CN113170545B - 烤箱内摄像头以及计算机视觉系统和方法 - Google Patents

Abstract

系统和方法包括一种烹饪用具，该烹饪用具包括：加热元件，该加热元件布置在烹饪室内，以在多个功率和/或峰值波长中的任意一个选择性地发射波；摄像头，该摄像头捕获烹饪室的图像；以及计算装置，该计算装置向加热元件供应电力，以改变发射波的功率和/或峰值波长并且在烹饪室内生成热，并且当加热元件以稳定的功率和/或峰值波长发射时，指示摄像头捕获的图像。计算装置可操作为通过关于稳定的功率和/或峰值波长调节所捕获的图像来生成经调节的所捕获的图像。计算装置包括反馈部件，这些反馈部件接收经调节的所捕获的图像，提取特征，并且分析确定事件、特性、测量和/或状态的一个或多个特征。

Description

烤箱内摄像头以及计算机视觉系统和方法

相关申请的交叉引用

本专利申请是2018年7月9日提交的标题为“IN-OVEN CAMERA AND COMPUTERVISION SYSTEMS AND METHODS”的美国专利申请号16030,858的延续，据此通过引用将该申请全文并入。

美国专利申请No.16/030,858是2018年3月15日提交的标题为“DYNAMIC HEATADJUSTMENT OF A SPECTRAL POWER DISTRIBUTION CONFIGURABLE COOKING INSTRUMENT”的美国专利申请No.15/922,877的部份接续申请，据此通过引用将该申请全文并入。

美国专利申请No.15/922,877是2016年9月9日提交的标题为“IN-OVEN CAMERA”的美国专利申请No.15/261,784的部份接续申请案，据此通过引用将该申请全文并入。

本申请是2016年9月9日提交的标题为“IN-OVEN CAMERA”的美国专利申请号15/261,784的部份接续申请案，该美国专利申请号15/261,784要求以下申请的权益：2015年11月2日提交的标题为“HEATING TECHNIQUE VIA FILAMENT WAVELENGTH TUNING,”的美国临时专利申请号62/249,456；2015年9月10日提交的标题为“WIRELESS TEMPERATUREMEASUREMENT SYSTEM,”的美国临时专利申请号62/216,859；2015年9月15日提交的标题为“IN-OVEN CAMERA,”的美国临时专利申请号62/218,942；2015年10月13日提交的标题为“TEMPERATURE PROBE ATTACHMENT WITHIN COOKING INSTRUMENT,”的美国临时专利申请号62/240,794；以及2015年11月17日提交的标题为“CLOUD-BASED RECIPE STORE FORCONFIGURABLE COOKING INSTRUMENT,”的美国临时专利申请号62/256,626，此处以引证的方式将所有申请全文并入。

技术领域

各种实施方式涉及烹饪用具，诸如烤箱。

背景技术

烹饪艺术仍然是“艺术”，至少在一定程度上是因为食品工业不能帮助厨师系统地制作出有价值的菜肴。为了做出一顿全餐，厨师通常必须使用多个烹饪用具，了解烹饪用具的加热模式，并且基于厨师对目标食物的进展(例如，由于烹饪/加热而引起的转变)的观察来在整个烹饪过程中做出动态决定。正因为如此，虽然一些低端膳食可以用微波炉烹调(例如，可用微波炉烹调的膳食)或快速制作(例如，方便面)，但是传统上，不能自动地使用常规烹饪用具系统地制作真正复杂的膳食(例如，牛排、烤肉串、精致的甜点等)。工业上还已经能够创造一种智能烹饪用具，该烹饪用具能够自动、持续精确、快速地制作复杂的膳食，而且不需要不必要的人为干预。

发明内容

各种实施方式的系统和方法包括烹饪用具，该烹饪用具包括：加热元件，该加热元件布置在烹饪室内并且可操作，以在多个功率和/或峰值波长中的任意一个选择性地发射波；摄像头，该摄像头可操作为捕获烹饪室的图像；以及计算装置，该计算装置可操作为向加热元件供应电力，以改变发射波的功率和/或峰值波长并且在烹饪室内生成热，并且当加热元件以稳定的功率和/或峰值波长发射时指示摄像头捕获的图像。计算装置可操作为通过关于稳定的功率和/或峰值波长调节所捕获的图像来生成经调节的所捕获的图像。计算装置包括反馈部件，这些反馈部件可操作为接收经调节的所捕获的图像，提取特征，并且分析确定事件、特性、测量和/或状态的一个或多个特征。

若干实施方式描述了一种烹饪用具(例如，封闭的烹饪室或其他)，该烹饪用具具有由计算装置(例如，计算机处理单元(CPU)、控制器、专用集成电路(ASIC)或其任意组合)控制的一个或多个加热元件。计算装置可以控制加热元件的输出功率、峰值发射波长和/或谱功率分布。例如，各个加热元件可包括：一个或多个灯丝组件；一个或多个驱动器，该一个或多个驱动器从计算装置接收命令并调节从灯丝组件发射的波的输出功率、峰值波长和/或谱功率分布；安全壳；或其任意组合。计算装置可通过控制驱动这些灯丝组件的电信号来控制灯丝组件(例如，单独地或作为整体)。例如，计算装置可以改变驱动功率、平均电流水平、驱动信号模式、驱动信号频率或其任意组合，以将烹饪用具的烹饪室中的不同材料作为目标来加热。例如，由灯丝组件发射的波的峰值波长可与肉、水、烹饪用具中的玻璃托盘、烹饪用具的内部室壁、灯丝组件的安全壳(例如，封套)或其任意组合的可激发波长一致。计算装置可以实施交互式用户界面以控制烹饪用具。例如，交互式用户界面可以在烹饪用具的触摸屏上或在连接到烹饪用具的计算装置的移动装置上实施。各个烹饪食谱可以包括一个或多个热调节算法。

烹饪用具可以基于烹饪食谱(例如，用于操作烹饪用具的一组指令)来实例化并执行热调节算法(例如，也称为“加热逻辑”)。在一些实施方式中，所公开的烹饪用具可以直接模仿一种或多种类型的常规烹饪用具(例如，对流烤箱、烘箱、窑炉、烤架、烘烤器、火炉、炉灶、微波炉、熏制器、平底锅、低温慢煮用具或其任意组合)。在一些实施方式中，烹饪用具可以从外部计算机服务器系统下载(例如，直接或间接)一个或多个烹饪食谱。

除了上述内容之外或代替上述内容，本公开的一些实施方式具有其它方面、元素、特征和步骤。这些潜在的添加和替换中的一些在整个说明书的其余部分中描述。

附图说明

图1A是根据各种实施方式的烹饪用具的示例的透视图的结构图。

图1B是根据各种实施方式的烹饪用具的另一示例的透视图的结构图。

图2是例示了根据各种实施方式的烹饪用具的物理部件的框图。

图3是例示了根据各种实施方式的烹饪用具的功能部件的框图。

图4是例示了根据各种实施方式的操作烹饪用具以烹饪可食物质的方法的流程图。

图5A是根据各种实施方式的烹饪用具的第一示例的正面剖视图。

图5B是根据各种实施方式的图5A的烹饪用具沿着线A-A’的顶部剖视图。

图5C是根据各种实施方式的图5A的烹饪用具沿着线B-B’的顶部剖视图。

图5D是根据各种实施方式的图5A的烹饪用具沿着线C-C’的顶部剖视图。

图6是根据各种实施方式的烹饪用具的第二示例的正面剖视图。

图7是根据各种实施方式的烹饪用具的加热系统的电路图。

图8是根据各种实施方式的用于烹饪用具中的加热元件的驱动电路的电路图。

图9是例示了根据各种实施方式的利用光学反馈来操作烹饪用具以烹饪食品的方法的流程图。

图10A是根据各种实施方式的烹饪用具的内部室的透视图的示例。

图10B是根据各种实施方式的烹饪用具的内部室的透视图的另一示例。

图11A是根据各种实施方式的温度探针的示例，该温度探针监测可食物质内部的温度以向烹饪用具提供温度反馈。

图11B是图11A的温度探针的电缆的剖视图。

图12A是根据各种实施方式的探针和托盘连接的侧视图的示例。

图12B是根据各种实施方式的探针和托盘连接的顶视图的示例。

图13是根据各种实施方式的温度探针连接器的前视图的示例。

图14是根据各种实施方式的对应于图13的温度探针连接器的配合连接器的前视图的示例。

图15是例示了根据各种实施方式的利用温度反馈来操作烹饪用具以烹饪食品的方法的流程图。

图16是例示了根据各种实施方式的操作烹饪用具以均匀烹饪可食物质的方法的流程图。

图17是例示了根据各种实施方式的操作烹饪用具以用不同模式烹饪可食物质的方法的流程图。

图18是根据各种实施方式的基于云的食谱储存的系统环境。

图19是根据各种实施方式的实施基于云的食谱储存的服务器系统的框图。

图20是例示了根据各种实施方式的烹饪食谱的示例的控制流程图。

图21是例示了根据各种实施方式的操作实施基于云的食谱储存的服务器系统的方法的流程图。

图22是例示了根据各种实施方式的用烹饪食谱配置烹饪用具的方法的流程图。

图23是例示了根据各种实施方式的与烹饪用具通信的无线温度测量装置的框图。

图24是例示了无线温度测量装置的至少一个实施方式的框图。

图25是例示了与烹饪用具2530通信的无线温度测量装置的至少一个实施方式的框图。

图26是例示了与烹饪用具通信的无线温度测量装置的至少一个实施方式的框图。

图27是例示了无线温度测量装置的至少一个实施方式的框图。

图28是例示了无线温度测量装置的至少一个实施方式的框图。

图29是例示了无线温度测量装置的至少一个实施方式的框图。

图30是例示了用于远程信号发生器电路的各种实施方式的信号发生器波形的曲线图。

图31是温度探针的至少一个实施方式的透视图。

图32A是图31的温度探针的侧视图，其中插入辅助件处于第一位置。

图32B是图31的温度探针的侧视图，其中插入辅助件处于第二位置。

图33是温度探针的至少一个实施方式的透视图。

图34A是图33的温度探针的侧视图，其中插入辅助件处于第一位置。

图34B是图33的温度探针的侧视图，其中插入辅助件处于第二位置。

图35是温度探针的至少一个实施方式的透视图。

图36A是图35的温度探针的侧视图，其中插入辅助件处于第一位置。

图36B是图35的温度探针的侧视图，其中插入辅助件处于第二位置。

图37是根据各种实施方式的具有烤箱内摄像头的烹饪用具的室的剖视图。

图38是根据各种实施方式的烹饪用具的透视图。

图39是例示了根据各种实施方式的烹饪用具的框图。

图40是例示了根据各种实施方式的操作烹饪用具的方法的流程图。

图41是例示了根据各种实施方式的操作烹饪用具的方法的流程图。

附图仅出于例示的目的描绘了本公开的各种实施方式。本领域技术人员将从以下讨论中容易地认识到，在不脱离本文中描述的实施方式的原理的情况下，可以采用本文中例示的结构和方法的另选实施方式。

具体实施方式

图1A是根据各种实施方式的烹饪用具100A的示例的透视图的结构图。烹饪用具100A可以包括具有门106的室102。至少一个烹饪平台110布置在室102内部。烹饪平台110可以是托盘、支架或其任意组合。室102可内衬有一个或多个加热元件(例如，加热元件114A、加热元件114B等)。各个加热元件可以包括波长可控的灯丝组件。波长可控灯丝组件能够响应于来自烹饪用具100A的计算装置(未示出)的命令而独立地调节发射频率/波长、发射功率和/或发射信号模式。

