CN111279792A - 监控系统以及食物制备系统 - Google Patents
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Abstract
一种用于食物制备系统(100、200、300)的监控系统(10)包括传感器单元(114；214、216、222；308、312、308a、308b)，该传感器单元具有至少一个传感器，用于确定正被向或从食物制备系统(100、200、300)的食物处理室(102；236；302)装载或卸载的食物的当前传感器数据；处理单元(1820)，用于根据当前传感器数据确定当前特征数据；分类单元(1850)，用于根据当前特征数据确定存在于食物处理室(102；236；302)内的食物(228、232)的特性数据；以及控制单元(1860)，用于控制至少一个致动器，该至少一个致动器适于基于所确定的存在于食物处理室(102；236；302)内的食物的特性数据来通知或警告用户或设置食物制备系统(100、200、300)的操作参数。
Description
本发明涉及一种热处理监控系统，尤其是一种监控系统，用于加热、烹饪、烘烤、保温、蒸、水煮、真空低温烹饪、煮沸或醒发(proofing)待加热的食物或食品(如肉、鸡肉、蔬菜、比萨、面包、糕点、面团等)和托盘或烹锅，以及可选地用于热处理室的可移除料架结构或装载系统。
装载和卸载热处理机是烹饪和烘烤中的常见过程。这可以直接用手对热处理机进行。但是为了节省时间和精力，通常利用定位在热处理机前面的可移除支架系统来装载和卸载热处理机，诸如定位在热处理室(诸如烤箱或万能蒸烤炉或微波炉或涡轮烤箱)前面的具有若干食物托盘的料架手推车(rack wagon)。
许多发明讨论了如何定位和对齐这种料架手推车或料架结构的过程以便能够实现烤箱的自动装载和卸载，诸如DE102013100298B4、US7,183,521B2。许多发明讨论了用诸如摄像机或光电二极管阵列等视觉传感器观察诸如烘烤或醒发等热处理过程的可能性，诸如WO002014086486A3或DE102013110642A1。
本发明的目的在于提供一种监控系统和一种食物制备系统，通过该监控系统和该食物制备系统，可以有效地监控待加工的食物以确保对其进行可靠的量化、分类或评估。
该目的通过独立权利要求的主题来解决。本发明的进一步有利的实施方式和改进由相应的从属权利要求描述。
根据本发明的实施方式，一种用于食物制备系统(100、200、300)的监控系统(10)，包括传感器单元(1810)，该传感器单元具有至少一个传感器(114；214、216、222；308、312、308a、308b)，用于确定正被向或从食物制备系统(100、200、300)的食物处理室(102；236；302)装载或卸载的食物(240)的当前传感器数据；处理单元(1820)，用于根据当前传感器数据确定当前特征数据；分类单元(1850)，用于根据当前特征数据确定存在于食物处理室(102；236；302)内的食物(228、232)的特性数据；以及控制单元(1860)，适于基于所确定的存在于食物处理室(102；236；302)内的食物的特性数据来通知或警告用户或设置食物制备系统(100、200、300)的操作参数。
优选地，食物制备系统(100、200、300)可以是用于食物的热处理系统，并且食物处理室(102；236；302)是热处理室。
优选地，基于食物(228、232)的特性数据通过射频范围的电磁能量来控制存在于食物处理室(102；236；302)内的食物(228、232)的加热过程。
优选地，食物(228、232)的特性数据是食物的分类种类和食物在食物处理室(102；236；302)内的位置中的至少之一。
优选地，在通过传感器单元(1810)检测食物处理室(102；236；302)的不同区域中的不同品种的食物之后，可以使用针对所检测食物的不同量的射频电磁能量来加热或烹饪食物。
优选地，食物(228、232)的特性数据包括存在于食物处理室(102；236；302)内的至少一块食物(228、232)的数量。
优选地，食物(228、232)的特性数据还包括存在于食物处理室(102；236；302)内的至少一块食物的相应尺寸、相应类型或种类、在食物处理室内的相应位置或处于食物处理室内的相应持续时间中的至少之一。
优选地，传感器单元(1810)可以包括至少一个摄像机。
优选地，传感器单元(1810)还可以包括具有至少一个透镜的光学系统，用于从食物处理室(102；236；302)前面的区域或空间捕获传感器数据。
优选地，控制单元(1810)适于基于所确定的存在于食物处理室(102；236；302)内的食物的特性数据来确定食物制备系统(100、200、300)的优化的操作参数。
优选地，控制单元(1810)适于基于所确定的存在于食物处理室(102；236；302)内的食物的特性数据跟踪和量化正被向或从食物处理室(102；236；302)装载或卸载的食物。
优选地，控制单元(1810)适于执行旨在用于食物制备过程的工序之间的生产管理的调度。
一种食物制备系统(100、200、300)可以包括食物处理室(102；236；302)，用于向其中装载或从其中卸载食物；以及本发明的监控系统(10)。
食物制备系统(100、200、300)还可以包括食物处理室门(106、238)，包括传感器单元(1810)，该传感器单元适于在食物处理室门(106、238)打开时观察食物处理室(102；236；302)前面的区域或空间。
优选地，传感器单元(1810)位于食物处理室(102；236；302)上方，以透过食物处理室(102；236；302)的顶部中的孔(306)观察食物处理室(102；236；302)前方或内部的区域或空间，该孔由与食物处理室(102；236；302)的顶部齐平的窗口关闭。
被包括以提供对本发明的进一步理解并且被并入并构成本申请的一部分的附图示出了本发明的(多个)实施方式，并且与说明书一起用于解释本发明的原理。在附图中：
图1A示出了一种用于食物制备系统的监控系统的实施方式的示意性正视图。
图1B示出了一种用于食物制备系统的监控系统的实施方式的示意性立体图。
图2示出了一种用于食物制备系统的监控系统的另一实施方式的示意性正视图。
图3至11示出了一种用于食物制备系统的监控系统的又一实施方式的示意图。
图12示出了一种用于食物制备系统的监控系统的另一实施方式的示意性正视图。
图13示出了一种用于食物制备系统的监控系统的另一实施方式的示意性正视图。
图14示出了一种根据本发明的实施方式的监控系统的框图。
