CN109564000A - 烹饪物的褐变程度的确定 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于确定家用‑烹饪器具（1）的烹饪室（2）中的烹饪物（G1‑G3）的褐变程度的方法，所述家用‑烹饪器具（1）具有对准所述烹饪室（2）里面的摄像机（7）和用于将所述烹饪室（2）照亮的光源（8），并且其中借助于所述摄像机（7）来拍摄参考图像，以所述光源（8）的第一亮度来拍摄第一测量图像，以所述光源（8）的第二亮度来拍摄第二测量图像，从所述第一测量图像和所述第二测量图像中产生差异图像（MD1、MD2）并且将所述差异图像与所述参考图像进行比较（BB、H）。家用‑烹饪器具（1）具有对准烹饪室（2）里面的摄像机（7）、用于将所述烹饪室（2）照亮的光源（8）以及与所述摄像机（7）及所述光源（8）相耦合的控制机构（9），其中所述家用‑烹饪器具（1）被设立用于实施所述方法。本发明尤其能够有利地运用到烤箱上。

Description

烹饪物的褐变程度的确定

技术领域

本发明涉及一种用于确定家用-烹饪器具的烹饪室中的烹饪物的褐变程度的方法。本发明也涉及一种家用-烹饪器具，所述家用-烹饪器具被设立用于实施所述方法。本发明尤其能够有利地运用到烤箱上。

背景技术

EP 0 682 243 A1公开了一种具有褐变传感器装置的烹饪器具。所述烹饪器具具有控制单元，一旦达到由所述测量传感器预先确定的、用于特定的烹饪物的褐变程度，就能够通过所述控制单元来切断所述烹饪器具。此外，所述烹饪器具包括存储器，在所述存储器中能够存储测量结果。尤其说明用于对烹饪物、尤其是烘烤物的褐变程度进行测量的一种装置和一种方法，所述装置：具有至少一个辐射源，所述辐射源产生具有不同的波长范围的测量辐射和参考辐射，所述测量辐射和参考辐射的反射及反散射不同地受到所述烹饪物的褐变程度的影响，所述测量辐射和参考辐射的反射及反散射都通过光学系统被辐射到所述烹饪物上；具有用于对由所述烹饪物所放射的辐射进行检测的测量传感器；具有用于对所述测量辐射和参考辐射的强度进行检测的参考传感器；并且具有下述机构，所述机构用于从所述测量辐射的由测量传感器所探测到的强度、所述参考辐射的由测量传感器所探测到的强度、所述测量辐射的由参考传感器所探测到的强度以及所述参考辐射的由参考传感器所探测到的强度中求取所述褐变程度。

EP 1 504 666 A1公开一种具有褐变传感器装置、电子单元和存储单元的烹饪器具。为了在所述褐变传感器装置的应用中提供这样的、具有得到提高的操作舒适性和得到提高的灵活性的烹饪器具，在此提出，能够借助于输入单元和所述电子单元通过至少两个分类层面来调用至少一个具有烹饪物的预先给定的褐变程度的数据项。

DE 10 2005 014 713 A1公开了一种传感器装置，该传感器装置具有用于确定布置在烹饪室中的烹饪物的褐变程度的数据处理单元，并且具有至少一个用于对由所述烹饪物反射的辐射强度进行检测的传感器。为了提供用于烹饪器具的传感器装置，其中借助于所述传感器装置能够安全地、可靠地并且尤其在不取决于烹饪物的大小和形状的情况下确定烹饪物的褐变程度，在此提出，所述数据处理单元被设置用于根据所检测到的辐射强度的时间上的变化曲线来确定用于所检测到的辐射强度的特征参量的关联性参数。

EP 1 504 665 A1公开了一种用于检测烹饪物的褐变程度的褐变传感器装置，所述褐变传感器装置具有发送单元和接收器单元以及形成用于连接烹饪室的接口的耦合单元。为此而提出，所述耦合单元包括至少两个耦合器件。

在进行光学上的褐变识别时，成问题的是，难以作出何时达到了所期望的褐变程度的结论。因此，在仅仅小的部分表面已经烧焦时可能由使用者已经将烹饪物视为烧焦了。但是，借助于局部高分辨的、具有高的色彩深度的摄像机对烹饪物进行观察麻烦且昂贵。在此，另外变得困难的是，所述褐变过程是剧烈地非线性的过程，对于所述过程来说表面的已经深色的部分比浅色的区域更强烈地吸收热辐射。因此，需要在时间上不断地并且准确地观察所述烹饪物，以用于可靠地达到所期望的褐变程度以及尤其是加热过程的及时的切断。

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尤其提供用于以得到提高的精度对烹饪物进行褐变识别的可行方案，所述可行方案能够借助于比较简单的摄像机来实现。

