CN110907321A - 一种具可见光滤光功能的油烟机油烟浓度视觉检测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具可见光滤光功能的油烟机油烟浓度视觉检测系统，包括油烟机主体、视觉检测模块及主控单元，所述视觉检测模块与烟机主体、主控单元电连接；所述视觉检测模块设置有不透自然光透红外线的滤光部和视觉检测部，滤光部装配于视觉检测部，且视觉检测模块朝向对应炉灶区域；所述视觉检测部用于获取油烟图像信息，所述主控单元用于对视觉检测部获取的油烟图像信息进行处理并分析计算出当前油烟浓度，本发明通过在视觉检测模块上装配不透自然光透红外线的由聚碳酸酯材料制成的滤光部，在滤去自然光干扰的同时增强红外光的透过率，从而提高对油烟机油烟浓度检测的准确性及普适性。
Description
技术领域
本发明涉及检测技术领域，特别涉及一种具可见光滤光功能的油烟机油烟浓度视觉检测系统。
背景技术
随着我国国民经济水平的不断发展和提高，饮食行业油烟污染已经成为城市环境污染的一大问题，其排放的大气污染物主要为烹饪过程中食用油和食物在高温下分解产生的含有各种短链醛、酮以及多环芳烃(PAHs)等多种有毒化学成分的致癌物，这些油烟不仅污染空气，加重雾霾天气，而且人体如果长期吸入会使其免疫功能下降，导致呼吸系统病变、血液遗传病变和肺脏组织病变，大量研究表明，长期暴露于油烟环境中的人患呼吸道疾病的几率不亚于长期吸烟者，同时还会引发多种突变病症，因此，对油烟的检测分析意义重大。
目前市场上对油烟检测采用的方法主要有红外投射法和物理检测法，红外投射法通过一端发射红外光，另一端进行接收，通过接收到的红外光强度来判断油烟浓度大小，但是，由于油烟飘散具有不确定性，实际检测过程中还存在障碍物遮挡等干扰，因此需在不同位置安装多个红外发射器才能保证油烟检测的相对准确，成本较高，对安装位置要求也较高，物理检测法类似于烟雾报警器的原理，通过检测空气中漂浮颗粒数来判断油烟浓度，但此法有两个缺点，一是必须当油烟接触到报警器时才能进行检测，不能实现远距离检测；二是当空气中飘浮的不是油烟而是水雾时就无法检测，因此，研究一种能够实时、快速、定量检测油烟浓度的方法为饮食业油烟监测提供更加科学、实用的方法非常必要。
油烟浓度的视觉检测方法是基于视觉检测模块以成像设备采集的前后帧的初始图像作为基础进行处理，实现油烟浓度的非接触实时检测，属于机器视觉的检测方式，具有高准确度和实时性等优点，然而，在视觉检测过程中需要稳定光源，目前常用的光源主要为可见光，由于可见光的波动性较大，在阴天、晚上等不同的环境时，容易造成视觉系统适用性弱，对于采用普通的目光灯为照明系统的视觉检测系统，也会造成视觉检测过程中采集到图像的前后帧之间的光亮度存在显著差异，且容易引入一些外界干扰，进而导致烟雾检测或者视觉系统其他功能产生误判。
目前降低可见光干扰的常用方法是在视觉检测模块上装配滤光部过滤掉可见光，但可见光滤光部在滤去可见光的同时会降低红外波的透射能力，因此还需在不同位置安装多个红外补光装置进行补光，导致视觉系统检测成本较高，且对安装位置也提出了较高的要求，从而使其在实际应用中受到局限。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的油烟机视觉检测过程中存在的可见光干扰及红外波透射能力不足的问题，提供一种具可见光滤光功能的油烟机油烟浓度视觉检测系统，通过在视觉检测模块上装配不透自然光透红外线的由聚碳酸酯材料制成的滤光部，在滤去自然光干扰的同时增强红外光的透过率，从而提高视觉检测系统的准确性及普适性。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种具可见光滤光功能的油烟机油烟浓度视觉检测系统，包括油烟机主体、视觉检测模块及主控单元，所述视觉检测模块与烟机主体、主控单元电连接；所述视觉检测模块设置有不透自然光透红外线的滤光部和视觉检测部，滤光部装配于视觉检测部，且视觉检测模块朝向对应炉灶区域；所述视觉检测部用于获取油烟图像信息，所述主控单元用于对视觉检测部获取的油烟信息进行处理并分析计算出当前油烟浓度。