在若干实施方式中，室102是无窗的。即，当门106关闭时，包括门106的室102被完全封闭，而没有任何透明(和/或半透明)部分。例如，当门106关闭时，室102可以密封在金属外壳内(例如，与室102的外部热绝缘)。摄像头118A可以附接到室102的内部。在一些实施方式中，摄像头118A附接到门106。摄像头118A可以适于捕获至少部分地在室102内部的内容物的图像。例如，如图例示，当门106关闭时，摄像头118A可以向内朝向室102的内部，并且当门106打开时，摄像头118A可以向上。在一些实施方式中，摄像头118A安装在室102的顶板(例如，顶部内表面)上。摄像头118A可以附接到门106或在室102的顶板上接近(例如，在3英寸内)门106，以使得能够容易清洁、方便地扫描标签、隐私、避免热损坏等。

在若干实施方式中，加热元件(例如，加热元件114A和114B)包括在室中的一个或多个位置处的一个或多个波长可控的灯丝组件。在一些实施方式中，一个或多个波长可控灯丝组件中的每一个能够独立地调节其发射频率(例如，峰值发射频率)和/或其发射功率。例如，波长可控的灯丝组件的峰值发射频率可以在宽带范围(例如，从20太赫到300太赫)内调谐。不同的频率可以对应于用于加热食品、室102内的其它物品和/或烹饪用具100A的部分的不同的穿透深度。

通过使用快速切换的类似脉宽调制(PWM)的电子器件，通过具有类似继电器的控制器，加热元件可以被控制为具有变化功率，类似继电器的控制器与加热灯丝本身的热惯性相比相对快速地接通和断开。峰值发射频率的变化可以与输送到加热元件中的功率量直接相关。功率越大，峰值发射频率越高。在一些情况下，烹饪用具100A可以保持功率恒定，同时通过以较低的功率激活更多的加热元件来降低峰值发射频率。烹饪用具100A可以独立地控制灯丝组件的峰值发射频率，并且通过单独地驱动这些灯丝组件来为它们供电。

在一些实施方式中，使用各个单独加热元件的最大功率来实现最高发射频率是具有挑战性的，因为AC电源可能无法提供足够的功耗(例如，因为其将使熔丝跳闸)。在一些实施方式中，这通过以最大功率顺序地驱动各个单独的加热元件而不是以降低的功率并行地驱动它们来解决。通过具有顺序驱动和并行驱动的组合，可以实现中间峰值发射频率。

在一些实施方式中，摄像头118A包括红外传感器，以向计算装置提供热图像作为对热调节算法的反馈。在一些实施方式中，烹饪用具100A包括多个摄像头。在一些实施方式中，摄像头118A包括保护壳。在一些实施方式中，加热元件114A和114B以及摄像头118A布置在室102中，使得摄像头118A不直接在任何配对的加热元件之间。例如，加热元件114A和114B可沿着垂直于门106的两个竖直壁布置。加热元件114A和114B可以是在竖直壁上水平延伸并垂直于门106的石英管(例如，其中具有加热灯丝)。

在一些实施方式中，显示器122A附接到门106。显示器122A可以是触摸屏显示器。显示器122A可以在门106的与摄像头118A相对的一侧上附接到室102的外部。显示器122A可以被配置为显示由摄像头118A捕获和/或从其流式传输的室内部的图像或视频。在一些实施方式中，图像和/或视频可以与捕获同步地(例如，实时地)显示。在一些实施方式中，图像和/或视频可以在捕获的图像或视频之后的某个时间显示。

图1B是根据各种实施方式的烹饪用具100B的另一示例的透视图的结构图。除了以下区别之外，烹饪用具100B与烹饪用具100A类似。所例示的结构图示出了各种实施方式的部件的潜在变化。在所例示的示例中，烹饪用具100B在门106上而不是如烹饪用具100A中在其顶表面上具有显示器122B。在所例示的示例中，加热元件114C和114D平行地延伸离开门106，而不是如在烹饪用具100A中那样平行于门106的边缘。在所例示的示例中，烹饪用具100B具有定位于门106上而不是定位于室102的顶部内表面上的摄像头118B。摄像头118B可以适于捕获至少部分地在室102内部的内容物的图像。

图2是例示了根据各种实施方式的烹饪用具200(例如，烹饪用具100A和/或烹饪用具100B)的物理部件的框图。烹饪用具200可以包括电源202、计算装置206、操作存储器210、永久存储器214、一个或多个加热元件218(例如，加热元件114)、冷却系统220、摄像头222(例如，摄像头118A或摄像头118B)、网络接口226、显示器230(例如，显示器122A或显示器122B)、输入部件234、输出部件238、光源242、麦克风244、一个或多个环境传感器246、室温度计250、温度探针254或其任意组合。

计算装置206例如可以是控制电路。控制电路可以是专用集成电路或具有通用处理器的电路，该通用处理器由存储在操作存储器210和/或永久存储器214中的可执行指令配置。计算装置206可以控制烹饪用具200的物理部件和/或功能部件的全部或至少一个子集。

电源202提供操作烹饪用具200的物理部件所需的电源。例如，电源202可以将交流(AC)电源转换为用于物理部件的直流(DC)电源。在一些实施方式中，电源202对加热元件218运行第一动力系统和对其它部件运行第二动力系统。

计算装置206可控制加热元件218的输出功率、峰值波长和/或谱功率分布(例如，跨不同波长)。计算装置206可以实施各种功能部件(例如，参见图3)以便于烹饪用具200的操作(例如，自动或半自动操作)。例如，永久存储器214可以存储一个或多个烹饪食谱，这些食谱是驱动加热元件218的操作指令和时间表的集合。操作存储器210可以提供运行时存储器，以执行计算装置206的功能部件。在一些实施方式中，永久存储器214和/或操作存储器210可以存储由摄像头222捕获的图像文件或视频文件。

加热元件218可以是波长可控的。例如，加热元件218可以包括石英管，各个石英管包围一个或多个加热灯丝。在各种实施方式中，石英管的面向室壁而不是室内部的侧面涂布有耐热涂层。然而，因为加热灯丝的工作温度可能极高，所以冷却系统220提供对流冷却以防止耐热涂层熔化或蒸发。

加热元件218可以分别包括灯丝驱动器224、灯丝组件228以及安全壳232。例如，各个加热元件可以包括由安全壳容纳的灯丝组件。灯丝组件可由灯丝驱动器驱动。转而，灯丝驱动器可由计算装置206控制。例如，计算装置206可指示电源202向灯丝驱动器提供设定量的DC电源。继而，计算装置206可指示灯丝驱动器驱动灯丝组件生成处于设定的输出功率和/或峰值波长的电磁波。

摄像头222在烹饪用具200的操作中提供各种功能。例如，尽管烹饪用具200是无窗的，但是摄像头222和显示器230一起可以提供到室的内部的虚拟窗口。摄像头222可以用作食品包装标签扫描仪，该扫描仪通过识别食品包装的机器可读光学标签来配置烹饪用具200。在一些实施方式中，摄像头222可以使计算装置206能够在执行烹饪食谱时使用光学反馈。在若干实施方式中，光源242可以照亮烹饪用具200的内部，使得摄像头222可以清楚地捕获其中的食品的图像。在一些实施方式中，光源242是加热元件218的一部分。

在一些实施方式中，光源242是定向光源(例如，发光二极管或激光器)。在一些实施方式中，光源242被配置为将光投射在烹饪用具200的烹饪室中的内容物上。摄像头222可以被配置为在光源242投射光的同时捕获一个或多个图像。计算装置206可以被配置为基于一个或多个图像来开发烹饪室中的内容物的三维模型。

在一些实施方式中，摄像头222是具有第一子摄像头和第二子摄像头的双摄像头系统。双摄像头系统可以被配置为同时捕获成对的图像。计算装置206可以被配置为分析来自双摄像头系统的一对输出图像，以确定与烹饪用具200的烹饪室中的内容物相关联的深度信息。

网络接口226使计算装置206能够与外部计算装置通信。例如，网络接口226可以启用Wi-Fi或蓝牙。用户装置可以经由网络接口226直接与计算装置206连接，或者经由路由器或其他网络装置间接与计算装置连接。网络接口226可以利用因特网连接将计算装置206连接到外部装置，诸如路由器或蜂窝装置。转而，计算装置206可以通过因特网连接访问云服务。在一些实施方式中，网络接口226可以提供对因特网的蜂窝访问。

显示器230、输入部件234和输出部件238使得用户能够直接与计算装置206的功能部件交互。例如，显示器230可以呈现来自摄像头222的图像。显示器230还可以呈现由计算装置206实施的控制界面。输入部件234可以是与显示器230重叠的触摸面板(例如，统称为触摸屏显示器)。在一些实施方式中，输入部件234是一个或多个机械按钮。在一些实施方式中，输出部件238是显示器230。在一些实施方式中，输出部件238是扬声器或一个或多个外部灯。

在一些实施方式中，烹饪用具200包括麦克风244和/或一个或多个环境传感器246。环境传感器246可以包括压力传感器、湿度传感器、烟雾传感器、污染物传感器或其任意组合。计算装置206还可以利用环境传感器246的输出作为动态反馈，以根据热调节算法实时调节加热元件218的控制。

在一些实施方式中，烹饪用具200包括室温度计250和/或温度探针254。例如，计算装置206可以利用来自室温度计250的温度读数作为动态反馈，以根据热调节算法实时调节加热元件218的控制。温度探针254可以适于插入到要由烹饪用具200烹饪的可食物质中。计算装置206还可以利用温度探针254的输出作为动态反馈，以根据热调节算法实时调节加热元件218的控制。例如，烹饪食谱的热调节算法可以指示应该根据烹饪食谱在预设温度下将可食物质加热预设量的时间。

图3是例示了根据各种实施方式的烹饪用具300(例如，烹饪用具100A、烹饪用具100B和/或烹饪用具200)的功能部件的框图。例如，功能部件可以在计算装置206或一个或多个专用电路上运行。例如，烹饪用具300可以至少实施烹饪食谱库302、食谱执行引擎306、底层硬件控制引擎308、传感器数据分析、预测和控制引擎309、控制界面310、云访问引擎314或其任意组合。

在一些实施方式中，食谱执行引擎306可以分析来自摄像头(例如，摄像头222)的图像以确定门(例如，门106)是否打开。例如，来自摄像头的图像可以当面向烹饪用具300的内部时由特定光源(例如，光源242)的特定颜色照亮。食谱执行引擎306可以将交互式用户界面(例如，控制界面310)配置为询问用户指定当门打开时放置在室中的内容物。在一些实施方式中，响应于在加热食谱的执行期间检测到门打开，食谱执行引擎306可以为了安全而停止或暂停加热食谱的执行。

在一些实施方式中，食谱执行引擎306被配置为分析来自摄像头的图像，以确定机器可读光学标签是否在图像内。例如，食谱执行引擎306可以被配置为基于机器可读光学标签从烹饪食谱库302选择烹饪食谱。在一些实施方式中，控制界面310被配置为向用户装置发送消息以确认自动选择的烹饪食谱。在一些实施方式中，食谱执行引擎306被配置为在本地显示器上呈现用于确认的烹饪食谱，并且当烹饪食谱被显示时在本地输入部件上接收确认。响应于烹饪食谱的选择，食谱执行引擎306可以通过根据烹饪食谱和其中指定的热调节算法控制加热元件来执行加热配置时间表。热调节算法能够响应于变化的输入变量实时动态地控制加热元件218(例如，调节输出功率、谱功率分布和/或峰值波长)。