图1A和1B示出了本发明的一种实施方式。
本发明的一种实施方式提供了一种监控系统10，用于监控通过手动或通过用于装载和卸载热处理室102的设备而向食物制备室或热处理室102(如图1A中的参考标记102所示)装载以及从其卸载的食物。热处理室102的所有侧面都具有一定厚度的壁104(如图1A中的参考标记104所示)，以及用于一侧的门106的开口和用于打开和关闭热处理室102的门106(如图1A中的参考标记106所示)。在本发明的另一实施方式中，监控系统10既监控热处理室102前面的区域，又观察热处理室102的内部。
监控结果可以用于存储用于质量保证的信息或将其用作用于机器学习系统的数据，诸如使用深度神经网络或用于启动热处理室102的工序，诸如预热或在热处理室102中创造某种气候或打开和关闭门106或开始或调整烹饪或烘烤或醒发程序。为了监控向食物制备系统100或热处理机装载或从其卸载的食物或食品，可以使用诸如摄像机或光电二极管阵列或光电二极管或光束传感器等传感器。如果有必要，可以通过使用来自热处理室的或为了照亮由传感器观察的区域的目的的照明来改进传感器捕获或图像。
照明源可以是灯泡、卤素灯、荧光管、LED或激光二极管。照明源可以安装在热处理室的开口、热处理室的门周围，在烤箱或万能蒸烤炉或微波或热处理机门的典型双玻璃结构之间，并且还可以与传感器安装件(mounting)组合。尤其是在处理食物或食品的热处理室中，热的影响对于用于监控食物加工或食物制备的一个或多个传感器可能是有害的。传感器的定位、其对齐、最终其光学系统对于减少热冲击和保护传感器免受水、蒸汽、脂肪、花或由制备或加工食物或食品引起的任何其它影响以及对于在装载和卸载过程以及在加工食品时使用具有最大可能观察区域的尽可能少的传感器是关键的。
使用能够容易地更换的传感器安装件是有益的，仅更换变脏的部件(部分)或者整个传感器单元本身。本发明的目的是将传感器单元定位在热处理室上方，如图1B中所示，或者在开口的中心中(图1B，参考标记108)，或者在侧面上(图1B，参考标记110)，或者在热处理室102上方的任何其它部分，对齐以在门关闭时(如图1A中所示)以及在门打开时(如图1B中所示)观察烤箱的外部。如果门关闭，则可以使用集成到炉门106中的一个或两个玻璃窗112(图1B，参考标记112)以使得传感器透过门106观察热处理室102的前面区域。在热处理室门或门框中可以具有用于集成这些观察窗口的若干个位置，或者可以使用居中的窗口，如图1B中的参考标记122和116所示。这些窗口也可以设计成被加热或冷却，并具有各种波长反射率。
传感器的对齐可以以这种方式实现，即使得传感器透过现有的热处理室门窗观察烤箱的前面，如图1B中的参考标记116所示。
传感器单元114也可以通过安装设备安装在热处理室门上方，诸如通过臂或安装在可选的罩处，如图1A中的参考标记114所示。传感器单元也可以设计为具有不同的传感器对齐，或者能够移动传感器或安装件并改变其对齐，如图1A中的参考标记120所示。
由一个透镜或若干个透镜或反射表面(诸如也由凸或凹形状组成的反射镜)组成的光学系统118(如图1A中的参考标记118所示)可以用于使传感器的可观察区域(诸如在烤箱的前面)最大化。光学系统118可以安装在热处理室开口上方或热处理室的门内。在传感器的安装件和周围中使用具有较小反射率(诸如具有无光泽的黑色)的表面是有益的。光学系统可以使用对某些波长具有反射性的涂层或表面，其保护光学系统118免受红外加热。光学系统118也可以以这种方式设计，即其既允许进入热处理室102的视图(允许看到热处理室102的内部)，又允许热处理室102前面的视图(允许看到热处理室102的前面)。
如果传感器114是摄像机，则本发明的实施方式具有以这种方式设计的光学系统118，即图像的一部分表示进入热处理室102的视图(热处理室102内部的视图)，而图像的另一部分表示热处理室102前面的视图(热处理室102前面的视图)。
传感器单元114与处理单元连接，该处理单元处理传感器数据并确定特征数据。特征数据可以由以下组成：检测存在于观察区域中的食物或食品、确定食物的种类并选择烹饪或烘烤程序、或观察移动方向以通过使用机器学习或图像处理方法来确定装载和卸载过程以及在热处理室102中的层级(level)或定位。
因此，提供了一种热处理和食物制备监控系统，包括：传感器单元，具有至少一个传感器，用于确定被加热或正被向或从热处理室装载的食物的当前传感器数据；处理单元，用于根据当前传感器数据确定当前特征数据；以及光学系统，具有至少一个透镜以从热处理室的前面捕获传感器数据。热处理监控和食物制备监控系统还可以包括传感器单元，该传感器单元由至少一个摄像机组成或包括至少一个摄像机。热处理监控系统和食物制备监控还可以包括热处理室门，其由至少一个玻璃窗组成或包括至少一个玻璃窗。热处理监控系统和食物制备监控还可以包括热处理室门，该热处理室门由装载系统组成或包括装载系统。
图2示出了用于食物制备系统200的监控系统10的另一实施方式的示意性正视图。
该实施方式涉及一种监控系统或热处理监控系统10，特别是监控系统10，用于加热、烹饪、烘烤或醒发待加热的食物或食品(如肉、鸡肉、蔬菜、比萨、面包、糕点、面团等)和托盘或烹锅，以及可选地用于热处理室的制备结构或盘或托盘或装载系统。
装载和卸载热处理机是烘烤和加热食品中的常见过程。这可以直接用手对热处理机进行。但是为了节省时间和精力，通常利用定位在热处理机前面的装载系统来装载和卸载热处理机，诸如定位在热处理室(诸如使用射频范围内的电磁能量的烤箱或万能蒸烤炉或微波炉或涡轮烤箱或烤箱)前面的具有若干食物托盘的料架手推车。射频(RF)能量可以用于加热和烹饪食物，也称为RF烹饪或干燥材料。烹饪应用中的常见波长可以是但不限于868和915MHZ工业、科学和医疗(ISM)无线电波段以及大约2.4GHz。通常，天线202至208也定位在热处理室或烤箱腔内，以便捕获反射的RF能量，如图2中的参考标记202至208所示。现有技术是接收目标电磁场强度分布的指示符并基于该指示符计算目标场强度分布。该信息可以用来控制热处理室或烤箱腔内具有不同强度的RF能量的量。
本发明的一种有利的实施方式是监控并识别食物以及正被向或从烤箱装载和卸载的食物的状态，并且检测哪种食物被手动地或通过用于装载和卸载热处理室236的设备或在制备区域中或在一定范围或烹饪场或锅内被装载在热处理室236(如图2中的参考标记236所示)的哪个区域中。