作为上述技术方案的进一步限定，所述视觉检测部包括镜头、用于设置焦距的伸缩架、安装底座、感光芯片和PCB板，滤光部装配于镜头的上方，镜头固定装配于伸缩架，伸缩架装配于安装底座，感光芯片焊接于PCB板，安装底座装配于PCB板，从上至下依次设有滤光部、镜头、伸缩架、安装底座、感光芯片和PCB板。
作为上述技术方案的进一步限定，所述滤光部为由不透自然光透红外线的聚碳酸酯材料制成的滤光片。
作为上述技术方案的进一步限定，所述不透自然光透红外线的聚碳酸酯材料包括如下重量份数的组分：聚碳酸酯30-50％；红外透射材料20-30％；可见光吸收剂30-40％。
红外透射材料主要为单晶系碱金属卤化物或半导体材料，其在2～60μm的红外区透射率很高，可达90％，能够弥补滤光片的红外透射能力差的问题，其中，溴化钾的透射长波限为38μm，折射率为1.54；碘化铯的透射长波限为60μm，折射率为1.73，而聚碳酸酯的折射率为1.58-1.59，一般折射率相差越小，被反射的红外线越少，透过的红外线则越多；而碘化铯的透射长波限远大于溴化钾，从而增大了远红外区的透射能力，因此本发明选用分析纯的晶体溴化钾与碘化铯按重量比为1∶1复配，通过采用上述三种组分合理配伍制成不透自然光透红外线的聚碳酸酯材料，大大改善了视觉检测模块对自然光的滤过作用及其对红外波的透射能力，同时保持了聚碳酸酯优异的力学性能，材料的耐热及机械强度，断裂伸长率也没有损耗。
作为上述技术方案的进一步限定，所述可见光吸收剂为CuFeMnO4/PAN复合纤维。
所述CuFeMnO4/PAN复合纤维的制备方法，包括如下步骤：
S1、共沉淀水热法制备CuFeMnO4粉体：
将Fe(NO3)3·9H2O、50％Mn(NO3)2、Cu(NO)2·3H2O以摩尔比5：3：4制成混合盐溶液，同时将NaOH配制成等体积的溶液，NaOH的量和混合盐溶液中硝酸根物质的量相等，将配制好的两种溶液同时滴加到烧杯中，控制滴加速度，使烧杯中溶液pH控制在9～10，滴加完毕后静置3h，抽滤，滤饼加去离子水用剪切乳化搅拌机打碎搅成浆状入釜，放入烘箱180℃保温6h，冷却后将产物抽滤，烘干，研磨，即得到CuFeMnO4粉体；
S2、CuFeMnO4/PAN复合纤维的制备：
称取2g聚丙烯睛加入盛有12mLN，N-2甲基甲酰胺的小烧杯中，罩上保鲜膜60℃水浴锅中搅拌2h使其溶解，得到纺丝液；将1.33g步骤S1制得的CuFeMnO4粉体加入其中，60℃水浴锅中继续搅拌1h得到复合纺丝液，再将纺丝液置于内径0.8mm不锈钢针头的针筒内，高压电源正极接针头，负极连接接收板，推进速度5mL/h，调节电压20kV，纺丝距离12.cm静电统得到CuFeMnO4/PAN复合纤维。
PAN纤维作为高分子聚合物，在紫外和红外波段存在较强吸收，而在可见光段的吸收率极低，CuFeMnO4粉体在可见光区具有强吸收性能，本发明通过CuFeMnO4与PAN纤维复合制成CuFeMnO4/PAN复合纤维，极大地提升了滤光片对可见光的滤过率，同时能使红外波段保持较高的透过率。
作为上述技术方案的进一步限定，所述红外透射材料为分析纯的晶体溴化钾与碘化铯按重量比为1：1复配而成。
作为上述技术方案的进一步限定，所述聚碳酸酯为双酚A型芳香族聚碳酸酯，分子量为25000-30000。
聚碳酸酯为双酚A型芳香族聚碳酸酯分子链中由于含有酯基，苯环和饱和C-H键，这些官能团一直处于弯曲、伸缩振动，因此红外透射率不高，但其具有优异的力学性能，材料的耐热及机械强度较好，以此作为滤光片的基材能极大的提升视觉检测模块的使用寿命。
上述的不透光透红外的聚碳酸酯材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤A、将称好重量的聚碳酸酯为双酚A型芳香族聚碳酸酯放在鼓风干燥机中于110℃-130℃的温度下干燥3-5小时；