控制界面310可以用于经由烹饪用具300的用户界面、用户装置上的远程用户界面或其他装置与用户交互。例如，用户装置(例如，计算机或移动装置)可以经由网络接口226连接到控制界面310。经由该连接，用户可以实时配置烹饪用具300。在另一示例中，控制界面310可以在烹饪用具300的显示装置和/或触摸屏装置上生成交互式用户界面。在一个示例中，用户可以经由用户装置侧应用选择烹饪食谱。用户装置侧应用可以与控制界面310通信以使烹饪用具300执行所选择的烹饪食谱。云访问引擎314可以使烹饪用具300能够访问云服务以促进烹饪食谱的执行或更新烹饪食谱库302中的烹饪食谱。

与烹饪用具相关联的部件(例如，物理的或功能的)可以被实施为装置、模块、电路、固件、软件或其他功能指令。例如，功能部件可以以专用电路的形式、以一个或多个适当编程的处理器、单板芯片、现场可编程门阵列、支持网络的计算装置、虚拟机、云计算环境或其任意组合的形式来实施。例如，所述的功能部件可以被实施为能够由处理器或其他集成电路芯片执行的有形储存存储器上的指令。有形储存存储器可以是易失性或非易失性存储器。在一些实施方式中，易失性存储器在其不是瞬时信号的意义上可以被认为是“非瞬时的”。图中描述的存储空间和储存也可以用有形储存存储器来实施，包括易失性或非易失性存储器。

各个部件可以单独地并且独立于其他部件操作。一些或所有部件可以在同一主机装置上或在单独的装置上执行。单独的装置可以通过一个或多个通信信道(例如，无线或有线信道)耦合以协调它们的操作。一些或所有的部件可以被组合为一个部件。单个部件可以被分成子部件，各个子部件执行单独的方法步骤或单个部件的方法步骤。

在一些实施方式中，至少一些部件共享对存储空间的访问。例如，一个部件可以访问由另一部件访问或转换的数据。如果部件直接或间接地共享物理连接或虚拟连接，从而允许在另一部件中访问由一个部件访问或修改的数据，则部件可被认为是彼此“耦合”的。在一些实施方式中，至少一些部件可以被远程升级或修改(例如，通过重新配置实施一部分功能部件的可执行指令)。本文所述的系统、引擎或装置可包括用于各种应用的附加的、更少的或不同的部件。

图4是例示了根据各种实施方式的操作烹饪用具(例如，烹饪用具100A、烹饪用具100B、烹饪用具200和/或烹饪用具300)以烹饪可食物质的方法400的流程图。方法400可由计算装置(例如，计算装置206)控制。

在步骤402处，计算装置可以选择烹饪食谱(例如，从存储在计算装置和/或烹饪用具的本地存储器(例如，操作存储器210和/或持久存储器214)中的本地烹饪食谱库、由通过网络接口(例如，网络接口226)可访问的云服务实施的加热库、或连接到计算装置的另一外部源)。可选地，在步骤404处，计算装置可以识别烹饪用具中或将要在烹饪用具中的可食物质的食物简档。例如，计算装置可以利用摄像头来识别食物简档(例如，执行可食物质的图像识别或扫描附接到可食物质的外包装的数字标签)。在一些实施方式中，用户可以通过用户界面输入食物简档。食物简档可以识别食物的特性，这些特性可以包括可食物质的大小、可食物质的重量、可食物质的形状、可食物质的当前温度、其他食物特性和/或其任意组合。

在步骤406处，计算装置可以基于烹饪食谱和/或食物简档来实例化和/或配置热调节算法，以控制可食物质的加热过程。热调节算法指定如何基于可能随时间变化的输入变量来调节烹饪用具中的一个或多个加热元件的驱动参数。输入变量可以包括经过的时间(例如，从加热元件被第一次驱动时和/或加热过程第一次开始时起)、烹饪用具内的温度、经由连接到计算装置或烹饪用具的控制面板的外部装置进行的用户输入、可食物质内的温度(例如，由插入可食物质中的温度探针报告的)、可食物质的实时图像分析、实时环境传感器输出分析、其他感测的、计算的或接收的数据和/或其任意组合。在步骤408处，计算装置可以实时更新输入变量，并且在步骤410处，根据加热调节算法重新调节加热元件的驱动参数。

由热调节算法进行的部分调节可以包括热强度、峰值波长(例如，用于针对烹饪室内的不同可食物质或材料)、热持续时间、局部热位置(例如，区域)或其任意组合。在各种实施方式中，加热元件的热强度对应于由加热元件供应的功率，并且加热持续时间对应于以给定目标功率和/或峰值波长发射的持续时间。计算装置可以配置加热元件，以将不同的加热模式应用于烹饪用具中的托盘上的不同区域。不同区域可以是托盘的部分或者是搁置在托盘上的可食物质的区域。计算装置可以通过向不同加热元件供应不同量的功率来配置加热元件，从而将不同的加热模式(例如，加热水平)同时或顺序地应用于支撑托盘上的不同区域(例如，托盘上方的区域)。计算装置可以通过以不同的输出功率和/或峰值波长驱动加热系统的加热元件来配置加热元件，以将不同的加热模式应用于支撑托盘上的不同区域。烹饪用具可包括在托盘与至少一个加热元件之间的穿孔金属片。计算装置可以通过使用穿孔金属片在空间上阻挡由至少一个加热元件发射的波的部分来配置加热元件，以将不同的加热模式应用于支撑托盘上的不同区域。

在步骤412处，计算装置可以基于加热调节算法来计算何时终止加热过程(例如，当烹饪用具停止向加热元件供电时)。在一些实施方式中，加热调节算法考虑是否期望在加热过程终止之后基本上立即从烹饪用具中取出可食物质(例如，高速模式)。例如，如果用户指示可食物质在加热过程终止之后的预设持续时间内将保留在烹饪用具中(例如，低应力模式)，则加热调节算法可以缩短预期终止时间。

尽管以给定顺序呈现过程或方法，但是另选实施方式可以以不同顺序执行具有步骤的例程或采用具有方框的系统，并且可以删除、移动、添加、细分、组合和/或修改一些过程或方框以提供另选方案或子组合。这些过程或方框中的每一个可以以各种不同的方式来实施。另外，虽然过程或方框有时被示出为串行执行，但是这些过程或方框可以替代地并行执行，或者可以在不同时间执行。当过程或步骤“基于”值或计算时，该过程或步骤应当被解释为至少基于该值或该计算。

图5A是根据各种实施方式的烹饪用具500(例如，烹饪用具100A、烹饪用具100B、烹饪用具200和/或烹饪用具300)的第一示例的正面剖视图。烹饪用具500包括室502和在室502中的一个或多个位置处的一个或多个灯丝组件506(例如，灯丝组件506A、灯丝组件506B、灯丝组件506C、灯丝组件506D、灯丝组件506E、灯丝组件506F等，统称为“灯丝组件506”)。灯丝组件506可以是烹饪用具500的加热元件的一部分。各个灯丝组件506可包括围绕灯丝510的安全壳508。安全壳508可以涂布有用作反射器511的反射材料。这样，防止反射器511被碎屑弄脏。安全壳508可以由石英制成。反射材料可以是金或白色陶瓷，诸如氧化锆、氧化硅等。灯丝组件506可以是卤钨组件。反射材料可以涂布在各个加热元件的外表面的背对托盘516的部分上。

计算装置(例如，计算装置206)可被配置为控制灯丝组件506的峰值发射波长。例如，计算装置可以被配置为基于传感器输入(例如，摄像头扫描标签)或用户输入来识别与可食物质(例如，在室502中)相关联的食物简档。计算装置然后可以确定与食物简档相关联的一个或多个可激发波长。计算装置可驱动灯丝组件506以对应于至少一个可激发波长的峰值发射波长进行发射，以加热可食物质。

在一些实施方式中，室502完全被金属封闭。在一些实施方式中，室502具有门。在一些实施方式中，室502具有一个或多个透明窗口(例如，玻璃窗口)。在一些实施方式中，一个或多个穿孔金属片512(例如，穿孔金属片512A和/或穿孔金属片512B，统称为“穿孔金属片512”)布置在室502内。在一些实施方式中，在室502中仅有单个穿孔金属片(例如，在托盘516上方或在托盘516下方)。在一些实施方式中，有两个穿孔金属片(如图所示)。各个穿孔金属片512可以是可去除的或固定的面板。穿孔金属片512可以使得能够控制沿着平行于其表面的水平面的加热集中。穿孔金属片，诸如穿孔铝箔，可以用于使某些食品免遭由加热元件产生的强烈辐射热的影响。例如，当并排烹饪牛排和蔬菜时，穿孔金属片可以使蔬菜免遭被过度烹饪，并且使牛排能够从加热元件接收全部功率。与较短波长相比，来自灯丝组件506的较长波长发射可以更均匀地穿透穿孔。因此，即使穿孔被设计为屏蔽例如90％的直接辐射热，烹饪用具仍然可以通过改变波长来独立地调谐加热。这使得除了直接辐射加热之外，还能够对并排烹饪进行一些控制。

在一些实施方式中，室502包括室502中的托盘516(例如，烹饪平台110)。在一些实施方式中，托盘516包括一个或多个穿孔金属片512中的至少一个或作为其一部分。计算装置可被配置为驱动加热元件以对应于托盘516的可激发波长的峰值发射波长进行发射。通过将峰值发射波长调谐到托盘516的可激发波长，计算装置可以加热托盘516而不直接加热室502内部的空气或可食物质。

托盘516可以由玻璃制成。托盘516可包括光学透明区域，该光学透明区域使得可见光能够基本上行进穿过托盘516的两个相对表面。例如，烹饪用具500的用户可以在将待烹饪的可食物质放置在托盘516上的同时将指示表放置在托盘516下方。用户可以根据指示表直接将特定的可食物质覆盖在期望的位置。托盘516可以包括反射部分518，该反射部分使得摄像头522能够捕获搁置在托盘516上的可食物质的底视图。

烹饪用具500可以包括基于气流的冷却系统520。基于气流的冷却系统520可以直接吹到安全壳508的反射器部分上以冷却(例如，防止反射涂层的蒸发)并改善反射器511的性能。可以控制气流以提供撞击对流加热。基于气流的冷却系统520可以具有过滤蒸汽的空气路径，由此防止热空气在烹饪用具500的门打开时逸出。空气路径还可以被配置为越过烹饪用具500的摄像头(未示出)以保持摄像头的镜头不发生冷凝。

在一些实施方式中，风扇可远离灯丝组件506安装。当灯丝组件的峰值波长被配置为加热封套和/或安全壳508时，风扇可以搅动室502内的空气，以确保与安全壳508相邻的受热空气移动到室502的其他部分，以烹饪可食物质。

在一些实施方式中，烹饪用具500没有碎屑托盘。例如，烹饪用具500可以使用石英或其他耐热片来覆盖加热元件，使得烹饪用具室的底部没有加热元件会侧翻。耐热片在灯丝组件506的操作波长下可以是透明的，以使来自加热元件的辐射能够穿透而没有太多损失。

在一些实施方式中，烹饪用具500内的计算装置可以根据烹饪食谱中的指令来驱动灯丝组件506。例如，计算装置可以特定输出功率和/或峰值波长驱动至少一个灯丝组件506。特定峰值波长可对应于支撑托盘、安全壳508(例如，灯丝组件的封套)、特定类型的可食材料、水分子或其任意组合中的材料的可激发波长。通过匹配特定峰值波长，计算装置可以针对特定材料进行加热。例如，计算装置可以以峰值波长(例如，对于玻璃托盘为3μm或以上)驱动至少一个加热元件，使得支撑托盘对于从至少一个加热元件发射的波是基本上不透明的。计算装置可以以峰值波长(例如，对于玻璃托盘为3μm或以下)驱动至少一个加热元件，使得支撑托盘对于从至少一个加热元件发射的波是基本上透明的。计算装置可以以峰值波长(例如，对于玻璃托盘为在3μm至4μm之间)驱动至少一个加热元件，使得支撑托盘由从至少一个加热元件发射的波加热，而不加热烹饪室中的任何有机可食物质。