热处理室或烤箱腔或微波炉的所有侧面都具有一定厚度的壁234(如图2中的参考标记234所示)，以及用于一侧的门238的开口和用于打开和关闭热处理室236的门(如图2中的参考标记238所示)。热处理系统200可以通过使用但不限于对流系统242(如图2中的参考标记242所示)或加热管244(如图2中的参考标记244所示)或通过电磁波(如图2中的参考标记202至208所示)来加热食物。
这些电磁传感器可以测量已经发送到被加热食物的能量的量和在短时间段之后接收的能量，以计算能量分布的差异。在本发明的另一实施方式中，监控系统10既监控热处理室前面的区域，又观察热处理室的内部。在本发明的另一实施方式中，这些传感器214、216、222，诸如摄像机，可以放置在炉门内，如图2中的参考标记214或216或222所示，为了看到热处理室236的内部，摄像机可以移动，或者通过包括反射镜或透镜(如图2中的参考标记221、218、224所示)和或反射表面中的至少一个的光学系统212、218、224引导光路，以便也观察热处理机200或热处理机门238前面的区域。
本发明的另一实施方式，不仅在门238关闭时，而且在门238打开时，均使用炉门238处的摄像机，以检测容纳在目标区域中的装载盘或托盘230中的食品228、232。在本发明的该实施方式中，在装载或卸载热处理机200时，可以检测热处理机200前面的食品240。在热处理室236的门238包括窗口的另一实施方式中，传感器214或216透过门的窗口观察热处理室238的内部，如图2中的参考标号210、220和226所示，诸如摄像机或光电二极管阵列等传感器214、216、222可以适于透过处于打开状态的门238的窗口226观察待装载到热处理室236中的食物。
监控结果可以用于存储用于质量保证的信息或将其用作用于机器学习系统的数据，诸如使用深度神经网络或用于启动热处理室的工序，诸如预热或在热处理室236中创造某种气候或在烤箱的不同区域中以不同能量水平将射频范围内的特定电磁能量施加到食物228、232，或打开和关闭门238或开始或调整烹饪或烘烤或醒发。
为了监控向热处理机200装载或卸载的食物或食品240，可以使用传感器214、216、222，诸如摄像机或光电二极管阵列或检测器阵列或光电二极管或光束传感器。这些检测器214、216、222可以配备有孔，诸如铜基材料孔或陶瓷孔或屏蔽玻璃孔或金属孔，以过滤并提高信号质量。如果有必要，可以通过使用来自热处理室的或为了照亮由传感器观察的区域的目的的照明来改进传感器捕获或图像。照明源可以是灯泡、卤素灯、荧光管、LED或激光二极管。
照明源可以安装在热处理室236的开口、热处理室236的门238周围，或者附接至炉门238的内部，并且因此与传感器附件组合。特别是在处理食物或食品228、230的热处理室中，由烹饪过程引起的热和蒸汽、脂肪、水和其它作用的影响可能对用于监控食物处理或食物制备的一个或多个传感器是有害的。传感器的定位、其对齐、最终其光学系统对于减少热量和食品加工冲击以及确保传感器不受水、蒸汽、脂肪、花或由制备或加工食物或食品引起的任何其它影响以及在装载和卸载过程以及在加工食品时使用具有最大可能观察区域的尽可能少的传感器是关键的。
使用能够容易地更换的传感器安装件是有益的，仅更换变脏的部件或者整个传感器单元本身。将传感器单元216定位在热处理室236上方是有利的，如图2中的参考标记216所示，或者在热处理系统200的顶部中，或者在热处理室236中的任何其它区域中，或者在热处理室236的装载区中。用于传感器单元集成的传感器窗口210、220、226(图2，参考标记210、220、226)、单元的玻璃板也可以设计成被加热或冷却并吸收各种波长以使反射率最小化。传感器单元216也可以通过安装设备安装在热处理室门上方，诸如通过臂或安装在可选的罩处，如图2中的参考标记216所示，对齐以在门关闭时以及在门打开时观察烤箱的外部。传感器单元也可以设计为具有不同的传感器对齐或者能够移动传感器或安装件并改变其对齐。
如图2中所示的包括透镜(图2，参考标记212、218和224)或者若干透镜或反射表面(诸如也包括凸或凹形状的反射镜)的光学系统212、218、224可以用于最大化传感器可观察区域，诸如在烤箱前面。光学系统可以安装在热处理室开口上方或热处理室236的门内或在热处理系统200中。在传感器的安装件和周围中使用具有较小反射率(诸如具有无光泽的黑色)的表面是有益的。光学系统可以使用反射某些波长的涂层或表面，其保护光学系统免受红外加热或射频范围的电磁能量。光学系统212、218、224也可以以这种方式设计，即其既允许进入热处理室236的视图，又允许热处理室236前面的视图。如果传感器214、216、222是摄像机，则以这种方式设计光学系统是有益的，即图像的一部分表示进入热处理室的视图，而图像的另一部分表示热处理室前面的视图。
在此，光学系统212、218、224可以包括反射镜系统，其中，摄像机的视点被反射镜系统引导到提供进入热处理室的视图的第一方向和提供进入热处理室236的前面的视图的第二方向。
传感器单元214、216、222连接至处理单元1820(参见图14)，该处理单元处理传感器数据并确定特征数据。特征数据可以包括检测盘、托盘或盘230上的不同的食物228、232或观察区域中存在的食品240、确定食物的种类和选择烹饪或烘烤程序、或观察移动方向以通过使用机器学习或图像处理方法来确定装载和卸载过程以及在热处理室236中的层级或定位。特征数据还可以用于训练不同种类的分类方法，诸如但不限于支持向量机、线性分类器、二次分类器、核估计、k最近邻、推进(boosting)、决策树、随机森林、神经网络。特征数据可以包括来自RF天线或目标场RF强度分布的强度或在来自热处理室236或腔中的一个或多个参数的一组相应值的范围内吸收的能量或功率的量的指示符或测量值或反馈。
在本发明的另一实施方式中，特征数据可以包括光谱波长数据、不同频率或频带内的强度，以提取特征数据。在本发明的另一实施方式中，RF能量或光或声学波长可以用于向目标区域或向食品发送探针(probe)，并且反应或反射或发射或脉冲响应可以用于扩展特征数据并且可以用于提取食品的种类和状态的相关特性。还将这些特征数据与从摄像机图像收集的数据(特别是可见波长范围)和温度探头数据(诸如来自包括多个测量点的插入式温度计的数据)组合并扩展是有利的。可以在热处理室236内或当装载或卸载热处理室236时或当制备或呈现食物时收集图像。特别地，来自制备区域的视觉或温度数据已经被用于识别食物种类或其进入热处理室236之前的状态。
这可以来自温度传感器数据，例如来自锅或烹饪器具。视觉数据可以来自任何观察点或通过食品的点的路径。仅次于温度或食物种类的特性也可以是视觉特性，诸如食物的数量或大小(calibre)，诸如鲑鱼或牛排的厚度及其数量。特征数据还可以通过在制备过程期间或在热处理室内收集的食物的尺度信息来扩展。这可以提供食物种类以及食物状态或当前在食谱的烹饪顺序或被引导的烹饪过程中的步骤的指示。
