CN112005054B - 加热烹调器 - Google Patents

Abstract

加热烹调器具备：加热部，其对被加热物进行加热；加热室，其收纳被加热物；照明部，其向加热室内照射光；拍摄部，其拍摄加热室内的图像；显示部，其显示被加热物的轮廓；图像取得部，其从拍摄部取得被加热物的图像。加热烹调器还具有：轮廓候选生成部，其使用由图像取得部得到的图像，生成被加热物的多个轮廓候选；提示轮廓决定部，其使用由图像取得部得到的图像，从多个轮廓候选中决定要显示于显示部的轮廓；加热目标设定部，其按照每个轮廓设定加热目标；以及控制部，其控制整体动作。

Description

加热烹调器

技术领域

本发明涉及用于对食品等进行加热烹调的加热烹调器。

背景技术

在具有加热室的加热烹调器中，为了能够确认作为被加热物的食品的大小，设有对加热室内进行拍摄的拍摄部(例如，参照专利文献1)。另外，存在如下的加热烹调器：为了能够确认作为被加热物的食品的状态等，根据由拍摄加热室内的拍摄部拍摄的图像，提取颜色的变化，识别并判断作为烹调中的食品状态的食品的焦化程度(例如，参照专利文献2)。

但是，在专利文献1、2所示的现有的加热烹调器中，使用拍摄图像确认加热状态来进行自动控制。由此，即使利用者进行开始指示，也只能委托加热烹调器完成，无法在加热烹调前容易地对加热烹调器指示对被加热物的烹调意图。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本实开昭59-40714号公报

专利文献2：日本特开2001-272045号公报

发明内容

本发明提供一种加热烹调器，能够进行使得利用者能够容易地设定与被加热物对应的加热指示的显示操作。

本发明的加热烹调器具备：加热部，其对被加热物进行加热，具备能够使微波束集中在规定加热位置，也能够设定不加热的区域的微波发生部；加热室，其收纳被加热物；照明部，其向加热室内照射光；拍摄部，其拍摄加热室内的图像；显示部，其显示被加热物的轮廓；图像取得部，其从拍摄部取得被加热物的图像；轮廓候选生成部，其使用由图像取得部取得的图像，生成被加热物的多个轮廓候选。另外，加热烹调器具有：提示轮廓决定部，其使用由图像取得部取得的图像，从由轮廓候选生成部取得的多个轮廓候选中决定要显示于显示部的轮廓；加热目标设定部，其针对由提示轮廓决定部决定的每个轮廓设定加热目标；以及控制部，其对加热部、照明部、拍摄部、显示部、图像取得部、提示轮廓决定部和加热目标设定部进行控制。

由此，能够决定对利用者提示的提示轮廓，通过显示部向利用者进行提示，获得利用者所希望的轮廓，通过显示部显示每个轮廓的加热目标。并且，通过设置对由提示轮廓决定部决定的每个轮廓设定加热指示的加热目标设定部，能够提供使得利用者能够容易地设定与被加热物对应的加热指示的显示操作。

另外，加热烹调器具有显示温度确定部，该显示温度确定部根据进行提示轮廓决定部所提示的轮廓内的食品识别的食品识别部的识别结果，确定作为所述加热目标而显示于所述显示部的显示温度，由此，能够预先向利用者提示与食品对应的初始值，能够提供可更容易地设定加热指示的显示操作。另外，在加热目标设定部将被加热物的轮廓的加热目标设定为“非加热”的情况下，控制部使加热部以不对被加热物放射微波的方式进行加热动作。

根据本发明的加热烹调器，能够提供使得利用者能够容易地设定与被加热物对应的加热指示的显示操作。

附图说明

图1是示出本发明的第1实施方式的加热烹调器的主要部分的概要结构图。

图2是说明第1实施方式的加热烹调器中的轮廓生成过程的图。

图3是说明第1实施方式的加热烹调器中的加热目标显示决定过程的图，图3的(a)是表示原图像的图，图3的(b)是表示轮廓图像的图，图3的(c)是表示轮廓显示位置的图，图3的(d)是表示加热目标显示图像的图。