图5B是根据各种实施方式的图5A的烹饪用具500沿着线A-A’的顶部剖视图。图5B可以例示穿孔金属片512A和穿孔金属片512A内的暴露托盘516的腔。图5C是根据各种实施方式的图5A的烹饪用具500沿着线B-B’的顶部剖视图。图5C可以例示托盘516。在一些实施方式中，反射部分518通过托盘516可见。图5D是根据各种实施方式的图5A的烹饪用具500沿着线C-C’的顶部剖视图。图5D可以例示灯丝组件506。在一些实施方式中，基于气流的冷却系统520的风扇在灯丝组件506下方。

图6是根据各种实施方式的烹饪用具600的第二示例的正面剖视图。该第二示例可以例示所公开的烹饪用具的各种实施方式中的各种特征。结合第二示例描述的特定特征、结构或特性可以包括在第一示例中。所有描述的示例具有不与其他示例相互排斥的特征。

例如，烹饪用具600包括加热元件，因此包括灯丝组件(例如，灯丝组件606A、灯丝组件606B、灯丝组件606C和灯丝组件606D，统称为“灯丝组件606”)。灯丝组件606与灯丝组件506的不同之处可以在于，上部组(例如，灯丝组件606A、606B和606B)以基本垂直的角度从下部组(例如，灯丝组件606D和未示出的其它灯丝组件)纵向延伸。进一步与灯丝组件506不同，灯丝组件606彼此不均匀地隔开。

反射器611可被定位为与各个灯丝组件606隔开。反射器611可以是与反射器511的涂层不同的独立结构。反射器611可以与灯丝组件(例如，因此与加热元件)间隔一定距离，以具有防污特性并且蒸发任何可食物质碎屑。烹饪用具600可以包括风扇620。与基于气流的冷却系统520不同，风扇620不专门致力于任何灯丝组件606。

室602基本上类似于室502。穿孔金属片612A和612B基本上类似于穿孔金属片512。托盘616基本上类似于托盘516，但不包括反射部分。摄像头622基本上类似于摄像头522。

图7是根据各种实施方式的烹饪用具(例如，烹饪用具100A、烹饪用具100B、烹饪用具200和/或烹饪用具300)的加热系统700的电路图。加热系统700可以包括被配置为生成电磁波的多个加热元件(例如，加热元件702A、加热元件702B等，统称为“加热元件702”)。各个加热元件可被配置为在输出功率和/或峰值波长的范围内操作。

交流(AC)供电电路706被配置为将来自AC电源线710的AC电源转换为直流(DC)电源。AC电源线710在触发断路器之前提供高达最大功率阈值。AC供电电路706可以包括功率因数校正(PFC)电路。AC供电电路706可以将来自AC电源线的AC电源循环分成两个半波。

多个开关电路(例如，开关电路714A、开关电路714B等，统称为“开关电路714”)可以分别对应于多个加热元件702。开关电路714可以是TRIAC开关。当对应的开关电路接通时，来自AC供电电路706的DC电源被路由到加热元件。控制电路718被配置为接通多个开关电路714的子集，使得通过开关电路汲取的总功率等于或低于最大功率阈值。控制电路718可被配置为一次接通单个开关电路以将经由处于最大功率阈值的AC电源提供的DC电源集中到单个加热元件。控制电路718可以包括处理器(例如，计算装置206)。开关电路714可由控制电路718配置为向第一加热元件提供一个半波并且向第二加热元件提供另一个半波。

图8是根据各种实施方式的用于烹饪用具(例如，烹饪用具100A、烹饪用具100B、烹饪用具200和/或烹饪用具300)中的加热元件的驱动电路800的电路图。在各种实施方式中，烹饪用具可以具有与其具有的加热元件的数量一样多的驱动电路800的实例。驱动电路800可以从烹饪用具的控制电路、处理器和/或计算装置接收控制信号802。控制信号802被提供给用于交流的三极管(TRIAC)驱动器806。TRIAC驱动器806可以是具有过零TRIAC驱动器的光耦合器。TRIAC驱动器806可控制由TRIAC810提供的调光比。TRIAC 810可从交流(AC)电源814汲取其电力。AC电源814可以是120Hz的AC电源。烹饪用具的控制电路/处理器/计算装置可以在驱动电路800汲取太多电力之前将AC电源814从驱动电路800断开。TRIAC 810的直接输出被提供为与驱动电路800相对应的加热元件的正端子818A。加热元件的负端子818B可以连接到电中性电位。

图9是例示了根据各种实施方式的使用光学反馈来操作烹饪用具(例如，烹饪用具100A、烹饪用具100B、烹饪用具200和/或烹饪用具300)以烹饪食品的方法900的流程图。方法900可由计算装置(例如，计算装置206)控制。

在步骤901处，计算装置在烹饪之前捕获一个或多个图像，并且通过图像分析确定食物的特性，诸如烹饪托盘上的高度和放置。还可以分析图像以检测膳食准备中的潜在错误，诸如将食物放置在托盘的错误位置上。在步骤902中，计算装置可(例如，如校正用户错误所必需的)与用户交互以校正检测到的错误(如果存在的话)，并且酌情调节食谱流程。

在步骤903处，计算装置可以从其本地加热食谱库或从由通过网络接口(例如，网络接口226)可访问的云服务实施的加热库选择加热食谱。在步骤904处，烹饪用具内部的摄像头(例如，摄像头118A或摄像头118B)可以将食品的图像流式传输到计算装置。例如，摄像头可以指向烹饪用具的烹饪平台(例如，烹饪平台110)。

在步骤906处，当计算装置接收到图像时，计算装置可以利用计算机视觉技术来分析图像，以确定食品、烹饪室或烹饪平台的状态。在一些实施方式中，计算装置可以将图像分割成与视频相对应的部分、与烹饪平台相对应的部分和/或与烹饪室相对应的部分。根据图像的分割，计算装置可以确定食品、烹饪平台和/或烹饪室的单独状态。该状态可以是已知状态(例如，匹配一组特定于加热食谱或一般地对于烹饪用具的烹饪操作是全局的潜在状态)或未知状态。

在一个示例中，加热食谱用于烹饪牛排。特定于牛排烹饪食谱的该组潜在状态可以包括对应于不同烧灼水平的状态。在另一示例中，加热食谱用于制作爆米花。该组特定于爆米花制作食谱的潜在状态可以包括对应于尚未爆裂状态、爆裂中状态和完全爆裂状态的状态。在又一示例中，加热食谱用于煮蛋。特定于煮蛋食谱的该组潜在状态可以包括水沸腾状态和水未沸腾状态。全局状态可以包括烟雾报警状态(例如，当烹饪室内部有烟雾时)或火灾报警状态(例如，当烹饪室内部有火灾或食品着火时)。未知状态是偏离所有已知状态的图像，使得计算装置停止烹饪用具的操作或至少警告用户是非常罕见的。

在步骤908处，计算装置可以响应于食品、烹饪室和/或烹饪平台的状态改变来重新配置加热元件或烹饪用具的其他物理部件。例如，重新配置可以包括关闭加热元件、改变一个或多个加热元件的峰值发射频率、改变一个或多个加热元件的输出功率、控制冷却系统(例如，冷却系统220)、经由网络接口(例如，网络接口226)发送自然语言或媒体消息、在显示器(例如，显示器122A或显示器122B)上显示消息、或其任意组合。

在步骤910处，计算装置可以将食品、烹饪室和/或烹饪平台的状态改变历史存储在本地存储器(例如，永久存储器214)中。在一些实施方式中，在步骤912处，计算装置可以根据状态改变历史生成例示加热食谱的进展的媒体文件(例如，可视化图像或视频)。

光学反馈系统

烹饪用具可以实施光学烹饪控制。烹饪用具可以使用摄像头来在烹饪食物之前或同时确定若干极其重要的参数，这些参数包括但不限于：食物几何形状和厚度、表面纹理变化、褐变或烧灼的水平、存在烧焦、食物收缩、膨胀或变形、液体渗漏、存在烟雾、存在蒸汽、液体沸腾或其任意组合。

光学反馈控制对于烹饪过程遵循指数或非线性轨迹的烹饪方法特别有用。例如，在褐变食物中，食物越暗，食物将吸收的热量越多。这在烤面包中特别明显，在烤面包中，2分钟通常产生美丽的褐色，但是2分30秒将烧焦烤面包。光学反馈将使得吐司能够每次都完美地褐变。

另外，对于连续的烹饪过程，如果烹饪装置已经被上一次烹饪过程预热，，褐变的光学控制就更为重要，因为难以通过编程计算已经加热的烹饪装置主体将给食物带来多少热量。

除了光学反馈控制之外，食物的3D几何形状也可以由摄像头确定。该几何形状可以通过增加附加的摄像头来获得，其中立体视觉可以用于确定3D几何形状，或者通过增加另一结构化光源来获得，使得预定的光图案被投射到食物上，使得食物的3D结构可以通过光图案的变形来推断。

也可以通过仅使用单个摄像头来确定食物几何形状，因为烹饪装置腔被很好地控制。然而，对于具有非常小的对比度或可见边缘的食物，使用单个摄像头确定精确的3D结构可能更具挑战性。在这些情况下，不同的光源、不同的摄像头滤色镜和传感器可以同时用于提高三维分辨率。3D几何形状在若干方面是有用的：可以基于所讨论的食物的厚度来优化烹饪顺序。3D几何形状还可以帮助生成褐变或烧灼时段的结果的预览。

在若干实施方式中，计算装置可以实施促进预期为烹饪用具构建虚拟加热食谱的开发者的编程过程的各种机制，其中虚拟加热食谱包括光学反馈控制的使用。食物的光学特性可以由摄像头库确定，摄像头库然后将食物的状态转化成容易应用的应用编程界面(API)。在一个示例中，可以将烧灼或褐变的控制编程地划分成10个段：零是完全未褐变，10是黑色。摄像头可以使用食物的初始色度来将该褐变等级校准为零值。基于食物的类型，可以计算出褐变水平10。当食物正被烹饪时，摄像头可以将初始褐变水平与当前褐变水平进行比较以计算API中呈现的当前褐变水平。

另外，在存在非线性变化的烹饪过程中，光学反馈库可以进一步使用该非线性变化来校准其褐变等级。例如，在可以从烘焙形成酥皮的食物中，酥皮的形成可以被校准到例如水平7。

在另一示例中，从食物发出的蒸汽的存在或气泡的存在指示食物的表面温度已经达到100℃。该信息与烹饪设备温度、上述其他光学信息和定时组合可以用于对食物的内部温度和/或烹饪过程的状态进行建模。

图10A是根据各种实施方式的烹饪用具1000A(例如，烹饪用具100A、烹饪用具100B、烹饪用具200和/或烹饪用具300)的内部室1002的透视图的示例。内部室1002可以包括接收来自温度探针1010(例如，温度探针1100)的信号的连接接口1006A。内部室1002的脊(未示出)适于接收和支撑食物托盘1014。。食物托盘1014转而支撑可食物质1018。温度探针1010插入可食物质1018中以取得可食物质1018的温度读数。例如，温度探针可以是多点温度探针，该探针将温度读数的多个流(例如，分别对应于沿着温度探针的长度的点)发送到烹饪用具1000A中或耦合到烹饪用具的计算装置(例如，计算装置206)。