这个任务按照独立权利要求的特征得到解决。优选的实施方式尤其能够从从属权利要求中得知。

所述任务通过一种用于确定家用-烹饪器具的烹饪室中的烹饪物的褐变程度的方法得到解决，为此所述家用-烹饪器具具有对准所述烹饪室里面的摄像机和用于将所述烹饪室照亮的光源。对于所述方法来说，借助于所述摄像机来拍摄图像（“参考图像”），以所述光源的第一亮度来拍摄另一图像（“第一测量图像”）、还以所述光源的第二亮度来拍摄另一图像（“第二测量图像”）、从所述第一测量图像和所述第二测量图像中产生差异图像并且将所述差异图像与所述参考图像进行比较。

这种方法产生以下优点，即：它允许在空间上分辨地确定烹饪物的在时间上的褐变过程，并且更确切地说这在不取决于所存在的、比如可能通过烹饪室门的观察窗进入到所述烹饪室中的散射光的情况下来进行。这种在位置分辨地确定所述烹饪物的颜色和/或亮度时消除错误根源的方式显著地使对于褐变程度的及时的识别变得容易。此外，由于差异形成也能够使用分辨率低的并且由此特别廉价的摄像机。除此以外，能够放弃白平衡。

这种差异图像也能够被称为“测量-差异图像”。

也能够取代亮度或者与亮度相类似地使用其它的合适的辐射参量、比如光通量或者光强。

所述家用-烹饪器具能够具有烤箱，其中所述烹饪室而后也能够被称为烘烤室。所述家用器具能够具有微波功能和/或蒸汽处理功能。所述家用-烹饪器具也能够是微波炉并且/或者是蒸锅。

所述烹饪室尤其具有装料口，所述装料口能够借助于烹饪室门来闭锁。所述烹饪室门能够是用于看到所述烹饪室里面的观察窗。

所述烹饪物也能够被称为食物或者食品。

所述摄像机具有图像传感器、比如CCD传感器或者CMOS传感器。所述摄像机能够设有图像处理单元或者与其相耦合，所述图像处理单元从所述图像传感器的测量信号中产生图像。所述摄像机也能够仅仅具有图像传感器或者是图像传感器。所述摄像机能够是彩色摄像机（也就是说它能够拍摄彩色的图像）或者能够是黑白摄像机（也就是说它能够拍摄灰度级图像）。

此外，所述摄像机能够具有在光学上布置在所述图像传感器前面的镜头。所述摄像机尤其是数字摄像机。所述摄像机能够具有用于保存用其拍摄的图像的存储器或者能够与这样的存储器相连接。所述存储器能够是所述家用器具的一部分或者通过数据技术与所述家用器具相连接、比如是在线存储器。

所述摄像机能够布置在所述烹饪室的顶盖或者侧壁上。所述家用器具能够具有刚好一个摄像机，这特别价廉。但是，所述家用器具也能够比如在多个装料层面上具有多个摄像机，由此可以特别完整地监视所述烹饪室。而后对所述摄像机中的每个摄像机来说能够实施所述方法。

一种改进方案是，在拍摄所述第一测量图像和所述第二测量图像之前拍摄所述参考图像。通过以所述光源的不同地设定的亮度来拍摄所述两张测量图像并且接下来形成差异这种方式，能够对不是通过所述光源加入到所述烹饪室中的杂散光或者散射光的影响加以考虑，并且尤其也对其进行补偿。

一种改进方案是，多次为不同的第一和第二测量图像或者（测量）差异图像和相同的参考图像实施所述第一测量图像的拍摄、所述第二测量图像的拍摄、所述（测量）差异图像的产生以及所述（测量）差异图像与所述参考图像的比较。因此，能够借助于相同的参考来实施在时间上彼此先后相随的比较，以用于确定褐变程度。换句话说，能够多次为所述相同的参考图像来实施所述第二到第五步骤。

一种改进方案是，所述差异图像与所述参考图像的比较包括两个图像内容的联结。所述两个图像内容的联结能够包括数学运算的应用。一种改进方案是，所述比较包括相同的图像区域（包括可能整张图像）的比较。一种改进方案是，所述比较包括像点式的比较或者相同的像点的比较。通过所述比较，根据所述烹饪物的在参考图像中所包含的原始状态由此能够特别精确地检测褐变程度或者褐变进展。

所述方法能够在考虑到颜色信息的情况下来实施。这产生以下优点，即：也能够识别下述烹饪物的褐变，对于所述烹饪物来说在褐变时在至少大致地保持亮度的情况下出现颜色变化。比如可能就是这种情况：最初深绿色的烹饪物变成褐色。