图4是说明第1实施方式的加热烹调器中的轮廓提示的流程的图。

图5是示出本发明的第2实施例方式的加热烹调器的主要部分的概要结构图。

图6是说明本发明的第2实施方式的加热烹调器中的加热目标显示的图，图6的(a)是表示原图像的图，图6的(b)是表示食品识别结果的图，图6的(c)是表示加热目标显示图像的图。

具体实施方式

本发明的一个方式的加热烹调器具备：加热部，其对被加热物进行加热；加热室，其收纳被加热物；照明部，其向加热室内照射光；拍摄部，其拍摄加热室内的图像；显示部，其显示被加热物的轮廓；以及图像取得部，其从拍摄部取得被加热物的图像。另外，加热烹调器具备：轮廓候选生成部，其使用由图像取得部取得的图像，生成被加热物的多个轮廓候选；提示轮廓决定部，其使用由图像取得部取得的图像，从由轮廓候选生成部取得的多个轮廓候选中决定要显示于显示部的轮廓。另外，加热烹调器具备：加热目标设定部，其针对由提示轮廓决定部决定的每个轮廓设定加热目标；以及控制部，其控制整体动作。

由此，能够决定对利用者提示的提示轮廓，通过显示部向利用者进行提示，获得利用者所希望的轮廓，通过显示部显示每个轮廓的加热目标。并且，通过设置对由提示轮廓决定部决定的每个轮廓设定加热指示的加热目标设定部，能够提供使得利用者能够容易地设定与被加热物对应的加热指示的显示操作。

本发明的其他方式也可以是，加热烹调器还具有：食品识别部，其进行提示轮廓决定部所提示的轮廓内的食品识别；以及显示温度确定部，其根据食品识别部的识别结果，确定显示温度。

根据这样的结构，通过具有根据进行提示轮廓决定部所提示的轮廓内的食品识别的食品识别部的识别结果来确定显示温度的显示温度确定部，能够预先向利用者提示与食品对应的初始值，能够提供可更容易地设定加热指示的显示操作。

在下文中，将参考附图说明本发明的实施方式。本发明不限于该实施方式。

(第1实施方式)

图1是示出根据本发明的第1实施方式的加热烹调器的主要部分的概要结构图。

如图1所示，加热烹调器111构成为具有将被加热物110收纳在内部的加热室102，通过包括加热器、微波发生部以及过热蒸汽发生部等中的至少一个的加热部101，能够对被加热物110进行加热烹调。加热部101所包含的微波发生部构成为包含相控阵列天线，能够使微波束集中在规定加热位置，也能够设定不加热的区域。

加热室102是由壁面(上壁面、左壁面、里壁面、右壁面、底壁面)和门(未图示)构成的大致长方体形状。加热室102的壁面例如由珐琅钢板、不锈钢板或涂装钢板等材料形成。长方体形状的加热室102的尺寸例如为宽度400mm、深度300mm。在加热室102的左壁面，作为拍摄部104配设有如下结构：部分地形成有通过拉伸加工形成的斜面，并且能够向下观察加热室102内部的被加热物110并利用照相机进行拍摄。另外，在加热室102的壁面配设有由LED(发光二极管)构成的照明部103a～103d。由此，确保用于通过拍摄部104拍摄位于加热室102内部的被加热物110的光量。

控制部109使用具有CPU(中央运算处理装置)、存储器以及输入输出接口等的微型计算机(未图示)构成。控制部109具有图像取得部106、轮廓候选生成部107、提示轮廓决定部108以及加热目标设定部112。