图10B是根据各种实施方式的烹饪用具1000B(例如，烹饪用具100A、烹饪用具100B、烹饪用具200和/或烹饪用具300)的内部室1002的透视图的另一示例。在下文中，“连接接口1006”可以指连接接口1006A或连接接口1006B。在若干实施方式中，连接接口1006适于接收对应于温度读数的一个或多个模拟信号。连接接口1006可以适于建立到食物托盘1014(如图10A所示)或到温度探针1010(如图10B所示)的电连接、电感耦合连接、电容耦合连接或其任意组合。烹饪用具1000B的计算装置可以经由连接接口1006B从温度探针1010接收温度读数的一个或多个连续馈送。在这些实施方式中，计算装置可以通过分析/解码模拟信号来确定温度读数。响应于来自连续馈送的温度读数的改变，计算装置可以执行由计算装置动态控制的热调节算法。每次使用烹饪用具时，用户可以选择与烹饪食谱相对应的加热食谱。加热食谱可以指定计算装置执行的热调节算法。

在若干实施方式中，计算装置被配置为检测可食物质1018的中心，使得计算装置可以准确地将温度读数流分配为对应于可食物质1018的中心。这使得计算装置能够监测可食物质1018的不同部分处的温度梯度，由此使得能够实现精确的烹饪方法。在一个示例中，计算装置可以基于温度探针1010的插入角度和/或插入深度和/或来自连续馈送的温度读数的用户输入来检测可食物质的中心。在另一示例中，温度探针1010的插入角度和/或插入深度由加热食谱指定。在一些实施方式中，烹饪用具的显示器可以向用户呈现插入角度和插入深度，以使用户根据那些规范将温度探针1010插入可食物质1018中。

在若干实施方式中，连接接口1006被配置为机械地耦合到食物托盘1014的一部分并且与食物托盘1014的中继接口1030通信。食物托盘1014可以是烹饪用具1000A和/或1000B的可去除部件。食物托盘1014可以机械地附接到温度探针1010的至少一部分并且从温度探针1010接收温度读取信号。在一些实施方式中，连接接口1006可以向食物托盘1014提供电源，该电源可以被中继到温度探针1010。温度探针1010可以是方便地与食物托盘分离和/或重新附接的可去除部件。在一个示例中，连接接口1006包括磁体或可磁化材料(例如，铁磁材料)以与食物盘1014的一部分机械地耦合。在其他示例中，连接接口1006包括可去除地附接到食物托盘1014的卡扣机构、按钮、销、钩、夹子或其任意组合。中继接口1030可以包括磁体或可磁化材料(例如，铁磁材料)，以与连接接口1006的一部分和/或温度探针1010的一部分机械地耦合。在其他示例中，中继接口1030包括卡扣机构、按钮、销、钩、夹子或其任意组合，以可去除地附接到连接接口1006的一部分和/或温度探针1010的一部分。在一些实施方式中，中继接口1030包括至少两个部分。中继接口1030的一部分可以(例如，机械地和/或电气地)耦合到温度探针1010。中继接口1030的一部分可以(例如，机械地和/或电气地)耦合到连接接口1006。

在若干实施方式中，烹饪用具1000A和/或1000B包括电源(例如，电源202)。电源可以通过调制通过内部室1002的交流电(AC)来向烹饪用具的可去除附件供电。内部室1002中的壁可以是导电的，用作单导线。食物托盘1014也可以是导电的。因此，从电源供应的电源可以传递到与食物托盘1014电接触的任何部件(例如，温度探针1010)。温度探针1010可以通过从通过导电室壁和食物托盘1014与AC电流的电容耦合中采集电源，来从电源中提取(例如，采集)电源。转而，温度探针1010可以利用所采集的电源来生成到连接接口1006的有线电信号、音频信号、射频信号、电感耦合信号和/或电容耦合信号。例如，可以使用一个或多个无源电子部件来生成信号，这些无源电子部件响应于在不同温度范围下接收电源而产生不同信号。

图11A是根据各种实施方式的温度探针1100的示例，该温度探针监测可食物质(例如，可食物质1018)内部的温度以向烹饪用具提供温度反馈。温度探针1100包括探针主体1102和附接到探针主体1102的电缆1106。图11B是图11A的温度探针1100的电缆1106(沿着线6B)的剖视图。

关于图11A和图11B，电缆1106可以包括护套1110、绝缘层1114和内部导线1118。例如，护套1110可以是金属编织护套(例如，铁编织护套或钢编织护套)。在另一示例中，护套1110是耐热的聚胺基护套或聚酰胺护套。绝缘层1114可以是内部导线1118与护套1110之间的耐热绝缘材料。耐热绝缘材料可以包括金属氧化物粉末(例如，氧化镁粉末)、硅、玻璃纤维或其任意组合。

电缆1106被配置为传送沿着探针主体1102的来自温度感测元件1122的温度读数。在一些实施方式中，电缆1106还可以将电源输送到温度感测元件1122。温度感测元件1122被配置为测量温度读数并经由电缆以模拟信号形式传送温度读数。在一些实施方式中，探针主体1102包括允许测量食物高度和/或探针主体1102的插入深度的标记、蚀刻或其它可见标记。例如，标记可以包括温度感测元件1122的位置、用于直尺的刻度线(例如，如图12A至图12B例示)、和/或其它插入和测量辅助件。在一些实施方式中，计算机视觉系统可以捕获插入到可食物质中的温度探针的图像并且根据所捕获的图像(包括通过分析在所捕获的图像中可见的探针标记)确定一个或多个食物特性(例如，食物高度)和/或验证探针是否已经被适当地插入。

在一些实施方式中，温度探针1100包括无线通信装置1126。例如，无线通信装置1126可以生成射频(RF)信号、电感耦合信号、电容耦合信号、音频或振动信号、光信号、或其任意组合。电缆1106被配置为向无线通信装置1126提供电源。

在一些实施方式中，温度探针1100包括耦合到电缆1106的与探针主体1102相对的端的托盘附接机构1130。托盘附接机构1130可以可去除地附接到烹饪用具的托盘。在一些实施方式中，托盘附接机构1130适于电耦合到托盘的至少一部分(例如，以通信或接收电源)。在一些实施方式中，托盘附接机构1130包括促进一种或多种形式的近场通信的电容耦合器(例如，天线)或电感耦合器(例如，线圈)。托盘附接机构1130可以是设计成至少部分地装配到托盘中或者设计成装配在托盘的突起周围的块。托盘附接机构1130可以包括耐温磁体或可磁化金属(例如，铁磁材料)。托盘附接机构1130可以包括用于附接或机械耦合的夹子、钩、卡扣按钮、夹具、锚固件或其任意组合。

在若干实施方式中，温度探针1100包括插入辅助件1136(例如，圆盘、截棱柱、圆柱体等)。插入辅助件1136可以围绕探针主体1102。在若干实施方式中，插入辅助件1136可沿着探针主体1102滑动以调节插入深度。在一些实施方式中，插入辅助件1136可具有孔或挖空部分以减小插入辅助件1136的重量。插入辅助件1136、探针主体1102、温度感测元件1122和/或温度探针1100的其它部件可以是耐热的。例如，这些部件可以包括一种或多种能够承受低于900至1000华氏度的温度的耐热材料或由其构成。在另一示例中，这些部件可以包括一种或多种能够承受低于1000华氏度的温度的耐热材料或由其构成。在一些实施方式中，插入辅助件1136包括至少一个插入深度参考，该参考使得用户能够确定探针主体是否以已知角度插入。在一些实施方式中，插入辅助件包括至少一个插入深度参考，该参考使得用户能够确定探针主体1102在探针主体一直插入通过可食物质时插入到可食物质中多深或可食物质的顶表面的深度(例如，厚度)。插入辅助件1136可包括围绕探针主体并邻近手柄的止动器结构(例如，圆盘结构)。止动器结构可以防止温度探针1100插入超过一定深度。

在一些实施方式中，探针主体1102包括在与尖端1146相对的端上的手柄1140。在一些实施方式中，探针主体1102是长度可调的。

图12A是根据各种实施方式的探针和托盘连接的侧视图的示例。温度探针1200包括探针主体1202、深度设定辅助件1206、手柄1210、电缆1214和连接器1218。温度探针1200可以耦合到托盘1204。探针主体1202可由刚性材料制成，并且可包括可见标记1224，标记允许测量食品并提供用于设定和/或测量插入深度的附加引导。在一些实施方式中，计算机视觉系统捕获所插入探针的一个或多个图像，并且使用探针的已知维数和可视标记1224中的一个或多个来估计食物高度、插入深度和角度以及其他特性。深度设定辅助件1206可适于沿着探针主体1202滑动。手柄1210可以固定到探针主体1202的在食物渗透端(例如，尖端)对面的一端。电缆1214可以耦合到(例如，机械耦合到和/或电气耦合到)探针主体1202。电缆1214可以沿着探针主体1202电耦合到热感测元件。在一些实施方式中，电缆1214可与探针主体1202分离。

在一些实施方式中，电缆1214包括磁性材料、铁磁材料、可磁化材料、含铁材料或其任意组合。这使得电缆1214能够由嵌入托盘1204中的磁体组织(例如，根据模式磁性吸引)。在一些实施方式中，电缆1214包括可变形材料(例如，可变形金属)，使得电缆1214可以保持其形状。在一些实施方式中，线缆1214或托盘1204可以包括将电缆1214夹到托架1204的夹住机构。连接器1218可以与托架1204的配合连接器1222可拆卸地耦合。

图12B是根据各种实施方式的探针和托盘连接的顶视图的示例。托盘1204可以包括磁体1230。磁体可以沿着托盘1204的边缘嵌入，以将线缆1214保持在托盘1204的边缘上。可选地，托盘1204还可以包括保持电缆1214的夹子1234。

图13是根据各种实施方式的温度探针连接器1300(例如，连接器1218)的前视图的示例。温度探针连接器1300可包括被铁环1306包围的多个电导体焊盘(例如，焊盘1302A、焊盘1302B、焊盘1302C和焊盘1302D，统称为“电导体焊盘1302”)。铁环1306又被垫圈1310包围。垫圈1310可以被保护壳1314包围。

图14是根据各种实施方式的对应于图13的温度探针连接器的配合连接器1400(例如，配合连接器1222)的前视图的示例。配合连接器1400可包括位于凹部或凸起部1406内的多个接触弹簧(例如，接触弹簧1402A、接触弹簧1402B、接触弹簧1402C和接触弹簧1402D，统称为“接触弹簧1402”)，以接收探针连接器(例如，温度探针连接器1300)。

温度探针连接器1300和配合连接器1400可适于磁性地耦合。例如，一个连接器可以包括磁体，而另一个连接器包括可磁化的含铁(例如，铁磁)材料。托盘1204和温度探针1200的磁性耦合机构使得能够方便地机械耦合布线。例如，当组合的食物和温度探针1200被推入烹饪用具中时，部分悬垂的连接器1218和/或电缆1214可以自动地卡入到位。

图15是例示了根据各种实施方式的利用温度反馈来操作烹饪用具(例如，烹饪用具100A、烹饪用具100B、烹饪用具200、烹饪用具300、烹饪用具1000A和/或烹饪用具1000B)以烹饪食品的方法1500的流程图。在步骤1502处，烹饪用具中的计算装置识别计算机存储器中的烹饪食谱。烹饪食谱可以指定热调节算法。