一种改进方案是，为了从所述第一测量图像和所述第二测量图像中产生所述差异图像而将相应的、具有相同的像点的颜色通道（比如红色、绿色和蓝色）的数值从彼此上减去。这种彩色的差异图像与所述参考图像的比较又能够在考虑到颜色信息的情况下比如对于每条颜色通道来说分开地、比如逐像点地来进行。因此，能够检测颜色空间中（比如三维的RGB（红绿蓝）-空间中）的像点的、距离预先给定的色坐标（例如RGB-三原值），或者也距离所述颜色空间中的预先给定的、比如包括深棕色直至黑色的区域的最小间距，并且将这个间距用于进行比较。

作为替代方案，能够在不考虑颜色信息的情况下实施所述比较，比如方法是：将所述用于进行比较的颜色信息转化为亮度信息/灰度级数值。

但是，所述方法也能够在仅仅考虑到亮度信息或者灰度级信息的情况下来实施，这使得所述比较变得特别简单。因此，如果所参与的图像是灰度级图像，那么所述差异形成就能够包括所述灰度级数值的、简单的、逐像点的减去。也可以将所述比较限制到灰度级数值的比较。

一种改进方案是，在烹饪过程的一开始拍摄所述参考图像。这能够在所述烹饪物的褐变之前或者开始时特别精确地确定其原始状态。

所述方法完全能够借助于所述家用器具来实施，这产生以下优点，即：所述家用器具能够自动地确定所述褐变情况，并且比如没有依赖于与外部的组件的数据连接。但是，所述方法也能够借助于分散的系统来实施，所述分散的系统具有所述家用器具以及至少一个其它的、与所述家用器具通过数据技术（比如通过无线的和/或有线的数据连接）相连接的组件。所述其它的组件能够通过硬件技术并且/或者通过软件技术来构成。所述其它的组件比如能够是家用器具制造商的服务器。所述分散的系统具有以下优点，即：能够将所述家用器具的数据处理容量保持小的程度，这又将用于这样的家用器具的成本保持特别低的程度。比如能够在外部、比如在所述家用器具制造商的计算机上、在云中等来实施图像处理、包括差异形成以及所述比较。

一种设计方案是，所述比较包括确定所述比较的结果是否满足预先给定的标准。这个标准能够对应于达到所期望的褐变程度。所述比较也能够包括确定多个标准，所述标准比如对应于不同的褐变程度、比如最小的褐变程度和最大的褐变程度。一种改进方案是，必须在联结的情况下满足所述不同的标准，以用于触发动作（也参见下文）。这个确定的步骤也能够被视为紧接在所述比较之后的步骤。

还有一种设计方案是，为了将所述（测量）差异图像与所述参考图像进行比较而尤其逐像点地将所述参考图像从所述差异图像中扣除或者减去。换句话说，从所述（测量）差异图像和所述参考图像中建立另一差异图像，所述另一差异图像也能够被称为“褐变图像”。这另一差异图像而后能够用于确定，是否满足了预先给定的标准。这种“双重地区分的”设计方案能够用便宜的装置来特别容易地确定达到褐变程度的情况。这种设计方案也能够特别容易地实施，如果所参与的图像是灰度级图像。差异形成而后能够包括所述灰度级数值的逐像点的减去。

也还有一种设计方案是，所述参考图像本身是“杂散光标准化的”差异图像，这使得与从所述测量图像中产生的差异图像的比较变得容易。在与从所述测量图像中产生的差异图像相类似的情况下，比如能够从以第一亮度所拍摄的第一图像和以第二亮度所拍摄的第二图像中、尤其在烹饪过程的一开始产生所述参考图像。这种杂散光标准化的差异图像也能够被称为“参考-差异图像”。因此在一种设计方案中，所述“双重区分的”褐变图像能够作为测量-差异图像和参考-差异图像的差异来提供。

作为替代方案，所述参考图像是简单的、未经区分的图像。

还有一种设计方案是，所述第一亮度是零并且所述第二亮度相当于在接通光源时的亮度。由此可以特别容易地考虑到并且排除杂散光的影响。因此，在切断光源时拍摄所述第一测量图像（其中仅仅通过从外面入射的杂散光来照亮所述烹饪室），并且在接通光源时拍摄所述第二测量图像。以亮度零（无人造光、仅仅杂散光）所拍摄的图像也能够被称为暗图像。而在光源被接通时（人造光和杂散光）所拍摄的图像也能够被称为亮图像。

一种改进方案是，光源的零亮度相应于被切断的光源。还有一种改进方案是，所述光源能够在两种状态、也就是被切断的状态与被接通的状态之间转换。所述第一亮度能够是最大能设定的亮度。

一种改进方案是，以亮度调制的方式来运行所述光源。这能够包括所述光源的有规律的、尤其是周期性的、在两个亮度值或者亮度水平之间的运行、尤其是所述光源的有规律的接通和切断。这种改进方案产生以下优点，即：所述摄像机能够在相应的周期区段之内拍摄图像-尤其是测量图像。所述亮度调制比如能够通过将相应的电压加载到所述光源上来实现。所述亮度调制也能够理解为由所述光源所输出的光通量的调制。