可以在结构化数据集中扩展并组合特征数据。机器学习可以用于学习特征以区分食物的种类和食物的状态以及烹饪过程的阶段。有利的是使机器学习算法从被提及和组合的特征数据的任何源中挑选与当前食品过程相关的相关特性。这些特征数据可以被存储并用于识别食物和食物的状态。利用这些特性来确定在热处理室内竖直或水平分布的多种食物以及食物的状态(诸如熟度)是有利的发明。进一步有利的是在热处理室236内以不同的方式处理和加热食物。
在本发明的一种实施方式中，RF加热可以与对流烤箱或热空气分配器或烤架元件组合。食物的种类和状态的确定可以用于施加适当的热处理。诸如从热表面或热空气施加热量以熔化和烤焦干酪或面包外皮或面团块，同时使用RF热量在肉块中达到一定的熟度。在本发明的另一实施方式中，分类结果可以用于挑选热处理室控制程序并对其进行调整。
如果RF元件用于在热处理室中产生热量，则通常必须使用隔热件和屏蔽件以使热处理室外部的影响或干扰最小化。这可能导致不能直接看到热处理室内部或仅能透过暗表面，诸如着色的或反射屏蔽窗，看到热处理室内部。通常，面包师和厨师希望在直观地看到当前正在热处理室内处理的食物。使用指向热处理室内部的摄像机来捕获图像并在附接至热处理室的屏幕上或在远离热处理室的另一设备的屏幕上显示这些图像或改进的或组合的图像是有利的发明。屏幕尺寸在直径上可以大于5英寸。可以同时在多个屏幕上显示图像。
根据一种实施方式，提供了一种使用射频(RF)进行加热的烤箱，该烤箱包括指向热处理室的内部的摄像机。
特征数据还可以用于确定食物是否已经被移动到烤箱中以及加工过的食物是否已经从热处理室的内部移出。数据集的这种分析也可以用于识别已烹饪的食物是否重新进入热处理室，因此机器学习系统得知哪些工序尚未完成，并使用这些提取的特征数据来提高它们监控食物处理阶段和步骤的智能性。使用特征数据来评估食物的大小或体积以及食物的数量是有利的。通过使用表现特性识别食物并经由先前存储的数据分类，在目标区域中识别的食物的尺寸可以在校准步骤之后利用其图像尺寸和传感器或摄像机定位的光学几何形状来评估。
通过对图像内识别的所有对象求和，也可以对多个单独识别的食品进行计数。然后，可以验证所导出的食品的体积、大小和数量以及种类的信息，并调整射频反射的能量强度的分析信息。
这时，与所识别的食品的更大体积评估相结合的更高的反射RF强度可以成为在控制中使用的人工神经网络或分类器内的特征，以使用更高的烹饪能量或更长的烹饪时间。因此，在相同的烹饪过程中，较厚的牛排可以比较薄的牛排获得更多的热能。可以在烹饪过程的多个步骤中收集所识别食品的特征数据，联合特征数据可以通过JSON对象或Jason对象或其它数据集来表示。
为了强化识别，可以在烹饪工序的一个步骤中使用其它识别技术，诸如读取条形码、QR码、色码或标志或标签或OCR检测文本或从库存跟踪系统。任何传感器都可以用通风或珀耳帖冷却器冷却。玻璃和具有多个玻璃平面的窗户可以被屏蔽、涂覆、加热和着色。摄像机传感器还可以包括可以调整检测行为的可编程检测器。
摄像机和附接滤光器可以是可见光波长区域或红外波段或专用于任何其它频带。由传感器检测的图像序列也可以用于检测运动并检测其方向。因此，这可以用于识别板是向热处理机装载还是从热处理机卸载。白色光源可以朝向目标区域指向，并且可以用棱镜将食品的反射光在光谱上分开。因此，光谱强度可以被检测并作为食品的特性被存储，并且成为特征数据的一部分。这尤其也可以用于识别食物及其状态或温度。这也可以用于识别食品中存在的细菌感染或过敏原或谷蛋白。
因此，热处理和食物制备监控系统可以包括传感器单元，具有至少一个传感器，用于确定正向热处理室装载的食物的当前传感器数据；处理单元，用于根据当前传感器数据确定当前特征数据，以确定不同种类的食物和不同种类的食物在热处理室中的的位置，以及控制单元，用于控制加热过程，其中，基于分类的食物种类和位置，通过射频范围的电磁能量控制食物的加热。在通过传感器单元检测烤箱的不同区域中的不同品种的食物之后，可以使用针对所检测食物的不同量的射频电磁能量来加热或烹饪食物。此外，提供了一种热处理和食物制备监控系统，其可以包括传感器单元，该传感器单元具有至少一个传感器，用于确定正被加热或正被向或从热处理室装载的食物的当前传感器数据；处理单元，用于根据当前传感器数据确定当前特征数据；以及光学系统，具有至少一个透镜，用于从热处理室前面的区域或空间捕获传感器数据。传感器单元可以包括至少一个摄像机。热处理监控系统和食物制备监控还可以包括热处理室门，其包括至少一个玻璃窗。热处理监控系统和食物制备监控还可以包括热处理室门，该热处理室门包括装载系统。
图3至11示出了本发明的监控系统10和食物制备系统300的又一些实施方式。
图3示出了作为保温柜300的食物制备系统的实施方式。保温柜用于将食物保持在托盘中，以最小化提供食物的时间并保持食物的质量时间。当前讨论的模型的内部操作温度为～110℃/～225°F。这种保温柜300可以在设备本体304内具有保温室302，其中可以容纳电路以加热保温室302。此外，电子元件可以容纳在设备本体304内，诸如传感器1812或致动器1900或整个监控系统10，其功能将在下面结合图14详细描述。尽管以下描述集中于保温室300，但是应当强调的是，关于保温柜300描述的所有特征也可以适用于如上所述的食物制备系统100、200，诸如用于食物的热处理系统，其中通过对流加热或通过RF加热(诸如通过微波炉进行)来执行加热。另外，各个特征也可以应用于其它食物制备系统，诸如食物存储架或用于已经被热处理(诸如已经被烘烤)之后的食物的冷却架。
保温室302占据保温柜300的内部的大部分。食物在保温室300内保温，并且在出售给顾客或被运输到下一个食物制备步骤之前存储有限的持续时间。食物可以放置和/或存储在可以支撑在保温室壁处的多个货架隔室或托盘上。食物也可以放置在可以在保温室302内移动的具有若干托盘的可移动推车上。在保温室302内部设置有热源，该热源用于将食物保持在保温状态。此外，在保温室302内还可以包括通风系统，以更均匀地分配由热源产生的热量。
根据一种实施方式，保温柜300可以用于例如快餐连锁店的餐馆运营，其中由餐馆运营商将诸如汉堡或薯条等食物装载保温柜300到第一侧或前侧上，并且由销售助手卸载，以直接从保温柜300将处于保温状态的食物卖给顾客。在该实施方式中，可以将货架隔室以倾斜的方式安装到保温柜300中，使得正从保温室302的前侧装载的食物滑动到保温室302的后侧，以由销售助手或服务员卸载。在这种情况下，可以通过前开口和后开口进入保温室302。因此，保温柜300具有位于烹饪区域附近的放入食物的入口和位于食物包装区域附近的取出用于出售的食物的出口。
