能冰箱，其特征在于：具有物品识别功能，该功能通过冰箱内部设置的物品外形识别模块、物品颜色识别模块、物品质量识别模块、物品名称语音收录模块来实现，从而识别出放入冰箱物品的特性信息。

2.根据权利要求1所述的一种智能冰箱，其特征在于：物品外形识别模块，包括：

3.根据权利要求1所述的一种智能冰箱，其特征在于：物品颜色识别模块中：扫描板设有一片电荷耦合器件并用其进行亮度信号以及彩色信号的光电转换，其中色度信号是用电荷耦合器件上的一些特定的彩色遮罩装置并结合后面的电路完成的，使用3片电荷耦合器件，光线通过一种特殊的棱镜后，会被分为红，绿，蓝三基色，从而可以产生包括亮度信号在内的所有信号，然后经过电路处理后产生图像信号，为图像理解提供基础信息。

4.根据权利要求1所述的一种智能冰箱，其特征在于：物品质量识别模块中：物品在放置到冰箱相对应的区域中时，通过扫描区系统启动，放入的物品每次均是以1个单位放入，这样系统就会将物品的单个质量累计、放置完成后传感器得出总重量，再除以单个单位质量，此值在拿出物品时相减，冰箱系统即可得知使用物品的质量，当质量接近不足1个或2个单位质量时，系统就会发出提醒，反馈是否需要购买。

5.根据权利要求1-4任一所述的一种智能冰箱，其特征在于：物品名称语音收录模块中：当物品放入冰箱时经过扫描板时系统都会开始工作，从而进行物品外形识别、物品颜色识别、物品质量识别的步骤，然后用户用语音来确定物品名称，智能冰箱综合所有数据，对物品定名并根据预存物品的特性数据进行温度调整，同时当物品的存储超出预存数据时，发出提醒；当用户语音定名与冰箱系统内存识别发生冲突时，冰箱系统会启动“类模糊识别程序”，将所识别到的物品与预存信息按所属类型进行分类，并调用这类的预存数据。