一种改进方案是，所述家用-烹饪器具具有控制机构，该控制机构控制着所述摄像机和所述光源、尤其是使所述摄像机的曝光与所述光源的亮度同步。如果所述家用-烹饪器具具有多个光源，那么所述控制机构就能够为了进行同时的运行而使这些光源同步。

另一种设计方案是，以脉宽调制的方式来运行所述光源。这能够实现特别容易的操控和在接通阶段与切断阶段之间的、在时间上特别清晰的转变。所述控制机构能够使所述摄像机的曝光阶段与所述光源的接通阶段或者切断阶段同步，用于产生亮图像或者暗图像。

还有另一种设计方案是，以眼睛舒适的（augenträge）频率来运行所述光源。由此能够防止这一点，即：烹饪室的观察者察觉到亮度调制的光源的亮度波动。“眼睛舒适的”频率是指下述频率，对于所述频率来说人眼的惰性（Trägheit）在时间上再也不能区分这些亮度波动并且由此在时间上使其成整体。一种改进方案是，以至少25Hz的频率对所述光源进行亮度调制。为了特别可靠地避免能察觉到的亮度波动，特别有利的是，以至少50Hz的频率对所述光源进行亮度调制。

此外，一种设计方案是，在所述脉宽调制的至少一个切断阶段的期间拍摄所述第一测量图像，并且在所述脉宽调制的至少一个接通阶段的期间拍摄所述第二测量图像。因此，所述第一测量图像和所述第二测量图像可以在没有亮度调制的变化的情况下来拍摄。能够在刚好一个切断阶段的期间或者在多个切断阶段的期间拍摄所述第一测量图像。能够在刚好一个接通阶段的期间或者在多个接通阶段的期间拍摄所述第二测量图像。在多个阶段的期间进行拍摄，这提高了曝光时间并且能够降低图像噪声。

此外，一种设计方案是，所述光源具有或者是LED。所述光源能够具有或者是刚好一个LED或者多个LEDs。所述LEDs的使用具有以下优点，即：这些LEDs可以以高的频率来进行亮度调制、尤其是脉宽调制。此外，所述LEDs的亮度能够通过相应的电压的加载来非常精确地设定，这对于所述褐变程度的确定来说特别有利。LEDs也具有特别长的寿命并且所占据的结构空间少。所述控制机构能够具有用于运行所述LED（s）的驱动器。

一种改进方案是，将完整的所拍摄的差异图像与完整的所拍摄的参考图像进行比较。这产生以下优点，即：能够同时对特别多的食物进行监控并且/或者能够可靠地对所有处于所述摄像机的视野中的食物进行监控。

也有一种设计方案是，将所述差异图像部分地与所述参考图像进行比较。在此，因而不是对整张图像进行观察，而是仅仅对其的一个截取部分进行观察。这产生以下优点，即：所述褐变程度能够更加精确地得到确定。一种改进方案是，在包括或者显示至少一样食物的区域中将所述差异图像与所述参考图像进行比较。在此，因而不对下述区域加以考虑或者将其“掩盖”，所述区域没有显示出食物并且因此也没有对所述褐变程度的确定作出有意义的贡献。所观察的区域能够是一个连续的区域或者多个不连续的部分区域。所述多个不连续的部分区域能够显示出不同的食物（比如多个松饼、饼干或者类似食物）。

一种改进方案是，彼此独立地对多个部分区域进行监控或者使其经受所述方法处理。这产生以下优点，即：能够个性化地就达到预先给定的褐变程度的情况对不同的、拥有不同的褐变行为的食物进行监控。在这种改进方案中部分区域也能够相互重叠。

一种改进方案是，为了进行比较而被选出的图像区域或者图像截取部分已经由使用者预先给定，或者仅仅将所述差异图像的、此前已经由使用者预先给定的区域与所述参考图像进行比较。因此，能够提供对于图像区域的、特别精确的并且正好与使用者愿望相协调的选择。一种改进方案是，所述家用-烹饪器具为此具有显示屏，在该显示屏上能够示出由所述来自烹饪室的摄像机所拍摄的图像。所述家用-烹饪器具、尤其是其显示屏此外能够被设立用于：允许使用者围绕着所期望的图像区域来放置图像边框（也被称为“BoundingBox（边界框）”）并且就这样确定所观察的图像区域。也能够确定多个图像边框。这些图像边框能够不连续或者彼此重叠。作为替代方案或者补充方案，使用者能够从移动无线电设备或者计算机来（“remote”：远程）输入图像区域。

一种作为补充方案或者替代方案的改进方案是，比如通过所述家用-烹饪器具或者借助于与所述家用-烹饪器具相耦合的外部的评估机构来自动地选择所述图像区域。一种改进方案是，所述家用-烹饪器具被设立用于：在被成像在图像中的食物或者烹饪物上实施图像识别，并且仅仅对具有食物或者与食物相对应的图像区域进行观察。