在步骤1504处，计算装置可以接收分别对应于沿着插入到可食物质中的温度探针的长度的传感器的模拟馈送。在步骤1506处，计算装置可以从模拟馈送计算温度读数。与步骤1506并行地、在其之前或之后，计算装置可以在步骤1508处确定模拟馈送中的哪个对应于可食物质的中心。在步骤1510处，计算装置可以通过响应于相对于可食物质的中心的温度读数的改变而动态地控制和/或调节烹饪用具中的加热元件来执行热调节算法。

图16是例示了根据各种实施方式的操作烹饪用具(例如，烹饪用具100A、烹饪用具100B、烹饪用具200、烹饪用具300、烹饪用具1000A和/或烹饪用具1000B)以均匀地烹饪可食物质的方法1600的流程图。在步骤1602处，烹饪用具可以从数据库识别可食物质的食物简档。例如，烹饪用具可以通过在开始加热(例如，烧灼和/或烘烤)可食物质之前扫描(例如，光学扫描或基于近场)可食物质的包装来识别食物简档。对于另一示例，烹饪用具可以通过经由交互式用户界面接收食物简档的用户指示来识别食物简档。交互式用户界面可以在烹饪用具的触摸屏上实施。交互式用户界面可以在具有与烹饪用具的网络连接的移动装置(例如，智能电话或电子平板)上实施。

在步骤1604处，烹饪用具的计算装置(例如，处理器或控制器)可以基于来自数据库的烹饪食谱来实例化热调节算法。例如，计算装置可以识别与食物简档相关联的一个或多个烹饪食谱并且显示烹饪食谱以供用户选择。计算装置然后可以接收至少一个烹饪食谱的用户选择。计算装置可以基于所选择的烹饪食谱来实例化热调节算法。在一个示例中，所选择的烹饪食谱包括烧灼步骤。

在步骤1606处，烹饪用具可以经由光学传感器监测烹饪室中的可食物质的表面。在步骤1608处，烹饪用具可以基于对可食物质的表面的监测利用光学反馈控制经由由计算装置控制的至少第一加热元件来烧灼可食物质。例如，计算装置可以通过调谐第一加热元件的峰值发射波长来将烹饪用具设置成烧灼。例如，较长峰值发射波长的加热浓度可以更多地穿透可食物质。因此，当烧灼时，计算装置可缩短加热元件的峰值发射波长。当烧灼时，使用较高频率和较短峰值发射波长。在烧灼操作期间的辐射热传递效率可以是在常规灯丝温度下运行的烤箱(例如，常规镍铬耐热合金烤箱)的辐射热传递效率的20倍以上。在这种高得多的辐射热传递效率下，可食物质的各个部分可能永远不会达到平衡的热平衡(例如，辐射热以比被热传导到可食物质的内部部分中的热更快的速度被添加到可食物质的表面)。因此，可食物质的内部部分不完全充当可食物质的表面的热沉。结果，当烧灼可食物质的表面时，可食物质的内部部分也被烘烤。

在步骤1610处，烹饪用具可以经由与计算装置通信的多点温度探针来确定可食物质的深度中心。在步骤1612处，烹饪用具可以在烧灼步骤完成之后(例如，根据光学反馈)经由由计算装置控制的至少第二加热元件来烘烤烹饪室中的可食物质。第一加热元件和第二加热元件可以是相同的加热元件或不同的加热元件。各个加热元件可包括一个或多个能够调节其峰值发射波长的灯丝组件。例如，计算装置可以通过调谐第二加热元件的峰值发射波长来将烹饪用具设置成烘烤。

当烘烤时，计算装置可以将第二加热元件的峰值发射波长配置为与穿过可食物质到达所确定的深度中心的穿透深度相对应。计算装置可以将峰值发射波长按比例调节到与穿透深度相对应的水平。在步骤1602中识别的食物简档可以指定深度调节函数。深度调节函数可以将穿透深度映射到峰值发射波长。由此，计算装置可以根据食物简档/深度调节函数来将峰值发射波长按比例地调节为对应于穿透深度。

计算装置可以在烘烤时与在烧灼时不同地操作加热元件。在一些实施方式中，当烘烤时，计算装置驱动(例如，向驱动器发送控制命令)第二加热元件的灯丝组件以比当烧灼可食物质时更长的峰值发射波长(例如，更低的峰值发射频率)发射。在一些实施方式中，当烘烤时，计算装置以比当烧灼可食物质时更高的功率驱动第二加热元件的灯丝组件。当烘烤时，峰值发射波长较长，辐射功率较低，辐射热传递效率低于烧灼时。这使得烘烤操作能够在不影响可食物质的表面的情况下烹饪可食物质的内部部分。例如，这可能部分是因为可食物质由于可食物质的表面热被快速传导至可食物质的中心而更快地达到平衡。

在烘烤时，计算装置可以基于来自插入到可食物质中的温度探针的温度反馈控制来调节驱动加热元件(例如，第二加热元件)的功率。温度探针可以与计算装置通信。例如，计算装置可以经由与温度探针的电线连接、射频(RF)无线连接、或近场电感或电容耦合连接来监测来自温度探针的温度读数。

在方法1600的各种实施方式中，烹饪用具在烘烤之前烧灼(例如，利用高功率的表面烹饪)。例如，以较小的功率执行烘烤。在一些实施方式中，存在具有多个加热元件的四个大烹饪区域。由于功率限制，当烧灼时，以最大功率或最短波长使用所有加热元件可能是不切实际的。例如，烹饪用具可以在其内室的顶部上具有三个加热元件。烹饪用具可以顺序地运行顶部上的加热元件以便烧灼(例如，以克服功率限制)。当烘烤时，烹饪用具可以以较低功率顺序地驱动加热元件，或者同时运行所有加热元件或所有顶部加热元件，与当烧灼时相比，所有这些加热元件具有更长波长的较低灯丝温度。

通常，驱动加热元件发射更长的波长使得发射的功率更深地穿透到食物中。然而，食物的热梯度也可以促进穿透。非常热的表面可以导致从食物表面到中心的相对急剧的温度梯度。相对较低的温度可从食物的所有侧面均匀加热，这类似于黑体辐射如何引起较低/较平滑的温度梯度。

图17是例示了根据各种实施方式的操作烹饪用具(例如，烹饪用具100A、烹饪用具100B、烹饪用具200、烹饪用具300、烹饪用具1000A和/或烹饪用具1000B)以用不同模式烹饪可食物质的方法1700的流程图。在步骤1702处，烹饪用具的计算装置可以被配置为基于烹饪食谱来执行热调节算法/过程，该烹饪食谱指定用于操作烹饪用具的一个或多个加热元件的驱动逻辑(例如，参见步骤1602和1604)。

例如，烹饪食谱可以指定哪些加热元件要开启(例如，控制加热的方向性)。例如，烹饪食谱可以指示开启来自托盘下方的加热元件并且关闭来自托盘上方的加热元件。在该示例中，烹饪用具可以模拟炉灶顶部。烹饪用具可以以多种方式加热可食物质。烹饪用具可以被配置为直接加热可食物质。烹饪用具可以被配置为加热其内部室(例如，其室壁及其托盘)并且让其内部室吸收并且重新发射能量以加热可食物质。烹饪用具可以被配置为同时加热内部室和可食物质。内部室中的受热空气也可以加热可食物质。烹饪用具还可以被配置为提供受热空气的气流以便作为撞击对流烤箱来烹饪食物。在较低的气流速度下，烹饪用具可以被配置为常规的对流烤箱。

因为烹饪用具内部的物品(例如，可食物质、空气、室壁和托盘)可以各自具有一个或多个可激发波长，所以通过控制加热元件的峰值发射波长，计算装置可以具体地针对不同的物品来加热。因为物品可能具有多个可激发波长，所以计算装置可以选择不同的峰值发射波长以控制由加热元件提供的烹饪速度/效率。

当最初将任何烹饪用具加热到适当的操作温度时，这种烹饪用具可能试图汲取太多的功率。因此，所公开的烹饪用具可以包括扼流电路，该扼流电路将汲取的功率覆盖在典型的断路器的限制内。例如，典型的断路器可以承受突然的大浪涌，但在1800瓦以上的相对稳定的汲取是不可能的。扼流电路可以使烹饪用具在初始时较慢地升温，以防止烧断断路器中的熔丝。

在步骤1704处，计算装置可将热调节算法配置为根据低应力模式或高速模式来操作。在步骤1706处，计算装置可以监测来自烹饪用具的一个或多个传感器的一个或多个反馈控制信号。例如，反馈控制信号可以包括来自温度探针的温度读取信号、来自光学传感器(例如，摄像头)的光学反馈信号或其组合。

在步骤1708处，计算装置可以基于烹饪食谱以及烹饪食谱被配置为是在低应力模式下还是在高速模式下操作来驱动一个或多个加热元件以烹饪可食物质。在一些实施方式中，计算装置还可以基于反馈控制信号来驱动一个或多个加热元件。在一些实施方式中，计算装置可以计算何时完成烹饪的预测(例如，加热轨迹)并关闭加热元件。在一些实施方式中，加热元件的控制是动态的(例如，基于来自温度探针或来自摄像头的反馈控制信号)，因此完成时间还未知。

在步骤1710处，计算装置可关闭加热元件的电源。在步骤1712处，计算装置可以根据烹饪食谱被配置为处于低应力模式还是高速模式来确定何时呈现热调节算法的完成指示符。在一些实施方式中，计算装置可以基于反馈控制信号确定何时呈现完成指示符(例如，当根据光学传感器“视觉地”完成烧灼时，或者当可食物质在特定时间段内已经达到特定温度时)。

当呈现完成指示符时，高速模式需要从烹饪用具取出可食物质(例如，否则可食物质将过度烹饪)。低应力模式允许取出在预设时间范围内(例如，从立即到30分钟内或从立即到两到三小时内)发生。

在一些实施方式中，在高速模式下，当计算装置关闭加热元件的电源时，烹饪用具可以呈现完成指示符。在一些实施方式中，在低应力模式下，计算装置可以在计算装置关闭加热元件的电源之后的某一时间量呈现完成指示符。例如，在加热元件的电源被关闭之后，烹饪用具的托盘和/或室壁保持重新发射的能量源。内部空气也仍然处于高温。在低应力模式下，计算装置可以使用计算机模型来模拟来自内部室和热空气的能量的重新发射，以计算/预测可食物质的加热轨迹。一旦加热轨迹已经达到来自内部室的能量的重新发射已经充分地逐渐消失并且热空气已经冷却的点，计算装置就可以呈现完成指示符，使得即使可食物质在室中保持预设的时间范围，它们也不会导致可食物质被过度烹饪或变得不新鲜。

尽管以给定顺序呈现过程或方法，但是另选实施方式可以以不同顺序执行具有步骤的例程或采用具有方框的系统，并且可以删除、移动、添加、细分、组合和/或修改一些过程或方框以提供另选方案或子组合。这些过程或方框中的每一个可以以各种不同的方式来实施。另外，虽然过程或方框有时被示出为串行执行，但是这些过程或方框可以替代地并行执行，或者可以在不同时间执行。当过程或步骤“基于”值或计算时，该过程或步骤应当被解释为至少基于该值或该计算。

图18是根据各种实施方式的基于云的食谱储存器的系统环境。服务器系统1800可以实施基于云的食谱储存器。服务器系统1800可经由诸如因特网的广域网(WAN)1804来访问。局域网(LAN)1808可连接到WAN1804。烹饪用具1812(例如，烹饪用具100A、烹饪用具100B)可以建立到LAN 1808的网络连接，并且经由LAN 1808建立到WAN 1804的网络连接。在一些实施方式中，移动装置1816可以经由LAN 1808或对等连接(例如，蓝牙)连接到烹饪用具1812。在一些实施方式中，移动装置1816连接到LAN 1808。在一些实施方式中，LAN 1808可以由访问点、路由器、移动装置1816或其它网络设备(未示出)建立。