如上所述，保温室302可以分别在前侧和后侧上具有两个开口。然而，保温室302也可以在前侧处仅具有一个开口，其中，在保温柜300的前面从同一侧进行食物的装载和卸载。可以通过保温柜门314打开和关闭(多个)开口，如图6至8所示。然而，也有可能通过条状帘关闭(多个)开口以将热量保持在保温室302内。还可以在保温室302的(多个)开口处设置喷射空气幕。
如从图3可以看出，内部传感器模块308位于保温柜300的控制电子设备空间310内。内部传感器模块308可以包括摄像机或光电二极管阵列，用于透过设置在保温室302的顶部中的孔306观察保温室302的内部或前面的区域。孔306可以由内部天窗关闭。内部天窗可以是玻璃窗或由在电磁辐射的优选波长范围内透明的材料制成的窗户。内部天窗在可见光波长范围内，即380nm与780nm之间可以是透明的。然而，内部天窗在红外波长范围内也可以是透明的。为了防止热量从保温室302中流失，内部天窗可以是具有在控制电子设备空间310侧上的第一玻璃板和在保温室302侧上的第二玻璃板的双玻璃窗。双玻璃窗可以通过在第一窗与第二窗之间设置特殊气体或真空来防止第一窗与第二窗之间的散热。将孔306关闭的内部天窗可以与保温室302的顶部的内顶壁齐平，从而能够在与保温室302的清洁工序相同的工序中容易地进行窗的清洁。
内部传感器模块308的摄像机可以是能够以计算机可访问的形式提供图像数据的任何常规摄像机。该摄像机可以是例如电荷耦合器件(CCD)摄像机或互补金属氧化物半导体(CMOS)摄像机或飞行时间摄像机。摄像机获得待装载到保温室302中或从其中卸载或存储在其中的食物的图像。如下面将描述的，这些图像可以用于自动监控保温室中的食物的装载/卸载/存储。
保温室302的内部由照明装置照明。照明装置可以布置在保温室302内部。照明装置还可以位于室302的外部，以照亮保温室302的前侧或后侧前面的区域，从而照亮待装载到保温室302中或从其中卸载或存储在其中的食物。照明装置可以是任何常规的发光装置，例如灯泡、卤素灯、光电二极管或这些器件中的若干器件的组合。照明装置可以聚焦在待装载到保温室302中或从其中卸载或存储在其中的食物上。特别地，照明装置可以被调节或聚焦，使得在待装载到保温室302中或从其中卸载或存储在其中的食物与保温室302的周围内部之间或者在食物与装载之前/卸载之后食物所在的托盘和/或手推车之间存在高对比度。还可以仅通过使用用于由照明装置发射的光的特殊颜色来支持或产生这种高对比度。
如从图4可以看出，外部传感器模块312可以安装至保温室302的上前侧。如上面已经讨论的，保温室302的背侧处可以具有另一开口。因此，外部传感器模块312也可以安装至保温室302的上后侧。外部传感器模块312可以包括如上所述的摄像机或光电二极管阵列。外部传感器模块312以这种方式安装至保温室302，使得可以观察到保温室302前面的区域，以监控食物的装载/卸载。
内部传感器模块308和外部传感器模块312还可以包括射频传感器，用于检测例如向/从保温室302装载/卸载的食物的RFID标签。
如从图5可以看出，内部传感器模块308和外部传感器模块312可以与保温室302一起设置，以优化食物的装载/卸载的观察，并且进一步使得能够监控保温室302中存储的食物。
图6至8分别示出了与图3至5中所示的类似的实施方式，提供了用于关闭/打开保温室302的前开口和/或后开口的保温柜门314。通过保温柜门314，热量被保持在保温室302内，从而降低了保温柜300的能量消耗。
如从图9可以看出，在保温室302的顶部中的相应孔306处的两个内部传感器模块308a和308b可以设置在保温室302的前顶部和后顶部处。因此，可以通过两个内部传感器模块308a和308b观察温保持室的整个内部空间。如上所述，可以设置用于关闭相应孔306的相应内部天窗。
如从图10可以看出，另外两个外部传感器模块312a和312b可以分别安装至保温室302的上前侧和保温室302的上后侧。因此，可以通过两个外部传感器模块312a和312b观察到保温室的整个前部和后部空间。
如从图11可以看出，控制电子设备空间310不限于位于保温室302的上部区域中，而是控制电子设备空间310也可以位于保温室302的侧部(如图所示)或基部(未示出)中。进一步可能的是，内部传感器模块308、308a或308b位于保温室302的侧壁部分或底壁部分的旁边，所述侧壁部分或底壁部分具有由相应窗口(诸如内部侧壁窗口或内部底壁窗口)关闭的相应孔，其中，与上述内部天窗相同的特征可以适用于这些窗口。
图12示出了作为保温柜300的食物制备系统的实施方式。如从图12可以看出，通用保持/保温柜/热处理室400(在下文中为保温柜400)包括至少一个层/级400a和显示/LED区域500a。此外，可以在保温柜400上方的上部空间中设置用于烹饪管道的连接的数字显示器或用户界面600a，以与监控系统10连接。此外，可以设置连接的(有线的或无线的)小键盘601a，以与监控系统10连接。
参考标记100a示出了用于传感器单元1810或传感器1812(图14)的不同的可能位置100a。如上面已经讨论的，光学系统101a可以被设置为外部或内部传感器模块。光学系统101a可以由传感器窗口102a保护。此外，可以设置照明单元或显示或颜色代码单元103a，以支持识别待装载/卸载到保温室400中的食物。因此，还可以设置IR二极管105a，其中还可以采用传感器/摄像机/飞行时间摄像机104a。此外，可以设置天线/RF放大器，以例如基于RFID标签来识别食物。为了保持保温室400的设定温度，可以设置温度探针107a。在级/货架400a中，可以容纳至少一个食物托盘200a。在食品托盘200a内或上，可以设置标识符201a，以例如支持通过RFID标签或诸如条形码、QR码或色码等光学识别标签来识别食物托盘200a。食物托盘203a本身可以具有不同的颜色或形状，以支持食物托盘203a的识别。
图13示出了作为烤架/翻盖式烤架单元200b(在下文中为烤架200b)的食物制备系统的另一实施方式。如从图13可以看出，烤架200b包括在其上对食物进行热处理的限定的烤架表面区201b。调料区202b可以位于限定的烤架表面区201b旁边。在烤架200b上方，可以设置构成传感器单元1810或传感器1812(参见图14)的传感器100b，用于观察烤架200b对食物的热处理过程。传感器100b可以容纳在传感器壳体101b内。在烤架200B上方设置照明装置102b。可以在传感器100b旁边设置防油脂风扇103b，用于防止传感器100b，特别是传感器100b的光学部件的污渍或污染。