此外，一种设计方案是，仅仅将所述差异图像的、无预先给定的图案的区域与所述参考图像进行比较。这能够将为了进行比较而有待观察的图像区域特别精确地限制到所述烹饪物上。在此利用这一点，即：烹饪物通常在其表面上没有显示出有规律的图案。因此，尤其借助于所述家用-烹饪器具，在所拍摄的图像中预先给定的图案或者具有所述图案的图像区域能够得到识别，并且为了进行比较而保持不予考虑。这种图案识别比如能够在所述家用-烹饪器具的控制机构中来实施，所述控制机构拥有相应的图像测评功能。所述图案能够是有规律的图案、比如矩阵图案、线性图案、环形图案等等。原则上能够为了进行图案识别而预先给定一个唯一的图案或者能够预先给定多个图案。

一种改进方案是，烹饪物托架（比如烤盘或者类似的部件）的支承区域配备了这样的图案。在安放烹饪物的地方看不见所述图案。一种作为替代方案或者补充方案的改进方案是，烤箱纸配备了这样的图案。

此外一种设计方案是，仅仅将所述差异图像的、随着烹饪过程的进展而明显得颜色变得越来越深色的区域与所述参考图像进行比较。这能够特别精确地并且容易地确定图像区域。这种设计方案作为其它方法的补充方案或者替代方案能够用于确定图像区域。在此利用这一点，即：实践中仅仅褐变的烹饪物随着烹饪过程的进展而变得颜色更深。

一种改进方案是，为了确定哪些图像区域已经明显地变得颜色更深而借助于所述摄像机来拍摄两张在时间上隔开的图像，并且以位置分辨的方式（比如逐像点地）对其亮度差别进行比较。能够预先给定所述图像拍摄的时间上的间隔。能够比如根据所设定的烹饪室温度、烹饪物的种类等等来可变地预先给定所述图像拍摄的时间上的间隔。作为图像尤其能够使用所述测量图像或者所述差异图像。

此外，还有一种设计方案是，在时间上错开地重新拍摄所述参考图像。这产生以下优点，即：在烹饪过程中能够对所述烹饪物的——尤其本体上的——变化一同加以考虑。这样的变化能够包括烹饪物（比如发酵面团）的发酵等等。在这种设计方案中，新拍摄的参考图像能够取代此前所使用的参考图像，从而而后自最后所拍摄的参考图像起实施所述方法。能够固定地预先给定所述参考图像的拍摄的时间上的间隔或者偏移。作为替代方案，能够比如根据所设定的烹饪室温度、烹饪物的种类等等来可变地预先给定所述时间上的间隔。

一种作为替代方案或者补充方案的改进方案是，根据事件的出现来拍摄新的参考图像。比如能够在每次打开并且关闭所述烹饪室门之后重新拍摄参考图像，以便能够考虑到（所述烤盘上的或者通过烤盘的移动所引起的）烹饪物的可能的移动、烹饪物的取出或者添加等等。

此外，还有一种设计方案是，在所述比较的基础上通过所述家用-烹饪器具来触发至少一项动作，并且更确切地说尤其根据所述比较是否表明满足了预先给定的标准来进行。所述动作比如能够是所述烹饪室的热源或者加热机构的切断和/或对于使用者的通知。对于使用者的通知能够包括声学上的通知（比如借助于蜂鸣器的激活）和/或光学上的通知（比如借助于对于闪烁灯的激活）和/或通过将消息传输给外部的设备（比如移动电话、智能钟表/智能手表等等）进行的通知。为了将所述消息传输给所述外部的设备，所述家用-烹饪器具装备了无线的通信接口（比如蓝牙模块或者WLAN模块）和/或有线的通信接口（比如以太网接头）。所传输的消息能够包括或者包含所述烹饪室的所拍摄的图像。在一种改进方案中，使用者能够遥控、比如中断或者延长所述烹饪过程。比如通过所述烹饪室的向其传输的图像就已经能够促使其遥控所述烹饪过程。

还有一种设计方案是，所述比较的结果包括具有最小的变色程度的像点达到预先给定的份额。这也能够特别可靠地确定大面积的褐变。“最小的变色程度”在考虑到颜色信息的情况下能够是指色值（在颜色空间中的位置）朝棕色或者黑色的方向的变化的最小值。

如果借助于灰度级图像来实施所述比较，那么最小变色程度是指所述差异图像的像点的亮度的、相较于所述差异图像的相同的像点的亮度的差别的最小值。如果比如这个像点的亮度在差异图像与参考图像之间没有变化，那么所述亮度差别就是零。而如果所述差异图像的像点由于褐变而变得颜色更深，那就出现比零大的（绝对的）亮度差别。所述褐变程度越大，所述亮度差别就变得越大。