图像取得部106与拍摄部104电连接，取得由拍摄部104进行拍摄而取得的加热室102内的图像数据。

轮廓候选生成部107根据图像取得部106取得的图像，生成多个轮廓候选。

加热目标设定部112运算提示轮廓决定部108决定的提示轮廓的重心位置，确定为用于提示加热目标设定用的目标温度或加热结束判定用的目标颜色的显示位置。

显示部105由与控制部109电连接的液晶显示器构成，向利用者提示通过图像取得部106获得的加热室102内的图像以及由提示轮廓决定部108决定的轮廓。与此同时，显示部105在加热目标设定部112决定的显示位置显示设定内容，催促利用者进行设定输入。

下面对如上那样构成的加热烹调器的动作及作用进行说明。

在说明中，按照下述顺序说明从基本动作到应用的内容。

(1)被加热物的轮廓生成过程和轮廓提示的课题

(2)轮廓决定过程

(3)加热目标设定过程

(4)整体动作

此外，在说明中，基本上将图像取得部106取得的图像作为24位彩色图像来说明，该24位彩色图像是作为三原色的红色、绿色和蓝色分别由8位(0到255)来表现的。对于图像数据的颜色，表现为(R，G，B)＝(R数值，G数值，B数值)。关于RGB的数值，0为黑色，越接近255，各色越成为纯粹的颜色，通过混合RGB，能够表现约1677万种颜色。例如，RGB＝(255，0，0)为红色，RGB＝(255，255，0)为红色和绿色混合而成的黄色，RGB＝(0，0，0)为黑色，RGB＝(255，255，255)为白色。

(1)被加热物的轮廓生成过程和轮廓提示的课题

图2是说明第1实施方式的加热烹调器中的轮廓生成的步骤的图。

使用图2说明从被加热物110的拍摄图像201得到轮廓图像204a、204b(以下有时也统称为轮廓图像204)的过程。

首先，带颜色的拍摄图像201在被变换为灰度等级(gray scale)化图像202(例如，8位灰度等级)之后，确定用于对灰度等级的灰阶(gray level)进行二值化的阈值(例如，在8位灰度等级的情况下，256个灰阶中的作为中央值的128以上等)，将阈值以上设为白，低于阈值则设为黑。由此，取得二值化图像203。在得到的二值化图像203中，通过描绘连接白和黑的边界的边界线，能够取得被加热物110的轮廓。

这里成为课题的是，根据取得二值化图像203时的阈值的选择，轮廓会大幅变化。难以判断根据阈值a从二值化图像203a得到的轮廓图像204a和根据阈值b从二值化图像203b得到的轮廓图像204b中的哪一个正确，即难以判断作为图像处理结果而输出的轮廓图像204的适当性。

另一方面，由于对被加热物110进行普通拍摄而得到的拍摄图像201当然包含大量灰阶，因此在工学上存在灰度等级的灰阶数的轮廓变化(variation)。如果为了在统一的条件下得到轮廓而将阈值固定为一个，则例如在铺有白色的烹饪纸的基础上放置有面包面团那样的白色的被加热物110的情况下，被加热物110与背景一体化，无法得到正确的轮廓。

因此，为了得到正确的轮廓候选，需要经历向利用者提示轮廓候选，让利用者确认的步骤。没有利用者的确认而获得轮廓进行自动处理的加热烹调器111有可能以不少的频度引起偏离利用者意图的误动作。

在这种情况下，重要的是装置具有减轻利用者的操作负担的结构。在本实施方式中，轮廓候选生成部107生成轮廓变化，提示轮廓决定部108通过显示部105考虑优先顺序地向利用者提示符合得到拍摄图像201时的状况的轮廓，并请求认可。由此，能够降低利用者的操作负担。

(2)轮廓决定过程

控制单元109向提示轮廓决定部108发出决定阈值的指示。于是，提示轮廓决定部108确认拍摄图像201的RGB值的分布，判定拍摄图像是RGB值的数值较高的明亮图像(RGB＝(255，255，255)表示最明亮的白色)还是数值较低的暗的图像(RGB＝(0，0，0)表示最暗的黑色)。例如，提示轮廓决定部108将超过作为灰阶的中央值的128的像素数的比例与预定值进行比较。通过使用该信息，能够适当地设定二值化阈值，防止背景和被加热物110的轮廓一体化。