步骤B、在干燥后的聚碳酸酯为双酚A型芳香族聚碳酸酯中加入称好重量的红外透射材料和可见光吸收剂，进行混合5-8分钟，直至物料均匀；
步骤C、挤出造粒，冷却切粒即可。
作为上述技术方案的进一步限定，所述视觉检测模块通过以成像设备采集的初始图像作为基础进行处理，初始图像为灰度图，所采集的初始图像被序列化，依次通过后帧的初始图像与前帧的初始图像进行处理，得到各个后帧初始图像所处时刻的当前厨房油烟浓度。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明的油烟机油烟浓度视觉检测系统通过在视觉检测模块上装配不透自然光透红外线的由聚碳酸酯材料制成的滤光部，在滤去自然光干扰的同时增强红外光的透过率，从而提高对油烟机油烟浓度检测的准确性及普适性。
(2)本发明油烟机油烟浓度视觉检测系统的滤光部通过聚碳酸酯、红外透射材料、可见光吸收剂三种组分合理配伍制成不透自然光透红外线的聚碳酸酯材料，大大改善了视觉检测模块对自然光的滤过作用及其对红外波的透射能力，同时保持了聚碳酸酯优异的力学性能，材料的耐热及机械强度，断裂伸长率也没有损耗。
(3)本发明可见光吸收剂通过CuFeMnO4与PAN纤维复合制成CuFeMnO4/PAN复合纤维，极大地提升了滤光片对可见光的滤过率，同时能使红外波段保持较高的透过率。
附图说明
图1为本发明具滤光功能视觉检测模块的油烟机油烟浓度检测系统的结构示意图；
图2为按照实施例1方法分割的油烟区域和干扰区域的示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明；应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明；除非特别说明，本发明采用的试剂、方法和设备为本技术领域常规试剂、方法和设备。
实施例1
一种具可见光滤光功能的油烟机油烟浓度视觉检测系统，包括油烟机主体、视觉检测模块及主控单元，所述视觉检测模块与烟机主体、主控单元电连接；所述视觉检测模块设置有不透自然光透红外线的滤光部和视觉检测部，滤光部装配于视觉检测部，且视觉检测模块朝向对应炉灶区域；所述视觉检测部用于获取油烟图像信息，所述主控单元用于对视觉检测部获取的油烟信息进行处理并分析计算出当前油烟浓度。
其中，所述视觉检测模块通过以成像设备采集的初始图像作为基础进行处理，初始图像为灰度图，所采集的初始图像被序列化，依次通过后帧的初始图像与前帧的初始图像进行处理，得到各个后帧初始图像所处时刻的当前厨房油烟浓度。
每次通过后帧的初始图像与前帧的初始图像进行处理，得到后帧初始图像所处时刻的当前厨房油烟浓度，具体步骤过程如下：
S1、将后帧的初始图像与前帧的初始图像进行帧差处理得到帧差图像；
S2、以开运算方式对帧差图像进行去噪处理，得到去噪图像；
S3、对去噪图像进行边缘检测，标记运动区域作为初始感兴趣区域；
S4、对初始感兴趣区域进行灰度均值计算和区域平滑度计算，将同时满足灰度均值和平滑度要求的区域作为下一步感兴趣区域，其它的区域作为干扰区域排除；
S5、对步骤(4)提取出的感兴趣区域分别进行灰度直方图统计，根据统计结果划分油烟浓度等级。
其中，步骤S5中对步骤S4提取出的感兴趣区域分别进行灰度直方图统计，根据统计结果划分油烟浓度等级，具体步骤为：将感兴趣区域图像中的所有像素，按照灰度值的大小，统计其出现的频率；再根据需要划分的浓度等级数量，取10为区间长度，统计每个灰度区间内的像素点个数，每个灰度区间内的像素点个数对应划分油烟为相应的浓度等级。
本发明的视觉检测模块的装配方式有三种，第一种为视觉检测模块装配于烟机主体；第二种为视觉检测模块装配于炉灶；第三种为视觉检测模块装配于墙体，具体的视觉检测模块的装配方式根据实际情况而定；本实施例为视觉检测模块装配于烟机主体。
具体的，所述视觉检测部包括镜头、用于设置焦距的伸缩架、安装底座、感光芯片和PCB板，滤光部装配于镜头的上方，镜头固定装配于伸缩架，伸缩架装配于安装底座，感光芯片焊接于PCB板，安装底座装配于PCB板，从上至下依次设有滤光部、镜头、伸缩架、安装底座、感光芯片和PCB板。