图14中示出了监控系统10的实施方式的框图。监控系统10相应地包括传感器单元1810，该传感器单元具有至少一个传感器1812，用于确定食物的当前传感器数据。食物可以被装载到食物制备系统100、200、300中，从食物制备系统100、200、300、400、500卸载，在食物制备系统100、200、300、400、500中存储和保温，在食物制备系统100、200、300、400、500中加热，在食物制备系统100、200、300、400、500中制备，在食物制备系统100、200、300中加工，在食物制备系统100、200、300、400、500中冷却，在食物制备系统中制作，或者在食物制备系统中由不同的食物部分组成。
根据本发明的一种实施方式，用于食物制备系统100、200、300、400、500的监控系统10可以包括传感器单元1810，该传感器单元具有至少一个传感器114；214、216、222；308，312，308a，308b的，用于确定上述食物的当前传感器数据，所述食物可以向或从食物制备系统100、200、300、400、500的食物处理室102；236；302装载或卸载。监控系统10还可以包括处理单元1820，用于根据上述食物的当前传感器数据确定当前特征数据。监控系统10还可以包括监控单元1830，其适于通过将当前特征数据与参考加热过程的参考特征数据进行比较来确定所监控食物的当前加热过程中的当前加热过程状态。热处理监控系统还包括学习单元1840，其适于确定当前传感器数据到当前特征数据的映射，通过该映射可以减少当前传感器数据的维数(dimensionality)。学习单元1840还可以适于基于至少一个训练加热过程的特征数据来确定参考加热过程的参考特征数据。学习单元1840还可以适于生成特征数据到上述食物的特性数据的相应类别的分类。监控系统10还可以包括分类单元1850，其适于通过分类当前特征数据根据当前特征数据确定上述食物的特性数据，所述食物可以是存在于食物处理室102；236；302内的食物228、232。监控系统10还可以包括控制单元1860，其适于基于上述食物，特别是所确定的存在于食物处理室102；236；302内的食物的特性数据，通知或警告用户或设置食物制备系统100、200、300的操作参数。
应当强调的是，各个单元1820、1830、1840、1850和1860可以单独设置，或者还可以实施为由监控系统10的CPU执行的软件。
根据一种实施方式，食物制备系统100、200、300、400、500可以是用于食物的热处理系统，而食物处理室102；236；302可以是热处理室，其中，基于食物228、232的特性数据通过射频范围的电磁能量来控制存在于食物处理室102；236；302内的食物228、232的加热过程。在此，食物228、232的特性数据可以是食物的分类种类和食物在食物处理室102；236；302内的位置中的至少一个。在通过传感器单元1810检测食物处理室102；236；302的不同区域中的不同品种的食物之后，可以使用针对所检测食物的不同量的射频电磁能量来加热或烹饪食物。
食物的特性数据还可以包括存在于食物处理室102；236；302内的至少一块食物的数量。在此，食物的特性数据还可以包括存在于食物处理室102；236；302内的所述至少一块食物的相应尺寸、相应类型或种类、在食物处理室内的相应位置或在食物处理室内的相应持续时间中的至少之一。
食物的特性数据应当被理解为描述存在于食物制备室中的食物的性质的数据。通过根据向/从食物制备室装载/卸载的食物的当前传感器数据分类当前特征数据来确定食物的特性数据。通过将当前传感器数据从传感器数据空间映射到特征数据空间来生成当前特征数据。如上文和下文所描述的，特征数据空间可以具有比传感器数据空间低的维数。通过诸如支持向量机等经典分类方法来进行分类，其中食物的特性数据包括多个种类，诸如食物的总数、某一类型的数量、尺寸、形状、颜色、食物的类型，其各自具有不同的类别，诸如针对种类尺寸的小、中、大、XL。换句话说，特性数据给出存在于食物制备系统或食物制备室内的食物的特性信息。
传感器单元1810可以包括至少一个摄像机。传感器单元1810可以包括至少一个传感器1812，其中传感器1812可以是如以上描述中所描述的任何传感器，尤其是如以上所描述的摄像机。特别地，传感器单元1810的所述至少一个传感器1812可以包括湿度计、插入温度传感器、处理室温度传感器、声学传感器、天平(scales)、定时器、摄像机、图像传感器、光电二极管阵列、处理室内部气体的气体分析器、用于确定插入温度传感器的温度分布的装置、用于确定待处理食物的电磁或声学工艺发射物的装置(如响应于光或声音发射器或源而反射或发射的光或声音)、用于确定待加热食物的3D测量结果的装置(包括3D或立体摄像机系统或TOF飞行时间摄像机)、或雷达、或用于确定待处理食物的类型或构成或图案或光学特性或体积或质量的装置中的至少一个。此外，RFID检测器可以用作传感器1812以识别被装载/卸载/存储的食物的RFID标签。
在一种实施方式中，传感器单元1810包括作为唯一传感器1812的摄像机，这导致不必在监控系统10中集成另外的传感器的优点。因此，监控系统10可以形成为单个且紧凑的壳体。然而，还可以在监控系统10处设置传感器数据输入接口1814，通过该接口，上述传感器的当前传感器数据可以由传感器单元1810读取并且被传送到处理单元1820。传感器1812的当前传感器数据不一定是原始数据，但是可以被预处理，如摄像机的HDR预处理像素数据或激光三角测量传感器的预处理传感器数据，其可以包含例如所观察食物的体积的计算值。当前像素数据可以包括对应于第一颜色的第一像素数据、对应于第二颜色的第二像素数据以及对应于第三颜色的第三像素数据，其中第一、第二和第三颜色分别对应于R、G和B。在此，用于用白光照亮食物的照明源是有利的。然而，也可以在光学区域的优选波长范围内，例如在600nm处，设置单色照明源，以观察相应波长的灰色像素图像。传感器单元1810还可以包括具有至少一个透镜的光学系统，用于从食物处理室102；236；302前面的区域或空间捕获传感器数据。