作为基本阈值，提示轮廓决定部108在白色区域与黑色区域比较平衡的情况下选择中央值的阈值(例如128)，在白色多的情况下，将阈值设定得高(例如160)，在黑色多的情况下，将阈值设定得低(例如96)。提示轮廓决定部108请求轮廓候选生成部107使用所获得的基本阈值以及相对于基本阈值间隔预定值(例如，±20、±40)的二值化阈值来进行轮廓候选生成。

轮廓候选生成部107使用所设定的阈值，如上述那样生成所请求的阈值下的轮廓图像204。

在这里得到的轮廓图像中，混杂有加热室102内部的拉伸加工等的轮廓这样的被加热物110以外的轮廓。因此，通过从得到的轮廓图像中减去未放入被加热物110时得到的轮廓(预先作为初始信息存储)，来去除被加热物110以外的轮廓。提示轮廓决定部108判断这里得到的轮廓图像的轮廓个数和轮廓面积，决定提示给利用者的轮廓的优先顺序。

例如，如果所得到的多个轮廓图像的轮廓个数没有不同，则将基于基本阈值而生成的轮廓图像作为第1候选，按照离基本阈值从近到远的顺序提示第1候选以后的候选(例如，+20、-20、+40、-40的顺序)。在所得到的多个轮廓图像中，在基本阈值的轮廓个数少的情况下，判断为轮廓和背景有可能一体化，将个数多的轮廓图像的优先顺序设定得高(在相同的情况下，按照离基本阈值近的顺序进行提示)。

当确定了提示轮廓的优先顺序时，提示轮廓决定部108将轮廓图像交接给控制部109。由此，完成轮廓决定处理。

另外，在轮廓候选生成部107生成轮廓候选时，通过不变更阈值，而变更所拍摄的图像信息的参数，也得到同样的作用。这可以通过将阈值保持为固定并对RGB的各要素一律如(R+相加值，G+相加值，B+相加值)这样进行加法运算或者一律如(R-相减值，G-相减值，B-相减值)这样进行减法运算来实现。

特别是在黑色较多的情况下，容易受到黑影的影响，所以通过对RGB值较小的部分应用一定倍率，能够缓和阴影的影响。例如，对于100以下的值，将最大值设为100，使100以下的值变为1.2倍。当应用于RGB＝(60，90，100)时，由于1.2倍的运算结果为(72，108，120)，因此当将100以上的值一律设为100时，成为(72，100，100)。当以上述方式操作图像信息参数时，可以通过使暗的部分变淡来减轻阴影的影响。

(3)加热目标设定过程

图3是说明第1实施方式的加热烹调器中的加热目标显示决定步骤的图，图3的(a)是表示原图像的图，图3的(b)是表示轮廓图像的图，图3的(c)是表示轮廓显示位置的图，图3的(d)是表示加热目标显示图像的图。

通过上述的(2)所述的动作，提示轮廓决定部108从图3的(a)所示的原图像决定图3的(b)所示的轮廓图像那样的轮廓。然后，加热目标设定部112根据控制部109的指示，确认所得到的轮廓图像的如图3的(b)至图3的(c)所示的轮廓显示位置处的轮廓个数(在图3中为3个轮廓)，并运算每个轮廓的重心位置(轮廓显示位置中的“×”显示的位置)。

接着，加热目标设定部112向控制部109提供轮廓个数以及每个轮廓的重心位置的信息。控制部109以使利用者能够根据需要变更加热目标的设定的方式，如图3的(d)所示，通过显示部105在加热目标显示图像中显示每个轮廓的作为加热目标的设定温度(或者加热结束目标颜色)。