具有最小变色程度的像点的份额——尤其对于灰度级图像来说——比如作为相应的像点的、通过所述比较来确定的亮度差别的直方图来绘示。如果所述处于（绝对的）亮度差别的预先给定的第一阈值之上的像点的数目或者份额等于或者大于第二阈值，则达到了所期望的褐变程度，并且能够触发所述动作。所述第一阈值也能够用于确定超过最大的褐变程度的情况，并且在所述烹饪物上形成显而易见地烧焦的区域之前关掉所述加热机构。

所述具有最小变色程度的像点的、与烹饪物的表面部分相对应的份额能够通过所述家用-烹饪器具来预先给定（必要时根据烹饪室温度和/或烹饪物的种类等等）并且/或者由使用者来设定。比如，能够提高用于更大程度的褐变的第一阈值和用于更大面积的褐变的第二阈值。

此外，还有一种设计方案是，对所述光源的由老化引起的亮度降低进行补偿。这能够通过原则上为人所知的方式通过所述家用-烹饪器具（比如其控制机构）或者所述光源本身来实施。比如，为了对LED的光效率的由老化引起的降低进行补偿而能够提高其工作电流。

所述任务也通过一种家用-烹饪器具得到解决，所述家用-烹饪器具如上面所描述的那样被设立用于实施所述方法。所述家用-烹饪器具能够与所述方法相类似地构成并且具有相同的优点。

比如一种设计方案是，所述家用-烹饪器具具有烹饪室、对准所述烹饪室里面的摄像机以及用于将所述烹饪室照亮的光源。所述家用-烹饪器具——比如通过控制机构的相应的硬件技术的和/或软件技术的设计方案——能够实施所述方法、也就是尤其借助于所述摄像机来拍摄参考图像、以所述光源的第一亮度来拍摄第一测量图像、以所述光源的第二亮度来拍摄第二测量图像、从所述第一测量图像和所述第二测量图像中产生差异图像并且将所述差异图像与所述参考图像进行比较。

所述家用-烹饪器具能够具有独立的评估机构（必要时包括图像处理功能），所述评估机构与所述控制机构相耦合或者相连接。但是，所述家用-烹饪器具也能够具有下述控制机构，评估机构的功能被集成到所述控制机构中。但是，所述评估机构至少能够部分地在所述烹饪器具的外部来布置或者实现；而后它通过数据技术与所述家用-烹饪器具相耦合。

附图说明

本发明的上面所描述的特性、特征和优点以及如何实现这些特性、特征和优点的方式方法结合下面的对一种实施例所作的示意性的描述而变得清楚易懂，下面结合附图对所述实施例进行详细解释。

图1作为剖面图以侧视图示出了具有烹饪室、摄像机和光源的家用-烹饪器具；

图2示出了被施加到所述光源上的工作电流的时间上的变化曲线；

图3示出了对特定的像点来说由所述摄像机所测量的辐射强度的时间上的变化曲线；

图4示出了在第一时刻的测量-差异图像；

图5示出了在后来的第二时刻的测量-差异图像；

图6示出了褐变图像；并且

图7示出了所述褐变图像的像点的灰度级-直方图。

具体实施方式

图1作为剖面图以侧视图示出了具有能加热的烹饪室2的家用-烹饪器具1。所述烹饪室2能够是烘烤室，并且所述家用-烹饪器具1能够是烤箱或者炉灶。

所述烹饪室2在正面具有装料口3，该装料口能够借助于门4来闭锁。所述门4具有观察窗5，通过该观察窗使用者看到所述烹饪室2的里面，并且通过该观察窗环境光UL能够从外面入射到所述烹饪室2中。在烹饪室壁体的顶盖6上布置了摄像机7，该摄像机因而从上面朝着所述烹饪室2的里面。此外，在所述顶盖6上布置了以将白色的有效光NL辐射到所述烹饪室2中的LED 8的形式构成的光源。所述摄像机7和所述LED 8与控制机构9相连接，所述控制机构9也与能够用作操作面板的触摸屏10并且与无线电模块11相连接，以用于进行无线的数据传输。在所述烹饪室2中，在以烤盘B的形式构成的烹饪物托架上安装着多样处于所述摄像机7的视野中的食物G1到G3。

所述控制机构9被设立用于以亮度调制的方式、比如用具有至少50Hz的频率的矩形信号来运行所述LED 8。为此，借助于所述控制机构9以每秒钟至少50次的频率来接通并且切断所述LED 8。如果切断所述LED 8，那就仅仅借助于环境光UL来照亮所述烹饪室2并且由此照亮所述食物G1到G3，而在接通所述LED 8的情况下则通过其有效光NL与所述环境光UL一起来将所述烹饪室2及所述食物G1到G3照亮。所述控制机构9也能够控制所述摄像机7的图像拍摄，并且更确切地说尤其是与所述LED 8的接通阶段te或者切断阶段ta同步。所述控制机构9也能够被设立用于进行图像处理。