图19是根据各种实施方式的实施基于云的食谱储存器的服务器系统1900(例如，服务器系统1800)的框图。服务器系统1900可以包括食谱储存器1902、食谱分配界面1904、食谱设计界面1906、食谱执行模拟器1910、食物简档数据库1914、用户简档数据库1915、仪器简档储存器1916、套餐简档数据库1918、模板数据库1922或其任意组合。食谱储存器1902存储一个或多个烹饪食谱。各个烹饪食谱可以包括一个或多个加热逻辑(例如，热调节算法)。食谱分配界面1904可以通过网络界面或应用编程界面(API)呈现和提供食谱储存器1902的内容，以便外部装置下载。例如，烹饪用具(例如，烹饪用具100A和/或烹饪用具100B)可以通过广域网(例如，WAN 1804)访问食谱分发界面1904。在至少一个示例中，用户可以将烹饪食谱下载到移动装置上，然后将烹饪食谱传送到烹饪用具。在至少一个示例中，烹饪用具的用户可以将烹饪食谱直接下载到烹饪用具中。在各种实施方式中，用户简档数据库1915存储促进本文描述的各种操作的用户特定信息，包括存储用户偏好、用户装置标识符、用户的烹饪历史、用户创建的食谱、存储的食谱和/或其他用户信息。

在各种实施方式中，服务器系统1900提供食谱设计界面1906以便于食谱储存器1902中的烹饪食谱的设计。当设计烹饪食谱时，食谱设计者可以访问模板数据库1922以将烹饪食谱模板或加热逻辑模板复制到烹饪食谱中。服务器系统1900可以提供食谱执行模拟器1910，以便模拟来自食谱设计者的烹饪食谱。服务器系统1900可以生成一个或多个视觉资料(例如，视频、图表、曲线图、其组合等)以描绘与烹饪食谱相对应的食物目标的转变。服务器系统1900可以经由食谱设计界面1906呈现由视觉资料表示的模拟转变。该模拟可以产生视觉模拟和/或温度梯度模拟。模拟可以访问食物简档数据库1914以确定单位量的目标食物(例如，被称为“食物目标”)如何响应于环境或内部温度变化而可视地转变。食物简档数据库1914还可以指定单位量目标食物的加热容量和传导特性以便于模拟。由此，食谱执行模拟器1910可以向食谱设计者提供反馈以确保烹饪食谱可以如烹饪用具中所预期的那样工作。

仪器简档储存器1916可以存储所公开的烹饪用具的多个版本或实施方式的规范。在一些实施方式中，设计者可以从仪器简档储存器1916中选择以确定所公开的烹饪用具的哪个版本/实施方式可以与指定的烹饪食谱一起工作。在一些实施方式中，食谱执行模拟器1910可以基于仪器简档储存器1916中的一个版本/实施方式来运行模拟。

套餐简档数据库1918可以存储一个或多个已知套餐/食物包装的包装标识符。在一些实施方式中，烹饪食谱的逻辑可以指一个或多个包装标识符。这使得设计者能够基于烹饪用具对包装标识符的识别来指定策略/逻辑的改变。在各种实施方式中，数据库可以包括关于套餐的更详细信息，包括物理特性(高度/重量/维数)、食物的确切类型(例如鱼的物种)、食物来源(例如牛肉来源的牧场)等。

图20是例示了根据各种实施方式的烹饪食谱2000的示例的控制流程图。烹饪食谱2000可以是一组指令(例如，电子和/或计算机可读指令)，这些指令适于将烹饪用具配置为处理目标食物类型。烹饪用具(例如，烹饪用具100A和/或烹饪用具100B)可以从服务器系统(例如，服务器系统1900)下载烹饪食谱2000并且执行烹饪食谱2000。烹饪食谱2000可以包括加热逻辑(例如，热调节算法)和配置加热逻辑的指令。例如，在步骤2002处，烹饪用具可以初始化烹饪食谱2000。在步骤2006处，烹饪用具确定其是否识别膳食包装(例如，烹饪用具可以利用其摄像头来扫描包装标识符或提示烹饪用具的用户录入包装标识符)。在步骤2010处，响应于识别膳食包装(例如，与套餐简档数据库1918中的条目相对应的包装)，烹饪用具配置与所识别的包装标识符相对应的一组加热逻辑预设参数。例如，烹饪用具可以访问(例如，本地地或通过网络)套餐简档数据库以识别对应的一组加热逻辑预设参数。在该示例中，不管膳食包装是否被识别，烹饪用具都可以进行到步骤2014。

在步骤2014处，烹饪用具选择烹饪用具的用户优选的操作模式并且酌情进行其他用户特定的调节。例如，烹饪用具可以提示用户经由其触摸屏、其一个或多个按钮或连接到烹饪用具的移动装置来录入模式选择。在步骤2018处，响应于选择第一模式(例如，低应力模式)，烹饪用具可以提示(例如，用户)并接收与第一模式相关的加热逻辑用户参数。类似地，在步骤2022处，响应于选择第二模式(例如，高速模式)，烹饪用具可以提示并接收与第二模式相关的加热逻辑用户参数。当选择第一模式时，烹饪用具可以在步骤2026处执行与第一模式相关联的烹饪食谱2000的热调节算法/加热逻辑(例如，称为“加热逻辑A”)。当选择第二模式时，烹饪用具可以在步骤2030处执行与第二模式相关联的烹饪食谱2000的热调节算法/加热逻辑(例如，称为“加热逻辑B”)。

加热逻辑A可以是在步骤2018处指定的加热逻辑用户参数、在步骤2010处的加热逻辑预设参数(如果有的话)、一个或多个传感器馈送、定时器、一个或多个用户信号或其任意组合的函数。类似地，加热逻辑B可以是在步骤2022处指定的加热逻辑用户参数、在步骤2010处的加热逻辑重设参数(如果有的话)、一个或多个传感器馈送、定时器、一个或多个用户信号或其任意组合的函数。

在一些实施方式中，状态机可以表示加热逻辑序列。例如，烹饪食谱可以包括多个加热逻辑序列。至少一些加热逻辑序列可以是彼此的替代。例如，烹饪食谱2000可以指示状态机的基本设置。状态机还可以由加热逻辑预设参数和/或加热逻辑用户参数来配置。基于这些设置，状态机可以根据当前操作状态不同地配置烹饪用具的部件。例如，状态机可基于当前操作状态指定加热元件配置(例如，一个或多个加热元件的配置)。传感器馈送、定时器和/或烹饪用具的用户信号可以是状态机的输入信号。加热逻辑序列可以指示输入信号的变化是否可以改变当前的操作状态。烹饪食谱2000可以基于当前操作状态来指定加热元件配置(例如，一个或多个加热元件的配置)。在一些实施方式中，状态之一是终止状态。一旦达到终止状态，烹饪用具可以通知(例如，通过输出部件)用户烹饪用具中的内容物已经准备好。

当设计烹饪食谱时，设计者可以阻止对上述步骤中的任何步骤的访问。例如，设计者可以跳过步骤2014，并迫使烹饪用具仅在低应力模式下或仅在高速模式下操作。

图21是例示了根据各种实施方式的操作实施基于云的食谱储存器的服务器系统(例如，服务器系统1900)的方法2100的流程图。在步骤2102处，服务器系统可以生成食谱设计界面(例如，食谱设计界面1906)，该食谱设计界面被配置为促进烹饪食谱的设计以便部署在烹饪用具(例如，烹饪用具100A和/或烹饪用具100B)中。在一些实施方式中，食谱设计界面具有用于输入加热逻辑的集成开发环境(IDE)。IDE可以实施用于指定加热逻辑的格式转换。食谱设计界面可以提供对食谱执行模拟器(例如，食谱执行模拟器1910)的访问。食谱执行模拟器可以针对已知食物简档(例如，来自食物简档数据库1914)计算烹饪食谱的模拟。例如，模拟可以包括经历根据加热逻辑的转变的食物目标的视觉描绘(例如，图表或曲线图)和/或食物目标或烹饪用具的部分的温度进展的视觉描绘。然后，食谱执行模拟器可以经由食谱设计界面呈现模拟。已知的食物简档可以指定食物目标如何响应于环境或内部温度变化而在视觉上转变、以及单位量的食物目标的热容量和传导特性。

食谱设计界面可以提供对一个或多个加热逻辑模板(例如，在模板数据库1922中)的访问。加热逻辑模板可以被配置为加热逻辑。加热逻辑模板可以是可继承的。例如，当加热逻辑从加热逻辑模板继承时，加热逻辑模板可以用作加热逻辑的基础，该基础提示设计者填写加热逻辑模板所需的子例程。例如，加热逻辑模板可以提供基本逻辑以模仿常规烹饪用具(例如，炉灶、烤架、镍铬耐热合金烤箱等)，并且允许设计者指定旨在用于常规烹饪用具的参数。然后，加热逻辑模板可以将旨在用于常规烹饪用具的参数转化成用于所公开的烹饪用具(例如，烹饪用具100A和/或烹饪用具100B)之一的加热元件配置。加热逻辑模板可以作为加热逻辑的子例程输入到加热逻辑中。

在步骤2104处，服务器系统可以经由食谱设计界面接收烹饪食谱的一个或多个配置参数。烹饪食谱可以包括一个或多个加热逻辑序列。例如，加热逻辑序列可以表示为状态机(例如，确定性有限自动化或工作流程)。状态机可以至少由初始状态、完成状态、状态转换函数、输出函数、输入符号集(例如，可能的输入)和输出符号集(例如，可能的输出)来定义。在一个示例中，输入可以是在预设范围内的传感器馈送值。在另一示例中，输出可以是与加热元件相关联的灯丝驱动参数，用于在过渡到特定操作状态之后配置加热元件。

配置参数可以包括状态机中的可用状态。配置参数可以包括与状态相关联的用户指令。用户指令被配置为显示在烹饪用具或连接到烹饪用具的移动装置中。配置参数可以包括与状态相关联的加热元件配置。在一些示例中，加热元件配置被指定为灯丝驱动参数(例如，波长、振幅、信号模式、功率、占空比等)和加热元件选择(例如，使用哪个加热元件)。在一些示例中，加热元件配置被指定为目标温度、目标空间区域(例如，烹饪深度和相对于烹饪用具的室的位置)、目标材料(例如，食物、托盘、室壁、穿孔片或空气)、仪器仿真模式或其任意组合。

配置参数还可以指定与状态相关联的状态改变条件。状态改变条件是指定何时改变当前操作状态以及改变到哪个状态的条件触发。状态改变条件可以是一个或多个传感器馈送、一个或多个定时器、一个或多个用户信号或其任意组合的函数。例如，传感器馈送可包括插入食物目标中的温度探针、烹饪用具中的温度传感器、烹饪用具中的摄像头、或其任意组合。用户信号可以来自连接到烹饪用具的移动装置、烹饪用具的输入按钮、烹饪用具的触摸屏、烹饪用具的其他输入部件或其任意组合。

在一些实施方式中，服务器系统可以交叉检查食谱设计者录入的配置参数是否出错。例如，服务器系统可以检测(例如，通过已知的有问题的逻辑的模拟或模式识别)与烹饪食谱或加热逻辑相关联的潜在错误或危险。然后，服务器系统可以经由食谱设计界面呈现潜在的错误或危险，以通知食谱设计者。

