CN111238119A - 基于食品充足性检测的台式冰柜 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于食品充足性检测的台式冰柜，包括：冷冻零部件，设置在台式冰柜内，包括化霜加热器、补偿加热丝、电磁阀、风门、风机和压缩机；主控制器，设置在台式冰柜内，通过驱动器分别与化霜加热器、补偿加热丝、电磁阀、风门、风机和压缩机连接；语音播放芯片，与主控器连接，用于在接收到食品不足指令时，播放与食品不足指令对应的语音播放文件；移动通信接口，与主控器连接，用于在接收到食品不足指令时，将食品不足指令通过移动通信链路发送给远端的用户的移动终端上，在接收到食品充足指令时，将食品充足指令通过移动通信链路发送给远端的用户的移动终端上。通过本发明，有效拓展了台式冰柜的辅助功能。

Description

基于食品充足性检测的台式冰柜

技术领域

本发明涉及台式冰柜领域，尤其涉及一种基于食品充足性检测的台式冰柜。

背景技术

冰柜是以低温保存食物等物品的机械设备。工业用冰箱适用于工业环境，如餐厅、食品加工和超级市场。

环境温度升高，就会带来冰柜散热变慢，箱内温度下降慢，导致开机时间加长，耗电量增大。因冰箱内外温差大，箱体保温层散热速度也会加快，会引起散失冷量多，导致停机时间变短，响应开机时间就会加长，引起耗电量增大。对于普通冰柜按实验数据来分析，当环境温度达32℃时耗电量是25℃时的2倍左右，30℃时耗电量是25℃时的1.6-1.8倍左右。

发明内容

为了解决当前台式冰柜无法通知用户其内部食品充足情况的技术问题，本发明提供了一种基于食品充足性检测的台式冰柜。

为此，本发明需要具备以下四处关键的发明点：

(1)对台式冰柜内的食品充足情况进行定制性检测，以在食品不足时及时通知用户的移动终端进行食品补足，从而减少用户对台式冰柜的关注；

(2)在具体的定制性检测中，对图像中的变化剧烈的参考行和参考列进行分析，将各个参考行和各个参考列交叉形成的各个区域从所述实时锐化图像中分割出来以作为各个待处理区域；

(3)对图像执行目标检测，对各个目标轮廓进行轮廓增强处理，以获得轮廓处理图像；

(4)对轮廓处理图像执行与其锐化度成反比的图像锐化处理，以获得并输出实时锐化图像。

根据本发明的一方面，提供了一种基于食品充足性检测的台式冰柜，所述台式冰柜包括：

冷冻零部件，设置在台式冰柜内，包括化霜加热器、补偿加热丝、电磁阀、风门、风机和压缩机；主控制器，设置在台式冰柜内，通过驱动器分别与所述化霜加热器、所述补偿加热丝、所述电磁阀、所述风门、所述风机和所述压缩机连接；语音播放芯片，与所述主控器连接，用于在接收到食品不足指令时，播放与所述食品不足指令对应的语音播放文件；移动通信接口，设置在台式冰柜上，与所述主控器连接，用于在接收到食品不足指令时，将所述食品不足指令通过移动通信链路发送给远端的用户的移动终端上，以及还用于在接收到食品充足指令时，将所述食品充足指令通过移动通信链路发送给远端的用户的移动终端上；轮廓处理设备，设置在台式冰柜内，用于接收冰柜内部图像，对所述冰柜内部图像执行目标检测，以获得各个目标轮廓，对各个目标轮廓进行轮廓增强处理，以获得轮廓处理图像；内容处理设备，与所述轮廓处理设备连接，用于基于对所述轮廓处理图像的灰度值分析结果实现对所述轮廓处理图像的图像内容处理，以获得对应的内容处理图像；锐化度检测设备，与所述内容处理设备连接，用于接收所述内容处理图像，对所述内容处理图像的锐化度进行检测，以获得现场锐化度；实时锐化设备，与所述锐化度检测设备连接，用于对所述内容处理图像执行与所述现场锐化度成反比的图像锐化处理，以获得并输出实时锐化图像；像素值分析设备，与所述实时锐化设备连接，用于获取所述实时锐化图像中的各个像素点的各个像素值的平均值，并针对所述实时锐化图像的每一行执行以下动作：所述行的各个像素点的各个像素值的平均值减去所述实时锐化图像中的各个像素点的各个像素值的平均值得到的差值取绝对值获得的数据大于等于限量时，确定所述行为参考行；还用于针对所述实时锐化图像的每一列执行以下动作：所述列的各个像素点的各个像素值的平均值减去所述实时锐化图像中的各个像素点的各个像素值的平均值得到的差值取绝对值获得的数据大于等于限量时，确定所述列为参考列；DSP处理芯片，与所述像素值分析设备连接，用于获取所述实时锐化图像中的各个参考行和各个参考列，将所述各个参考行和所述各个参考列交叉形成的各个区域从所述实时锐化图像中分割出来以作为各个待处理区域；食品识别设备，分别与所述主控制器和所述DSP处理芯片连接，用于基于预设食品亮度上限阈值和预设食品亮度下限阈值识别出所述各个待处理区域中的多个食品像素点，并在所述多个食品像素点的数量超过限量时，发出食品充足指令，以及在所述多个食品像素点的数量未超过限量时，发出食品不足指令。