(4)整体动作

图4是说明第1实施方式的加热烹调器中的轮廓提示的流程的图。

当利用者将被加热物110放置在加热室102内时，控制部109通过图像取得部106取得由拍摄部104拍摄的被加热物110的图像。控制部109将得到的被加热物110的拍摄图像交接给提示轮廓决定部108，请求决定向利用者提示的轮廓及其提示顺序。提示轮廓决定部108通过上述的动作使用轮廓候选生成部107，与优先顺序一起决定对利用者提示的提示轮廓，并交接给控制部109。

如图4所示，控制部109将所得到的提示轮廓按照优先顺序以第1候选轮廓图像401、第2候选轮廓图像402、第3候选轮廓图像403的顺序通过显示部105向利用者进行提示并接受认可，由此获得利用者所希望的轮廓。另外，在此，为了使利用者容易理解，将轮廓图像重叠于拍摄图像进行显示。另外，在图4中，从利用者视线来看很明显地，第2候选为正确的轮廓。

控制部109将在此确定的轮廓图像交接给加热目标设定部112，取得轮廓的个数和各轮廓的重心位置。控制部109基于取得的信息，通过显示部105对每个轮廓显示作为加热目标的设定温度(或者加热结束目标颜色)，使得利用者能够根据需要变更加热目标的设定。

在此，控制部109根据所得到的初始轮廓及加热目标，通过加热部101进行被加热物110的加热，通过监视从初始轮廓起的轮廓变化以及作为加热目标而设定的轮廓内部的温度及颜色的变化等，进行利用了轮廓的加热停止判断。

另外，在多次从利用者接收到不认可的回答的情况下，多次请求认可有时会有损利用者的便利性。因此，也可以通过使利用者对显示部105的图像进行描边等方式，直接取得轮廓。

如上所述，在本实施方式中，通过设置对由提示轮廓决定部108决定的每个轮廓设定加热指示的加热目标设定部112，能够提供使得利用者能够容易地设定与被加热物110对应的加热指示的显示操作。

(第2实施方式)

图5是表示本发明的第2实施方式中的加热烹调器的主要部分的概要结构图，图6是说明该加热烹调器中的加热目标显示的图，图6的(a)是表示原图像的图，图6的(b)是表示食品识别结果的图，图6的(c)是表示加热目标显示图像的图。

下面将说明本发明的第2实施方式的加热烹调器。

在第2实施方式的加热烹调器中，与上述第1实施方式的加热烹调器较大的不同点在于，具备进行提示轮廓决定部108提示的轮廓内的食品识别的食品识别部501以及根据食品识别部501的识别结果确定显示温度的显示温度确定部502。

作为食品识别部501，使用具有神经网络的微型计算机(未图示)，该神经网络以能够根据由图像取得部106得到的图像确定作为载置于加热室102内的被加热物110的食品的方式完成了学习。另外，作为显示温度确定部502，使用存储了针对食品识别部501识别并确定出的食品的推荐目标温度的微型计算机(未图示)。

在以下的加热烹调器的说明中，对具有与第1实施方式的加热烹调器中的构成要素相同的功能、结构的要素标注相同的标号，其详细说明援用第1实施方式的说明。

当利用者将被加热物110放置在加热室102内时，控制部109通过图像取得部106取得由拍摄部104拍摄的被加热物110的图像。控制部109将得到的被加热物110的拍摄图像交接给提示轮廓决定部108，请求决定向利用者提示的轮廓及其提示顺序。提示轮廓决定部108通过上述的动作，使用轮廓候选生成部107与优先顺序一起决定对利用者提示的提示轮廓，并交接给控制部109。控制部109将轮廓图像交接给加热目标设定部112，取得轮廓的个数和各轮廓的重心位置。

这里，控制部109将提示轮廓及拍摄图像交接给食品识别部501，食品识别部501执行提示轮廓内的食品的识别。食品识别部501将作为结果而得到的食品的种类交接给显示温度确定部502，从显示温度确定部502取得作为识别出的食品的加热目标而显示的温度。