尤其所述控制机构9被设立用于如此操控所述摄像机7和所述LED 8，从而如在图2中所勾画的那样首先在烹饪过程的一开始（在t=t0时）借助于所述摄像机9在所述LDE 8的接通阶段te的期间拍摄参考-亮图像，并且在所述LED 8的紧随此后的切断阶段ta的期间拍摄参考-暗图像。为此，在切断阶段ta的期间不给所述LED 8通电，并且在接通阶段te的期间用最大的电流Imax（以安培计）来给所述LED 8通电。

原则上，也能够在所述参考-亮图像之前拍摄所述参考-暗图像。在所述参考-亮图像与所述参考-暗图像之间有利地经过小的持续时间，以便作为杂散光起作用的环境光UL保持相同。特别有利的是紧随此后地拍摄参考-亮图像和参考-暗图像。通过将所述两张图像逐像点地从彼此当中减去这种方式，能够比如通过在所述控制机构9中进行的相应的图像处理来产生参考-差异图像（无图）。

接下来能够在所述LED 8的接通阶段te的期间借助于所述摄像机7来拍摄（第一）测量-亮图像，并且在所述LED 8的紧接着到来的或者跟随的切断阶段ta的期间拍摄（第二）测量-暗图像。而后，比如能够借助于所述控制机构9将所述测量-暗图像逐像点地从所述测量-亮图像中减去或者反之亦可，以用于产生测量-差异图像。有利地通过相同的方式来产生所述参考-差异图像和所述测量-差异图像。

这也能够被称为：差异图像（t）=亮图像（t）－暗图像（t），必要时以绝对的参量来表示。

图3在时间t上（以秒s计）示出了任意选取的、配属于食物G1到G3的表面的像点的、通过所述摄像机7来测量的辐射强度ILED（以每空间角度sr瓦特计）。所述辐射强度ILED代表着用于所述像点的亮度的尺度。所测量的辐射强度ILED在亮图像中通常比在暗图像中高，因为所述环境光UL附加于所述有效光NL将所述烹饪室照亮，并且由此所述食物G1到G3将更多的光朝所述摄像机7的方向反射。在烹饪过程的进行中，所述环境光UL的强度可能变化，因而所述像点或者像素的辐射强度ILED的、在亮图像与暗图像之间的差别同样变化、比如像这里所示出的一样降低。由于所述食物G1到G3褐变，所述像点的由摄像机7所测量的、用于亮图像和暗图像的辐射强度ILED的数值也可能下降。

图4作为灰度级图像示出了两样食物、也就是生面团本体G1和被铺上的比萨饼G2的、在所述烹饪过程的时刻t1＞t0的测量-差异图像MD1。图5作为灰度级图像示出了在图4中示出的两样食物G1和G2的、在所述烹饪过程的还进一步向前的时刻t2＞t1的测量-差异图像MD2。在这两张图像中，比如所述烤盘B上铺有烤箱纸P，所述烤箱纸同样看上去是深色的。烤箱纸典型地是褐色的。由此，在没有进一步的措施的情况下，在确定所述褐变程度时会对所述烤箱纸一同加以考虑，这可能会显而易见地歪曲确定结果。

为了确定所述褐变程度而仅仅对显示出褐变进展的像点加以考虑，将所述测量-差异图像MD1、MD2与所述参考-差异图像进行比较，并且为此首先将所述参考-差异图像从所述测量-差异图像MD1、MD2中减去或者反之亦可。所产生的二次区分的图像（下面也被称为“褐变图像”BB）在图6中示出。所述烤箱纸P在实际上不再具有深色的像点，而所述食物G1和G2则继续清楚可见。

在时刻t＞t0的褐变图像BB也能够表达为：褐变图像（t）=测量-差异图像（t）－参考-差异图像（t0），必要时以绝对的参量表示。

接下来如在图7中示出的那样，能够以直方图H绘示所述褐变图像的、属于特定的辐射强度ILED或者亮度的像点。所述直方图H在此在x轴上示出了配属于所述辐射强度ILED的灰度值GW，并且在y轴上示出了相应地属于所述灰度值GW的像点的数目n。所述灰度级能够从黑色（=数值0）伸展到白色（=数值255）。在此，能够使白色的像点并且必要时也使几乎白色的像点渐隐或者将其掩盖。

为了确定是否已经达到所期望的褐变程度，在此确定，所述直方图H的内容是否满足预先给定的标准，在这里也就是说，是否像点的预先给定的份额或者预先给定的数目已经达到了最小变色程度（通过低于灰度值这种方式来表达）。这通过像点的这个份额达到或者低于灰度值-阈值S这种方式来确定。所述阈值S比如能够通过使用者来改变。