更具体地，在所述基于食品充足性检测的台式冰柜中：所述实时锐化设备由锐化处理子设备和图像输出子设备组成，所述锐化处理子设备用于对所述轮廓处理图像执行与所述现场锐化度成反比的图像锐化处理。

更具体地，在所述基于食品充足性检测的台式冰柜中：所述像素值分析设备和所述DSP处理芯片被集成同一块印刷电路板上。

更具体地，在所述基于食品充足性检测的台式冰柜中：所述DSP处理芯片还内置有ROM单元、RAM单元和计时单元。

更具体地，在所述基于食品充足性检测的台式冰柜中：所述内容处理设备包括像素解析子设备、SDRAM存储子设备、灰度值提升子设备和区域选择子设备。

更具体地，在所述基于食品充足性检测的台式冰柜中：所述像素解析子设备用于接收轮廓处理图像，基于预设目标上限灰度阈值和预设目标下限灰度阈值确定所述轮廓处理图像中的每一个像素是否属于目标像素，将所述轮廓处理图像中的所有目标像素组成初步目标区域。

更具体地，在所述基于食品充足性检测的台式冰柜中：所述SDRAM 存储子设备与所述像素解析子设备连接，用于存储预设目标上限灰度阈值和预设目标下限灰度阈值，并在所述像素解析子设备启动时，将预设目标上限灰度阈值和预设目标下限灰度阈值发送给像素解析子设备。

更具体地，在所述基于食品充足性检测的台式冰柜中：所述灰度值提升子设备与所述像素解析子设备连接，用于提高所述轮廓处理图像中初步区域的所有像素的灰度值等级以获得灰度值提升图像。

更具体地，在所述基于食品充足性检测的台式冰柜中：所述区域选择子设备与所述灰度值提升子设备连接，用于接收所述灰度值提升图像，增强所述灰度值提升图像中的亮部区域，同时减少所述灰度值提升图像中的暗部区域，以获得区域选择图像。

更具体地，在所述基于食品充足性检测的台式冰柜中，还包括：

光纤通信接口，与所述区域选择子设备连接，用于接收所述区域选择子设备，并将所述区域选择子设备通过光纤进行发送；其中，所述像素解析子设备、所述灰度值提升子设备和所述区域选择子设备分别采用不同型号的CPLD芯片来实现。

附图说明

以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述，其中：

图1为根据本发明实施方案示出的基于食品充足性检测的台式冰柜的后视结构图。

具体实施方式

下面将参照附图对本发明的基于食品充足性检测的台式冰柜的实施方案进行详细说明。

冰柜的耗电量分为额定耗电量和实际耗电量。额定耗电量是在环境温度25℃时，冰柜处于稳定运行状态(冷藏室平均温度5℃冷冻室最高温度 -18℃)，运行24H所消耗的电能。实际耗电量是指电冰箱在实际使用中消耗的电能。电冰箱实际耗电量有时高于额定耗电量，有时低于额定耗电量，实际耗电量随冰柜环境的不同，储存食物的多少，箱内控制温度的高低及开门次数多少和时间长短而变化，环境温度越高，储存的食物越多，箱内控制的温度越低，开门次数越多，每次开门时间越长，电冰箱的耗电量越大。反之，耗电量越小。