这里，在根据图6的(a)所示的原图像识别出的食品是图6的(b)所示的食品识别结果那样的沙拉及番茄这样的通常不被加热的食品的情况下，如图6的(c)所示的加热目标显示那样，作为加热目标而显示“非加热”这样的目标值。当然，在利用者想要加热生的蔬菜的情况下，通过进行温度设定，能够切换为加热。

控制部109基于取得的信息通过显示部105将显示温度确定部502确定的温度作为每个轮廓的加热目标而显示在轮廓重心位置。

在此，控制部109根据得到的初始轮廓及加热目标，使用加热部101进行被加热物110的加热，通过监视从初始轮廓起的轮廓变化及作为加热目标而设定的轮廓内部的温度中的至少任意一个，进行利用了轮廓的加热停止判断。另外，在加热目标为“非加热”的情况下，加热部101以不对“非加热”对象的食品放射微波的方式进行加热动作。由此实现“非加热”状态。

如上所述，本实施方式具有显示温度确定部502，其根据进行提示轮廓决定部108提示的轮廓内的食品识别的食品识别部501的识别结果，确定显示温度。由此，能够预先向利用者提示与食品对应的初始值，能够提供可更容易地设定加热指示的显示操作。

产业上的可利用性

如上所述，根据本发明，可以获得能够进行使得利用者能够容易地设定与被加热物对应的加热指示的显示操作这样的显著效果。因此，本发明可应用于通过将被加热物的形状识别为轮廓来个别地设定加热目标并进行加热烹调的烤箱、烤炉和加热蒸汽机等加热烹调器。进而，也可以适用于识别被加热物的颜色变化或形状变化会起到有益作用的干燥装置及化学反应装置等各种工业用途中的加热装置等，是有用的。

标号说明

101：加热部；102：加热室；103a～103d：照明部；104：拍摄部；105：显示部；106：图像取得部；107：轮廓候选生成部；108：提示轮廓决定部；109：控制部；110：被加热物；111：加热烹调器；112：加热目标设定部；201：拍摄图像；202：灰度等级化图像；203：二值化图像；203a：二值化图像(阈值a)；203b：二值化图像(阈值b)；204：轮廓图像；204a：轮廓图像(阈值a)；204b：轮廓图像(阈值b)；401：轮廓图像(第1候选)；402：轮廓图像(第2候选)；403：轮廓图像(第3候选)；501：食品识别部；502：显示温度确定部。

Claims (1)

1.一种加热烹调器，其具备：

加热部，其对被加热物进行加热，具备能够使微波束集中在规定加热位置，也能够设定不加热的区域的微波发生部；

加热室，其收纳所述被加热物；

照明部，其向所述加热室内照射光；

拍摄部，其拍摄所述加热室内的图像；

显示部，其显示所述被加热物的轮廓；

图像取得部，其从所述拍摄部取得所述被加热物的图像；

轮廓候选生成部，其使用由所述图像取得部取得的所述图像，生成所述被加热物的多个轮廓候选；

提示轮廓决定部，其使用由所述图像取得部得到的所述图像，从由所述轮廓候选生成部得到的所述多个轮廓候选中决定要显示于所述显示部的轮廓；

加热目标设定部，其按照由所述提示轮廓决定部决定的每个轮廓，设定加热目标；

控制部，其对所述加热部、所述照明部、所述拍摄部、所述显示部、所述图像取得部、所述提示轮廓决定部和所述加热目标设定部进行控制；

食品识别部，其进行由所述提示轮廓决定部提示的所述轮廓内的食品识别；以及

显示温度确定部，其根据所述食品识别部的识别结果，确定作为所述加热目标而显示于所述显示部的显示温度，

在所述加热目标设定部将被加热物的轮廓的加热目标设定为“非加热”的情况下，所述控制部使所述加热部以不对所述被加热物放射微波的方式进行加热动作。

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