如果是这种情况，那就能够通过所述控制机构来触发至少一项动作。因此——除了光学的和/或声学的信号的触发之外——能够通过所述无线电模块11来将消息（比如包括通过所述摄像机7拍摄的图像）输出给使用者的移动电话或者类似设备。所述家用-烹饪设备1的使用者能够通过所述移动电话或者类似设备来遥控、比如延长烹饪过程，如果他看见图像之后认为所述褐变程度还不够。不过所述家用-烹饪器具1也能够自动地切断对于所述烹饪室1的加热。

当然，本发明不局限于所示出的实施例。

因此，所述烤箱纸能够具有预先给定的图案，借助所述图案所述烤箱纸保持被掩盖的状态并且/或者在建立所述直方图时保持未被考虑。所述图像的为了确定所述褐变程度而应该考虑的区域能够通过相应的“Bounding Boxes（边界框）”来预先给定。所述边界框能够通过所述控制机构9并且/或者通过使用者来预先给定。使用者比如能够借助于触摸屏10并且/或者通过所述无线电模块11借助于移动电话/智能手机/平板电脑等等来调节。

所述家用-烹饪器具1也能够具有用于连接至网络的有线的接口、比如以太网-接头。

一般来说，“一”等等尤其在“至少一个”或者“一个或者多个”等等的意义上能够指单数或者复数，只要这一点没有比如通过“刚好一个”等等的表述被明确地排除在外。

数字说明也能够刚好包括所说明的数字而且包括常见的公差范围，只要这一点没有明确地被排除在外。

附图标记列表：

1 家用-烹饪器具

2 烹饪室

3 装料口

4 门

5 观察窗

6 烹饪室壁体的顶盖

7 摄像机

8 LED

9 控制机构

10 触摸屏

11 无线电模块

B 烤盘

BB 褐变图像

G1-G3 食物

GW 灰度值

H 直方图

Imax 最大的电流

ILED 辐射强度

MD1 在时刻t1的测量-差异图像

MD2 在时刻t2的测量-差异图像

NL 有效光

n 像点的数目

P 烤箱纸

S 阈值

t 时间

ta 切断阶段

te 接通阶段

t0 烹饪过程的开始

t1 后来的时刻

t2 更之后的时刻

UL 环境光

Claims (14)

1.方法，用于确定家用-烹饪器具（1）的烹饪室（2）中的烹饪物（G1-G3）的褐变程度，所述家用-烹饪器具（1）具有对准所述烹饪室（2）里面的摄像机（7）和用于将所述烹饪室（2）照亮的光源（8），并且其中

-借助于所述摄像机（7）来拍摄参考图像，

-以所述光源（8）的第一亮度来拍摄第一测量图像，

-以所述光源（8）的第二亮度来拍摄第二测量图像，

-从所述第一测量图像和所述第二测量图像中产生差异图像（MD1、MD2）并且

-将所述差异图像与所述参考图像进行比较（BB、H）。

2.按权利要求1所述的方法，其中为了将所述差异图像（MD1、MD2）与所述参考图像进行比较而将所述参考图像从所述差异图像中减去（BB）。

3.按前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述参考图像是从以所述第一亮度拍摄的第一图像与以所述第二亮度拍摄的第二图像中产生的差异图像。

4.按前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述第一亮度是零并且所述第二亮度相当于在接通所述光源（8）时的亮度。

5.按前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述光源（8）用眼睛舒适的频率以脉宽调制的方式来运行。

6.按权利要求4和5所述的方法，其中在脉宽调制的至少一个切断阶段（ta）的期间拍摄所述第一测量图像，并且在脉宽调制的至少一个接通阶段（te）的期间拍摄所述第二测量图像。

7.按前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述光源（8）具有LED。

8.按前述权利要求中任一项所述的方法，其中将所述差异图像（MD1、MD2）部分地与所述参考图像进行比较。

9.按前述权利要求中任一项所述的方法，其中仅仅将所述差异图像（MD1、MD2）的下述区域与所述参考图像进行比较，

-所述区域随着烹饪过程的时间上的进展已经变得颜色更深，

-所述区域没有预先给定的图案，并且/或者

-所述区域已经由使用者预先给定。

10.按前述权利要求中任一项所述的方法，其中在所述比较的基础上通过所述家用-烹饪器具（1）来触发至少一项动作。

11.按前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述比较包括确定所述比较的结果是否满足预先给定的标准。

12.按权利要求11所述的方法，其中所述比较的结果包括具有最小变色程度的像点达到预先给定的份额（n）。

13.按前述权利要求中任一项所述的方法，其中对所述光源（8）的由老化所引起的亮度降低进行补偿。

14.家用-烹饪器具（1），具有对准烹饪室（2）里面的摄像机（7）、用于将所述烹饪室（2）照亮的光源（8）以及与所述摄像机（7）及所述光源（8）相耦合的控制机构（9），其特征在于，所述家用-烹饪器具（1）被设立用于实施按前述权利要求中任一项所述的方法。