为了克服上述不足，本发明搭建了一种基于食品充足性检测的台式冰柜，能够有效解决相应的技术问题。

图1为根据本发明实施方案示出的基于食品充足性检测的台式冰柜的后视结构图，所述台式冰柜包括：

冷冻零部件，设置在台式冰柜内，包括化霜加热器、补偿加热丝、电磁阀、风门、风机和压缩机；

主控制器，设置在台式冰柜内，通过驱动器分别与所述化霜加热器、所述补偿加热丝、所述电磁阀、所述风门、所述风机和所述压缩机连接；

语音播放芯片，与所述主控器连接，用于在接收到食品不足指令时，播放与所述食品不足指令对应的语音播放文件；

移动通信接口，设置在台式冰柜上，与所述主控器连接，用于在接收到食品不足指令时，将所述食品不足指令通过移动通信链路发送给远端的用户的移动终端上，以及还用于在接收到食品充足指令时，将所述食品充足指令通过移动通信链路发送给远端的用户的移动终端上；

轮廓处理设备，设置在台式冰柜内，用于接收冰柜内部图像，对所述冰柜内部图像执行目标检测，以获得各个目标轮廓，对各个目标轮廓进行轮廓增强处理，以获得轮廓处理图像；

内容处理设备，与所述轮廓处理设备连接，用于基于对所述轮廓处理图像的灰度值分析结果实现对所述轮廓处理图像的图像内容处理，以获得对应的内容处理图像；

锐化度检测设备，与所述内容处理设备连接，用于接收所述内容处理图像，对所述内容处理图像的锐化度进行检测，以获得现场锐化度；

实时锐化设备，与所述锐化度检测设备连接，用于对所述内容处理图像执行与所述现场锐化度成反比的图像锐化处理，以获得并输出实时锐化图像；

像素值分析设备，与所述实时锐化设备连接，用于获取所述实时锐化图像中的各个像素点的各个像素值的平均值，并针对所述实时锐化图像的每一行执行以下动作：所述行的各个像素点的各个像素值的平均值减去所述实时锐化图像中的各个像素点的各个像素值的平均值得到的差值取绝对值获得的数据大于等于限量时，确定所述行为参考行；还用于针对所述实时锐化图像的每一列执行以下动作：所述列的各个像素点的各个像素值的平均值减去所述实时锐化图像中的各个像素点的各个像素值的平均值得到的差值取绝对值获得的数据大于等于限量时，确定所述列为参考列；

DSP处理芯片，与所述像素值分析设备连接，用于获取所述实时锐化图像中的各个参考行和各个参考列，将所述各个参考行和所述各个参考列交叉形成的各个区域从所述实时锐化图像中分割出来以作为各个待处理区域；

食品识别设备，分别与所述主控制器和所述DSP处理芯片连接，用于基于预设食品亮度上限阈值和预设食品亮度下限阈值识别出所述各个待处理区域中的多个食品像素点，并在所述多个食品像素点的数量超过限量时，发出食品充足指令，以及在所述多个食品像素点的数量未超过限量时，发出食品不足指令。

接着，继续对本发明的基于食品充足性检测的台式冰柜的具体结构进行进一步的说明。

在所述基于食品充足性检测的台式冰柜中：所述实时锐化设备由锐化处理子设备和图像输出子设备组成，所述锐化处理子设备用于对所述轮廓处理图像执行与所述现场锐化度成反比的图像锐化处理。

在所述基于食品充足性检测的台式冰柜中：所述像素值分析设备和所述DSP处理芯片被集成同一块印刷电路板上。

在所述基于食品充足性检测的台式冰柜中：所述DSP处理芯片还内置有ROM单元、RAM单元和计时单元。

在所述基于食品充足性检测的台式冰柜中：所述内容处理设备包括像素解析子设备、SDRAM存储子设备、灰度值提升子设备和区域选择子设备。

在所述基于食品充足性检测的台式冰柜中：所述像素解析子设备用于接收轮廓处理图像，基于预设目标上限灰度阈值和预设目标下限灰度阈值确定所述轮廓处理图像中的每一个像素是否属于目标像素，将所述轮廓处理图像中的所有目标像素组成初步目标区域。