处理单元1820、监控单元1830、学习单元1840和分类单元1850协作以基于机器学习技术向用户提供优化的食物加热或分类结果。在此，设置处理单元1820和学习单元1840以减少上述至少一个传感器1812的当前传感器数据的量。特别地，学习单元1840适于借助于至少一个训练加热过程的方差分析来确定当前传感器数据到当前特征数据的映射，以减少当前传感器数据的维数。学习单元1840可以集成在监控系统10中，或者可以是位于另一位置的外部单元，其中，可以例如经由因特网提供数据连接(如以下关于PCA循环的使用所描述的)。因此，所述至少一个训练加热过程可以基于本地监控系统10的传感器单元1810的当前传感器数据，而且还可以基于(世界上)不同位置处的另外的监控系统的传感器单元的当前传感器数据，只要传感器数据的类型彼此相当。通过训练加热过程，传感器数据的维数减少，其中随着时间具有最高方差的传感器数据被加权最多。
由学习单元1840执行的方差分析包括主成分分析(PCA)、等距特征映射(ISOMAP)或线性判别分析(LDA)或降维技术中的至少之一，其已经在上面详细描述。因此，可以通过将PCA应用于一系列食品加工数据来进行主要特征的解释和选择。如上所述，这样，特征可以根据差异来分类，并且最突出的对于监控可能是非常有益的。通过执行如上所述的分析，可以导出映射，用于将传感器数据映射到维数减少并且表征由监控系统10执行并监控的加热过程的特征数据。然后，由处理单元1820应用映射(所述映射也可以从外部服务器接收，或者可以存储在监控系统10的存储器中)，以将来自传感器单元1810的输入的当前传感器数据映射到当前特征数据，然后将当前特征数据发送到监控单元1830。要强调的是，在一些情况下，针对一些传感器数据，“映射”可以是标识映射，因此传感器数据中的一些传感器数据可以等于相应的特征数据，特别是关于已经包含像加热室内的绝对温度、待加热食物的体积值、加热室内的湿度的湿度值等特性值的预处理传感器数据。然而，映射优选地是其中数据的维数被减少的映射。学习单元还可以适于通过至少一个训练加热过程的方差分析来确定当前特征数据到特征数据的映射，以减少当前特征数据的维数。
此外，监控单元1830适于通过将当前特征数据与参考加热过程的参考特征数据进行比较，确定所监控食物的当前加热过程中的当前加热过程状态。例如，参考加热过程或预定加热程序可以是诸如羊角面包等待加热的特定种类的食物的时间上的特征数据序列，这导致优化的加热或烘烤结果。换句话说，如果当前特征数据在具有所选相关特征的数量的维数的特征空间中精确地遵循参考特征数据点的时间相关路径，则将在预定的优化时间之后以优化的方式加热食物，即，羊角面包将被完美地烘烤。优化的时间可能取决于加热室或烘烤室内的温度。
可以设置分类单元1850，用于确定在食物制备系统100、200、300、400、500中装载/卸载/存储的食物的特性数据。例如，分类单元可以对被装载/卸载/存储的食物的类型进行分类。这可以通过对待加热食物的像素图像进行图像处理来进行，例如通过面部识别技术。在此，可以使用诸如用于图像处理的特征检测等其他技术，其可以包括以下步骤：边缘、拐角、斑点、感兴趣区域、兴趣点的检测，彩色或灰度图像、形状、脊、斑点或感兴趣区域或兴趣点的处理。来自传感器数据的特征还可以包括目标幅度选择或基于频率的特征选择。在此，边缘是在两个图像区域之间存在边界(或边缘)的点。通常，边缘可以是几乎任意形状，并且可以包括接合处(junction)。实际上，边缘通常被定义为图像中具有强梯度幅度的点的集合。此外，一些常见的算法然后将高梯度点链接在一起以形成边缘的更完整的描述。这些算法通常对边缘的属性设置一些约束，诸如形状、平滑度以及梯度值。边缘在局部具有一维结构。在确定待加热食物的类型(面包卷、松饼、羊角面包或面包)之后，分类可以用于选择与待加热食物的相应类型相对应的相应预定加热程序或存储的参考加热过程。此外，可以设置亚类，例如小羊角、中等羊角或大尺寸羊角。关于非食物类型类别，也可以存储不同的参考加热过程。例如，可以存在与不同的时间相关环境或烤箱参数相对应的参考加热程序。
控制单元1860可以适于基于所确定的存在于食物处理室102；236；302内的食物的特性数据来确定食物制备系统100、200、300、400、500的优化的操作参数。控制单元1810可以进一步适于基于所确定的存在于食物处理室102；236；302内的食物的特性数据跟踪和量化正被向或从食物处理室102；236；302装载或卸载的食物。控制单元1810还可以适于执行旨在用于在食物制备过程的工序之间的生产管理的调度。控制单元1860可以例如监控食物制备室或保温室内的特定类型的食物的持续时间，以防止特定食物在保温室内保持太长时间，使得食物变干或不再有滋味。通过向助手发出警报，助手可以通过检查涉及食物的显示器来取出保温室内比预定时间更久的相应食物。可以通过分类单元根据食物的包装进一步识别食物。例如，在绿色盒子中的汉堡可以区别于在红色盒子中的干酪肉馅饼。然而，人工智能考虑多个传感器数据来对食物的类型进行分类。
根据一种实施方式，可以设置对过程的特定步骤的持续监控和控制(例如，醒发、延迟(retarding)、烘烤、油炸)。在此，通过基于从传感器收集的数据优化系统的控制输入来实现过程优化。此外，通过跟踪和量化各种关键过程项目(例如，食物的计数、食物大小的评估)来实现过程量化。通过监控食物向/从食物制备系统100、200、300的装载/卸载，可以实现对食品(item)/批次的监控和规划。
此外，控制单元1860适于通过跟踪和量化被装载/卸载的食物来执行存货/数量管理(例如，确保食品被保持在允许的时间限制内)。
此外，控制单元1860适于通过工序之间的生产管理调度来执行生产/时间管理(例如，确保在醒发之后有充分的烤箱容量可用)。
控制单元1860还可以适于基于由监控单元确定的当前加热过程状态与对应于加热的结束点的预定加热过程状态的比较来停止加热过程。控制单元1860可以适于在不得不结束加热过程时警告用户。
因此，监控系统可以包括警报单元1870和显示单元1880。设置显示单元1880以指示食物的特性数据，例如，当前加热过程状态，例如剩余加热或烘烤时间。
显示单元1880还可以示出热处理室内部的当前像素图像，用于对用户要加热的食物进行视觉监控。控制单元1860可以适于控制显示单元1880，该显示单元适于基于由监控单元确定的当前加热过程状态与对应于加热的结束点的预定加热过程状态的比较来指示加热过程的剩余时间和/或显示热处理室内部的图像。
控制单元1860还连接至输出接口1890，用于基于食物的特性数据控制致动器1900，如上文或下文所述，如加热室的温度控制器、通过添加水来调节热处理室中的湿度的装置、或通风机构(通风百叶窗)的控制器。致动器还可以包括用于调节风扇速度的装置、用于调节热处理室与相应环境之间的压差的装置、用于在热处理室内设定时间相关温度曲线的装置、用于执行和调节不同热处理程序如醒发或烘烤的装置、用于调节热处理室内的内部气流分布的装置、用于调节相应电磁或声音发射器的电磁和声音发射强度以探测或观察待加热食物的性质的装置。