具体的，所述滤光部为由不透自然光透红外线的聚碳酸酯材料制成的滤光片，能够消除自然界光源以及频闪光源带来的干扰问题，同时使红外光保持较高的透过率，对人影等干扰也有较好的效果，同时阴天等不良照明条件下不开灯亦可以检测烟雾大小。
其中，所述不透自然光透红外线的聚碳酸酯材料包括如下重量份数的组分：40％分子量为25000-30000双酚A型芳香族聚碳酸酯、25％溴化钾与碘化铯按重量比为1：1复配而成的红外透射材料；35％CuFeMnO4/PAN复合纤维可见光吸收剂。
所述CuFeMnO4/PAN复合纤维的制备方法，包括如下步骤：
S1、共沉淀水热法制备CuFeMnO4粉体：
将Fe(NO3)3·9H2O、50％Mn(NO3)2、Cu(NO)2·3H2O以摩尔比5：3：4制成混合盐溶液，同时将NaOH配制成等体积的溶液，NaOH的量和混合盐溶液中硝酸根物质的量相等，将配制好的两种溶液同时滴加到烧杯中，控制滴加速度，使烧杯中溶液pH控制在9～10，滴加完毕后静置3h，抽滤，滤饼加去离子水用剪切乳化搅拌机打碎搅成浆状入釜，放入烘箱180℃保温6h，冷却后将产物抽滤，烘干，研磨，即得到CuFeMnO4粉体；
S2、CuFeMnO4/PAN复合纤维的制备：
称取2g聚丙烯睛加入盛有12mLN，N-2甲基甲酰胺的小烧杯中，罩上保鲜膜60℃水浴锅中搅拌2h使其溶解，得到纺丝液；将1.33g步骤S1制得的CuFeMnO4粉体加入其中，60℃水浴锅中继续搅拌1h得到复合纺丝液，再将纺丝液置于内径0.8mm不锈钢针头的针筒内，高压电源正极接针头，负极连接接收板，推进速度5mL/h，调节电压20kV，纺丝距离12.cm静电统得到CuFeMnO4/PAN复合纤维。
所述的不透光透红外的聚碳酸酯材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤A、将称好重量的聚碳酸酯为双酚A型芳香族聚碳酸酯放在鼓风干燥机中于110℃-130℃的温度下干燥3-5小时；
步骤B、在干燥后的聚碳酸酯为双酚A型芳香族聚碳酸酯中加入称好重量的红外透射材料和可见光吸收剂，进行混合5-8分钟，直至物料均匀；
步骤C、挤出造粒，冷却切粒即可。
图2为利用本实施例方法分割的油烟区域和干扰区域的示意图，从图中可以看出，本发明的方法能够将干扰区域与油烟区域清楚划分，从而有效排除干扰区域对油烟浓度检测的影响，提高油烟浓度检测的准确性。
实施例2
本实施例提供一种具可见光滤光功能的油烟机油烟浓度视觉检测系统，与实施例1基本相同，不同之处在于，所述不透自然光透红外线的聚碳酸酯材料包括如下重量份数的组分：30％分子量为25000-30000双酚A型芳香族聚碳酸酯、30％溴化钾与碘化铯按重量比为1：1复配而成的红外透射材料；40％CuFeMnO4/PAN复合纤维可见光吸收剂。
实施例3
本实施例提供一种具可见光滤光功能的油烟机油烟浓度视觉检测系统，与实施例1基本相同，不同之处在于，所述不透自然光透红外线的聚碳酸酯材料包括如下重量份数的组分：50％分子量为25000-30000双酚A型芳香族聚碳酸酯、20％溴化钾与碘化铯按重量比为1：1复配而成的红外透射材料；30％CuFeMnO4/PAN复合纤维可见光吸收剂。
对比例1
本实施例提供一种具可见光滤光功能的油烟机油烟浓度视觉检测系统，与实施例1基本相同，不同之处在于，所述不透自然光透红外线的聚碳酸酯材料包括如下重量份数的组分：40％分子量为25000-30000双酚A型芳香族聚碳酸酯、25％溴化钾与碘化铯按重量比为1：1复配而成的红外透射材料；35％PAN纤维可见光吸收剂。
对比例2
本实施例提供一种具可见光滤光功能的油烟机油烟浓度视觉检测系统，与实施例1基本相同，不同之处在于，所述不透自然光透红外线的聚碳酸酯材料包括如下重量份数的组分：65％分子量为25000-30000双酚A型芳香族聚碳酸酯、35％CuFeMnO4/PAN复合纤维可见光吸收剂。