在所述基于食品充足性检测的台式冰柜中：所述SDRAM存储子设备与所述像素解析子设备连接，用于存储预设目标上限灰度阈值和预设目标下限灰度阈值，并在所述像素解析子设备启动时，将预设目标上限灰度阈值和预设目标下限灰度阈值发送给像素解析子设备。

在所述基于食品充足性检测的台式冰柜中：所述灰度值提升子设备与所述像素解析子设备连接，用于提高所述轮廓处理图像中初步区域的所有像素的灰度值等级以获得灰度值提升图像。

在所述基于食品充足性检测的台式冰柜中：所述区域选择子设备与所述灰度值提升子设备连接，用于接收所述灰度值提升图像，增强所述灰度值提升图像中的亮部区域，同时减少所述灰度值提升图像中的暗部区域，以获得区域选择图像。

在所述基于食品充足性检测的台式冰柜中，还包括：

光纤通信接口，与所述区域选择子设备连接，用于接收所述区域选择子设备，并将所述区域选择子设备通过光纤进行发送；

其中，所述像素解析子设备、所述灰度值提升子设备和所述区域选择子设备分别采用不同型号的CPLD芯片来实现。

另外，CPLD具有编程灵活、集成度高、设计开发周期短、适用范围宽、开发工具先进、设计制造成本低、对设计者的硬件经验要求低、标准产品无需测试、保密性强、价格大众化等特点，可实现较大规模的电路设计，因此被广泛应用于产品的原型设计和产品生产(一般在10,000件以下) 之中。几乎所有应用中小规模通用数字集成电路的场合均可应用CPLD器件。CPLD器件已成为电子产品不可缺少的组成部分，它的设计和应用成为电子工程师必备的一种技能。

CPLD是一种用户根据各自需要而自行构造逻辑功能的数字集成电路。其基本设计方法是借助集成开发软件平台，用原理图、硬件描述语言等方法，生成相应的目标文件，通过下载电缆(“在系统”编程)将代码传送到目标芯片中，实现设计的数字系统。

采用本发明的基于食品充足性检测的台式冰柜，针对现有技术中台式冰柜缺乏有效的食品充足性检测机制的技术问题，通过对台式冰柜内的食品充足情况进行定制性检测，以在食品不足时及时通知用户的移动终端进行食品补足，从而减少用户对台式冰柜的关注；在具体的定制性检测中，对图像中的变化剧烈的参考行和参考列进行分析，将各个参考行和各个参考列交叉形成的各个区域从所述实时锐化图像中分割出来以作为各个待处理区域；对图像执行目标检测，对各个目标轮廓进行轮廓增强处理，以获得轮廓处理图像；还对轮廓处理图像执行与其锐化度成反比的图像锐化处理，以获得并输出实时锐化图像；从而解决了上述技术问题。

可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (10)

1.一种基于食品充足性检测的台式冰柜，包括：

冷冻零部件，设置在台式冰柜内，包括化霜加热器、补偿加热丝、电磁阀、风门、风机和压缩机；

主控制器，设置在台式冰柜内，通过驱动器分别与所述化霜加热器、所述补偿加热丝、所述电磁阀、所述风门、所述风机和所述压缩机连接；

语音播放芯片，与所述主控器连接，用于在接收到食品不足指令时，播放与所述食品不足指令对应的语音播放文件；

移动通信接口，设置在台式冰柜上，与所述主控器连接，用于在接收到食品不足指令时，将所述食品不足指令通过移动通信链路发送给远端的用户的移动终端上，以及还用于在接收到食品充足指令时，将所述食品充足指令通过移动通信链路发送给远端的用户的移动终端上；