特别地，控制单元1860适于通过致动器1900控制食物制备系统100、200、300、400、500的操作参数，诸如加热室的温度控制器、通过添加水或蒸汽来调节热处理室中的湿度的装置、通风机构的控制器、用于调节风扇速度的装置、用于调节热处理室与相应环境之间的压差的装置、用于在热处理室内设定时间相关温度曲线的装置、用于执行和调节不同热处理过程如醒发或烘烤的装置、用于调节热处理室内的内部气流分布的装置、用于调节相应电磁或声音发射器的电磁和声音发射强度以探测或观察待加热食物的性质的装置。
一种食物制备系统100、200、300、400、500可以包括食物处理室102；236；302，其中，用于向其中装载或从其中卸载食物；以及如上所述的监控系统10。食物制备系统100、200、300还可以包括食物处理室门106、238，包括传感器单元1810，该传感器单元适于在食物处理室门106、238打开时观察食物处理室102；236；302前面的区域或空间。传感器单元1810可以位于食物处理室上方，以透过食物处理室102；236；302的顶部中的孔306观察食物处理室102；236；302前方或内部的区域或空间，该孔由与食物处理室102；236；302的顶部齐平的窗口关闭。
根据本发明，控制单元1860适于基于所确定的存在于食物处理室102；236；302内的食物的特性数据来通知或警告用户或设置食物制备系统100、200、300的操作参数。应当强调的是，设置食物制备系统100、200、300的操作参数的特征应当包括由控制单元1860基于如上所述的所确定的存在于食物处理室内的食物的特性数据而发起的所有动作。特别地，设置食物制备系统的操作参数应当包括启动特定的程序，诸如启动薯条减少或增加库存数量。
Claims (15)
1.一种用于食物制备系统(100、200、300)的监控系统(10)，包括:
-传感器单元(1810)，具有至少一个传感器(114；214、216、222；308、312、308a、308b)，用于确定正被向或从所述食物制备系统(100、200、300)的食物处理室(102；236；302)装载或卸载的食物(240)的当前传感器数据；
-处理单元(1820)，用于根据当前传感器数据确定当前特征数据；
-分类单元(1850)，用于根据所述当前特征数据确定存在于所述食物处理室(102；236；302)内的食物(228、232)的特性数据；以及
-控制单元(1860)，适于基于所确定的存在于所述食物处理室(102；236；302)内的食物的特性数据来通知或警告用户或设置所述食物制备系统(100、200、300)的操作参数。
2.根据权利要求1所述的监控系统(10)，其中，所述食物制备系统(100、200、300)是用于食物的热处理系统，并且所述食物处理室(102；236；302)是热处理室。
3.根据权利要求2所述的监控系统(10)，其中，基于所述食物(228、232)的所述特性数据通过射频范围的电磁能量来控制存在于所述食物处理室(102；236；302)内的所述食物(228、232)的加热过程。
4.根据权利要求3所述的监控系统(10)，其中，所述食物(228、232)的所述特性数据是食物的分类种类和所述食物在所述食物处理室(102；236；302)内的位置中的至少一者。
5.根据权利要求4所述的监控系统(10)，其中，在通过所述传感器单元(1810)检测到所述食物处理室(102；236；302)的不同区域中的不同品种的食物之后，能够使用针对所检测到的食物的不同量的射频电磁能量来加热或烹饪所述食物。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的监控系统(10)，其中，所述食物(228、232)的所述特性数据包括存在于所述食物处理室(102；236；302)内的至少一块食物(228、232)的数量。
7.根据权利要求6所述的监控系统(10)，其中，所述食物(228、232)的所述特性数据还包括以下的至少一者：存在于所述食物处理室(102；236；302)内的所述至少一块食物的相应尺寸、相应类型或种类、在所述食物处理室内的相应位置或在所述食物处理室内的相应持续时间。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的监控系统(10)，其中，所述传感器单元(1810)包括至少一个摄像机。
9.根据权利要求8所述的监控系统(10)，其中，所述传感器单元(1810)还包括具有至少一个透镜的光学系统用于从所述食物处理室(102；236；302)前面的区域或空间捕获传感器数据。
10.根据前述权利要求中的任一项所述的监控系统(10)，其中，所述控制单元(1810)适于基于所确定的存在于所述食物处理室(102；236；302)内的食物的特性数据来确定所述食物制备系统(100、200、300)的优化的操作参数。
11.根据前述权利要求中的任一项所述的监控系统(10)，其中，所述控制单元(1810)适于基于所确定的存在于所述食物处理室(102；236；302)内的食物的特性数据跟踪和量化正被向或从所述食物处理室(102；236；302)装载或卸载的食物。
12.根据前述权利要求中的任一项所述的监控系统(10)，其中，所述控制单元(1810)适于执行旨在用于所述食物制备过程的工序之间的生产管理的调度。
13.一种食物制备系统(100、200、300)，包括
-食物处理室(102；236；302)，用于向其中装载或从其中卸载食物；以及
-根据前述权利要求中的任一项所述的监控系统(10)。
14.根据权利要求13所述的食物制备系统(100、200、300)，还包括食物处理室门(106、238)，所述食物处理室门包括传感器单元(1810)，所述传感器单元适于在所述食物处理室门(106、238)打开时观察所述食物处理室(102；236；302)前面的区域或空间。
15.根据权利要求13或14所述的食物制备系统(100、200、300)，其中，所述传感器单元(1810)位于所述食物处理室(102；236；302)上方，以透过所述食物处理室(102；236；302)的顶部中的孔(306)观察所述食物处理室(102；236；302)前方或内部的区域或空间，所述孔由与所述食物处理室(102；236；302)的顶部齐平的窗口关闭。
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