将实施例1～3及对比例1～2制备好的不透自然光透红外线的聚碳酸酯材料置于温度为120-130℃的鼓风干燥箱中干燥4-6小时，然后在注塑机上制样，冷却放置24小时候后测试试样的可见光透光率、红外线透光率及机械性能，测试结果如下表所示。
从上表结果可知：对比实施例1～3及对比例1结果可知，对比例1的可见光透过率为20.1％，实施例1～3的可见光透过率均小于0.1％，说明CuFeMnO4的加入大大改善了滤光部对可见光的过滤能力；对比实施例1及对比例2结果可知，对比例2的红外透射率仅为40.7％，实施例1～3的红外透射率均大于94％，说明红外透射材料的加入大大改善了滤光部对红外波的透射能力，同时保持了聚碳酸酯优异的力学性能，材料的耐热及机械强度，断裂伸长率也没有损耗。
本发明的油烟浓度检测方法，通过在视觉检测模块上安装由不透自然光透红外线的聚碳酸酯材料制成的滤光部，在视觉检测过程中滤光部能滤去自然光的影响，同时保证红外线具有较高的透射率，因此可在油烟浓度检测过程中避免可见光的干扰，同时不需要额外安装红外补光装置，便可实现油烟浓度的非接触实时检测，具有高准确度、和实时性等优点。
本发明油烟浓度检测方法，可以设置于油烟机中，通过油烟机设置的成像设备采集烟机灶头区域的图像，并输送至视觉检测模块，视觉检测模块将处理的油烟等级结构输送至主控单元，主控单元根据烟机的油烟等级控制烟机抽吸力度，从而更加准确地对厨房油烟进行抽吸处理。
以上所述，仅为本发明的说明实施例，并非对本发明任何形式上和实质上的限制，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明方法的前提下，做出的若干改进和补充也应视为本发明的保护范围；凡熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明精神和范围的情况下，利用以上所揭示的技术内容做出的些许更改、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时，凡依据本发明的实质技术对上述实施例所做的任何等同变化的更改、修饰与演变，均仍属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种具可见光滤光功能的油烟机油烟浓度视觉检测系统，其特征在于，包括油烟机主体、视觉检测模块及主控单元，所述视觉检测模块与烟机主体、主控单元电连接；所述视觉检测模块设置有不透自然光透红外线的滤光部和视觉检测部，滤光部装配于视觉检测部，且视觉检测模块朝向对应炉灶区域；所述视觉检测部用于获取油烟图像信息，所述主控单元用于对视觉检测部获取的油烟图像信息进行处理并分析计算出当前油烟浓度。
2.根据权利要求1所述一种具可见光滤光功能的油烟机油烟浓度视觉检测系统，其特征在于，所述视觉检测部包括镜头、用于设置焦距的伸缩架、安装底座、感光芯片和PCB板，滤光部装配于镜头的上方，镜头固定装配于伸缩架，伸缩架装配于安装底座，感光芯片焊接于PCB板，安装底座装配于PCB板，从上至下依次设有滤光部、镜头、伸缩架、安装底座、感光芯片和PCB板。
3.根据权利要求1所述一种具可见光滤光功能的油烟机油烟浓度视觉检测系统，其特征在于，所述滤光部为由不透自然光透红外线的聚碳酸酯材料制成的滤光片。
4.根据权利要求3所述一种具可见光滤光功能的油烟机油烟浓度视觉检测系统，其特征在于，所述不透自然光透红外线的聚碳酸酯材料包括如下重量份数的组分：聚碳酸酯30-50％；红外透射材料20-30％；可见光吸收剂30-40％。
5.根据权利要求4所述一种具可见光滤光功能的油烟机油烟浓度视觉检测系统，其特征在于，所述可见光吸收剂为CuFeMnO4/PAN复合纤维。
6.根据权利要求4所述一种具可见光滤光功能的油烟机油烟浓度视觉检测系统，其特征在于，所述红外透射材料为分析纯的晶体溴化钾与碘化铯按重量比为1：1复配而成。
7.根据权利要求4所述一种具可见光滤光功能的油烟机油烟浓度视觉检测系统，其特征在于，所述聚碳酸酯为双酚A型芳香族聚碳酸酯，分子量为25000-30000。