轮廓处理设备，设置在台式冰柜内，用于接收冰柜内部图像，对所述冰柜内部图像执行目标检测，以获得各个目标轮廓，对各个目标轮廓进行轮廓增强处理，以获得轮廓处理图像；

内容处理设备，与所述轮廓处理设备连接，用于基于对所述轮廓处理图像的灰度值分析结果实现对所述轮廓处理图像的图像内容处理，以获得对应的内容处理图像；

锐化度检测设备，与所述内容处理设备连接，用于接收所述内容处理图像，对所述内容处理图像的锐化度进行检测，以获得现场锐化度；

实时锐化设备，与所述锐化度检测设备连接，用于对所述内容处理图像执行与所述现场锐化度成反比的图像锐化处理，以获得并输出实时锐化图像；

像素值分析设备，与所述实时锐化设备连接，用于获取所述实时锐化图像中的各个像素点的各个像素值的平均值，并针对所述实时锐化图像的每一行执行以下动作：所述行的各个像素点的各个像素值的平均值减去所述实时锐化图像中的各个像素点的各个像素值的平均值得到的差值取绝对值获得的数据大于等于限量时，确定所述行为参考行；还用于针对所述实时锐化图像的每一列执行以下动作：所述列的各个像素点的各个像素值的平均值减去所述实时锐化图像中的各个像素点的各个像素值的平均值得到的差值取绝对值获得的数据大于等于限量时，确定所述列为参考列；

DSP处理芯片，与所述像素值分析设备连接，用于获取所述实时锐化图像中的各个参考行和各个参考列，将所述各个参考行和所述各个参考列交叉形成的各个区域从所述实时锐化图像中分割出来以作为各个待处理区域；

食品识别设备，分别与所述主控制器和所述DSP处理芯片连接，用于基于预设食品亮度上限阈值和预设食品亮度下限阈值识别出所述各个待处理区域中的多个食品像素点，并在所述多个食品像素点的数量超过限量时，发出食品充足指令，以及在所述多个食品像素点的数量未超过限量时，发出食品不足指令。

2.如权利要求1所述的基于食品充足性检测的台式冰柜，其特征在于：

所述实时锐化设备由锐化处理子设备和图像输出子设备组成，所述锐化处理子设备用于对所述轮廓处理图像执行与所述现场锐化度成反比的图像锐化处理。

3.如权利要求2所述的基于食品充足性检测的台式冰柜，其特征在于：

所述像素值分析设备和所述DSP处理芯片被集成同一块印刷电路板上。

4.如权利要求3所述的基于食品充足性检测的台式冰柜，其特征在于：

所述DSP处理芯片还内置有ROM单元、RAM单元和计时单元。

5.如权利要求4所述的基于食品充足性检测的台式冰柜，其特征在于：

所述内容处理设备包括像素解析子设备、SDRAM存储子设备、灰度值提升子设备和区域选择子设备。

6.如权利要求5所述的基于食品充足性检测的台式冰柜，其特征在于：

所述像素解析子设备用于接收轮廓处理图像，基于预设目标上限灰度阈值和预设目标下限灰度阈值确定所述轮廓处理图像中的每一个像素是否属于目标像素，将所述轮廓处理图像中的所有目标像素组成初步目标区域。

7.如权利要求6所述的基于食品充足性检测的台式冰柜，其特征在于：

所述SDRAM存储子设备与所述像素解析子设备连接，用于存储预设目标上限灰度阈值和预设目标下限灰度阈值，并在所述像素解析子设备启动时，将预设目标上限灰度阈值和预设目标下限灰度阈值发送给像素解析子设备。

8.如权利要求7所述的基于食品充足性检测的台式冰柜，其特征在于：

所述灰度值提升子设备与所述像素解析子设备连接，用于提高所述轮廓处理图像中初步区域的所有像素的灰度值等级以获得灰度值提升图像。

9.如权利要求8所述的基于食品充足性检测的台式冰柜，其特征在于：

所述区域选择子设备与所述灰度值提升子设备连接，用于接收所述灰度值提升图像，增强所述灰度值提升图像中的亮部区域，同时减少所述灰度值提升图像中的暗部区域，以获得区域选择图像。

10.如权利要求9所述的基于食品充足性检测的台式冰柜，其特征在于，所述台式冰柜还包括：

光纤通信接口，与所述区域选择子设备连接，用于接收所述区域选择子设备，并将所述区域选择子设备通过光纤进行发送；

其中，所述像素解析子设备、所述灰度值提升子设备和所述区域选择子设备分别采用不同型号的CPLD芯片来实现。

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