8.根据权利要求1所述一种具可见光滤光功能的油烟机油烟浓度视觉检测系统，其特征在于，所述视觉检测模块通过以成像设备采集的初始图像作为基础进行处理，初始图像为灰度图，所采集的初始图像被主控单元序列化，依次通过后帧的初始图像与前帧的初始图像进行处理，得到各个后帧初始图像所处时刻的当前厨房油烟浓度。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114656746A (zh) * | 2022-03-02 | 2022-06-24 | 界首市锦丰塑业有限公司 | 一种消光塑料合金的制备方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102007039884A1 (de) * | 2006-09-20 | 2008-04-03 | Denso Corp., Kariya | Infrarot-Gasmessvorrichtung und Verfahren |
| CN101216409A (zh) * | 2008-01-09 | 2008-07-09 | 浙江大学 | 多源层析激光测量烟气、颗粒浓度和温度分布方法及装置 |
| CN102690508A (zh) * | 2012-03-26 | 2012-09-26 | 深圳市科聚新材料有限公司 | 一种不透光透红外线聚碳酸酯材料及制备方法 |
| CN107477632A (zh) * | 2016-06-07 | 2017-12-15 | 宁波方太厨具有限公司 | 一种能检测油烟浓度的油烟机 |
| CN107504536A (zh) * | 2017-09-03 | 2017-12-22 | 吴联凯 | 一种具有反射式烟雾检测装置的油烟机及其控制方法 |
| CN109084350A (zh) * | 2018-09-29 | 2018-12-25 | 佛山市云米电器科技有限公司 | 一种具滤光功能视觉检测模块的油烟机及油烟浓度检测方法 |
-
2019
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Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102007039884A1 (de) * | 2006-09-20 | 2008-04-03 | Denso Corp., Kariya | Infrarot-Gasmessvorrichtung und Verfahren |
| CN101216409A (zh) * | 2008-01-09 | 2008-07-09 | 浙江大学 | 多源层析激光测量烟气、颗粒浓度和温度分布方法及装置 |
| CN102690508A (zh) * | 2012-03-26 | 2012-09-26 | 深圳市科聚新材料有限公司 | 一种不透光透红外线聚碳酸酯材料及制备方法 |
| CN107477632A (zh) * | 2016-06-07 | 2017-12-15 | 宁波方太厨具有限公司 | 一种能检测油烟浓度的油烟机 |
| CN107504536A (zh) * | 2017-09-03 | 2017-12-22 | 吴联凯 | 一种具有反射式烟雾检测装置的油烟机及其控制方法 |
| CN109084350A (zh) * | 2018-09-29 | 2018-12-25 | 佛山市云米电器科技有限公司 | 一种具滤光功能视觉检测模块的油烟机及油烟浓度检测方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114656746A (zh) * | 2022-03-02 | 2022-06-24 | 界首市锦丰塑业有限公司 | 一种消光塑料合金的制备方法 |
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