在步骤2106处，服务器系统可以将烹饪食谱发布到在线储存器(例如，食谱储存器)中。在一些实施方式中，服务器系统提供烹饪食谱的版本控制。在这些实施方式中，服务器系统可以维持烹饪食谱的多个版本(例如，这些版本中的至少一些版本被发布)。在发布烹饪食谱之后，在步骤2108处，服务器系统可以在在线储存器的图形用户界面(GUI)(例如，食谱分发界面1904)中呈现烹饪食谱以便分发给一个或多个烹饪用具或者一个或多个移动装置。各个移动装置可以包括能够与烹饪用具通信的应用。

在步骤2110处，服务器系统可以将烹饪食谱从服务器系统分发到请求装置(例如，选择要下载的烹饪食谱的装置)。在一些实施方式中，在分发烹饪食谱之前，服务器系统可以利用数字权限管理(DRM)机制来配置烹饪食谱，以防止在所述分发之后将烹饪食谱进一步未经授权地分发到请求装置。

图22是例示了根据各种实施方式的用烹饪食谱配置烹饪用具(例如，烹饪用具100A和/或烹饪用具100B)的方法2200的流程图。在步骤2202处，烹饪用具可以从外部装置下载烹饪食谱。例如，外部装置可以是服务器系统(例如，服务器系统1900)、移动装置或便携式存储装置。外部装置可以经由无线网络、烹饪用具的物理端口或由烹饪用具建立的对等连接来连接。

在步骤2204处，烹饪用具可以响应于用户输入和其他用户相关信息在烹饪用具中执行烹饪食谱。例如，烹饪用具可以检测食物到烹饪用具中的放置。烹饪用具可以响应于检测到食物的放置而执行烹饪食谱。例如，烹饪用具可以通过烹饪用具中的摄像头、重量传感器、连接到烹饪用具的温度探针、烹饪用具的门的机械连接传感器或其任意组合来检测食物的放置。烹饪用具还可以使烹饪逻辑适于用户相关信息，诸如用户录入的或烹饪用具基于先前用户活动学习的偏好。例如，如果用户选择熟度的水平(例如三分熟)但是在烹饪之后向烹饪用具提供指示用户期望不同结果的反馈(例如，通过用户界面反馈食谱被过度烹饪；手动地指示烹饪用具烹饪肉类达较长的时间段)，那么烹饪用具可以将烹饪逻辑调节为自动地向用户提供期望结果。

烹饪食谱可以包括表示为状态机的一个或多个加热逻辑序列。烹饪食谱可以是方法2100中设计和发布的烹饪食谱。在子步骤2206处，响应于执行烹饪食谱，烹饪用具可以确定使用烹饪食谱中指定的加热逻辑的哪个部分。例如，烹饪食谱可以指定与一个或多个加热逻辑序列相关联的一个或多个套餐包装标识符。烹饪用具可以经由烹饪用具的摄像头检测烹饪用具中的食物目标的光学标签。烹饪用具可以将光学标签与套餐包装标识符(如果有的话)匹配，以选择对应的加热逻辑序列(例如，利用对应的状态机)。烹饪用具可执行对应的加热逻辑序列。

烹饪食谱可以指定两个或更多个操作模式以及与这些操作模式相关联的两个或更多个加热逻辑序列。例如，操作模式可以包括低应力模式和高速模式。高速模式要求烹饪用具的操作用户在由加热逻辑序列确定的特定时间从烹饪用具中取出食物目标。低应力模式对应于加热逻辑序列，该加热逻辑序列实现操作用户可以取出食物目标而不会过度烹饪或烹饪不足食物目标的时间范围。

在一些实施方式中，加热逻辑可以指定异常捕获逻辑，该异常捕获逻辑监测一个或多个传感器馈送、一个或多个用户信号、一个或多个定时器或其任意组合，以确定在烹饪食谱的所述执行期间是否发生了意外事件。烹饪用具可以执行异常捕获逻辑以从意外事件中恢复。

在一些实施方式中，烹饪食谱指定一个或多个加热逻辑配置参数以从操作用户取回。在这些实施方式中，当执行烹饪食谱时，烹饪用具可以经由烹饪用具的输出部件或网络接口提示操作用户录入加热逻辑配置参数。烹饪用具可以经由输入部件或网络接口接收与加热逻辑配置参数相关联的用户输入。

在子步骤2208处，烹饪用具可以根据状态机的初始状态来配置烹饪用具的一个或多个加热元件。在子步骤2210处，烹饪用具可以基于一个或多个传感器馈送、一个或多个定时器、一个或多个用户信号或其任意组合来检测状态改变。在子步骤2212处，烹饪用具可以响应于根据状态机的状态改变来重新配置烹饪用具的至少一个加热元件。在一些实施方式中，烹饪用具可以基于异常捕获逻辑来重新配置加热元件以从意外事件中恢复。

在烹饪食谱的所述执行期间，在步骤2214处，烹饪用具可以记录来自一个或多个传感器馈送、一个或多个用户信号、或其任意组合的、与一个或多个定时器相关的数据。在步骤2216处，烹饪用具可以在烹饪食谱的所述执行之后提示用户反馈。在步骤2218处，烹饪用具可以将所跟踪的传感器数据和用户特定信息发送到服务器系统以用于分析，用户特定信息包括由烹饪用具确定的用户反馈和其他用户相关信息。在各种实施方式中，烹饪用具还可以(或另选地)维持和分析用户特定信息。

图23是例示了根据各种实施方式的与烹饪用具2304(例如，烹饪用具100A或烹饪用具100B)通信的无线温度测量装置2300(例如，温度探针1010或温度探针1100)的框图。例如，烹饪用具2304可以包括远程信号发生器电路2310和远程信号读取器电路2312。远程信号发生器电路2310可以周期性地以变化的频率生成激励信号，使得无线温度测量装置2300的第一天线2314可以接收激励信号。图30的波形B描绘了这种激励信号的一种可能性。图30是例示了远程信号发生器电路(例如，远程信号发生器电路2310)的各种实施方式的信号发生器波形的曲线图。

在该实施方式中，耦合到第一天线2314和温度敏感元件2322的无源模拟电路2318形成第一天线组件2326，该第一天线组件被配置为接收从远程信号发生器电路2310生成的信号。第一天线组件2326被配置为使得其根据激励信号的频率接收具有不同功效的激励信号。即，温度敏感元件2322可以根据环境温度改变无源模拟电路2318的谐振频率。通过将第一天线组件2326配置为使其谐振频率随温度而变化，当远程信号发生器电路2310生成的信号与第一天线组件2326的谐振频率匹配时，第一天线组件2326在接收能量方面最有效。

此时，远程信号读取器电路2312足以确定无线温度测量装置2300的温度。远程信号读取器电路2312可以测量来自无线温度测量装置2300的散射参数(S参数)，以确定第一天线组件2326的最有效吸收频率，该第一天线组件转而可以从无线温度测量装置2300产生期望的温度读数。S参数(例如，散射矩阵或S矩阵的元素)描述了当经受电信号的各种稳态刺激时的线性电网络的电行为。

测量来自发送器的S参数可能相对昂贵，可能缺乏可靠性。S参数不太可靠，因为它通过检测第一天线组件2326中的谐振电路吸收了多少能量来工作。然而，存在许多方式来吸收射频能量。例如，不同的湿度、所讨论的烹饪容器的当前几何形状、人的接近度和其它射频吸收几何形状。

为了消除环境原因的吸收或谐振电路的吸收的歧义，无线温度测量装置2300的若干实施方式包括附加倍频器2330和第二天线2334。倍频器2330和第二天线2334产生更可靠的温度测量，因为发送回远程信号读取器电路2312的信号(例如，指示实时温度读数)将在远程信号发生器电路2310的带外。代替检测由谐振电路吸收的能量，远程信号读取器电路2312可被配置为检测峰值第二频率，该峰值第二频率是由第一天线组件2326首先吸收的第一频率的倍数。

当远程信号发生器电路2310产生的第一频率与第一天线组件2326的谐振频率匹配时，能量吸收将非常有效，这导致第二频率以相当高的强度发射。远程信号读取器电路2312然后可以使用第二频率的相对强度来确定无线温度测量装置2300的温度。

图24是例示了无线温度测量装置2400(例如，温度探针1010或温度探针1100)的至少一个实施方式的框图。无线温度测量装置2400可以代替图23的无线温度测量装置2300，并且与图23的烹饪用具2304一起工作。在图24中，第一天线2402既不耦合到温度敏感元件，也不耦合到基于温度修改其谐振频率的无源模拟电路。相反，来自远程信号发生器电路2310(图24中未示出)的电磁能量直接被第一天线2402吸收，并在倍增的信号被馈送到第二天线组件2410之前被倍频器2406倍增。第二天线组件2410可包括第二天线2414、无源模拟电路2418(例如，类似于无源模拟电路2318)、以及温度敏感元件2422(例如，类似于温度敏感元件2322)。

在该实施方式中，电磁能量以与图23的第一天线2314类似的效率被第一天线2402吸收并倍增。倍频器2406与第二天线组件2410之间的耦合被配置为使得如果第二天线组件2410的谐振频率与从倍频器2406输出的信号频率匹配，则能量传输可以是高效的。如果来自倍频器2406的输出频率不匹配第二天线组件2410的谐振频率，则相反的情况成立。从图23的远程信号读取器电路2312的观察点，图24的无线温度测量装置2400可以类似于图23的无线温度测量装置2300那样表现。

图27是例示了无线温度测量装置2700的至少一个实施方式的框图。无线温度测量装置2700可以是无线温度测量装置2300或无线温度测量装置2400。在这些实施方式中，第一天线2702可表示第一天线2302或第二天线2414。第一天线组件2704可表示第一天线组件2326或第二天线组件2410。二极管2706可以分别在其端子上耦合到第一天线组件2704和第二天线2708。二极管2706可以表示倍频器2330或倍频器2406。第二天线2708可为图23的第二天线2334或图24的第一天线2402。

图28是例示了无线温度测量装置2800的至少一个实施方式的框图。除了第一天线2802具有螺旋形状之外，无线温度测量装置2800类似于无线温度测量装置2700。第一天线2802可以与第一天线2702相同地运行。第一天线组件2804可以与第一天线组件2704相同地运行。二极管2806可与二极管2706相同地运行。第二天线2808可与第二天线2708相同地运行。

在各种天线-二极管-天线实施方式中，第一天线(例如，第一天线2702或第一天线2802)被适配有使得第一天线是温度敏感的并且其谐振频率随温度变化的几何形状和材料。倍频器2330的功能可以由单个二极管(例如，二极管2706和/或二极管2806)提供。在这些实施方式中，远程信号发生器电路2310以变化的第一频率激励无线温度测量装置2700或无线温度测量装置2800的第一天线2702或第一天线2802。无线温度测量装置2700或无线温度测量装置2800然后可以第二变化频率从第二天线2708或第一天线2802重新发射所接收的能量，第二变化频率是第一频率的倍数(例如，两倍)。

图29是例示了无线温度测量装置2900的至少一个实施方式的框图。除了天线2902和天线组件2904都耦合到二极管2906的两个端子之外，无线温度测量装置2900类似于无线温度测量装置2700。天线2902可以与第一天线2702相同地运行。天线组件2904可以与第一天线组件2704相同地运行。二极管2806可与二极管2706相同地运行。天线2902也可以与第二天线2708相同地运行。这可以进行，因为二极管2906用作倍频器，由此防止在二极管2906的一端上接收的信号与通过二极管2906的另一端发送的信号之间的干扰。

图25是例示了与烹饪用具2530通信的无线温度测量装置2500(例如，温度探针1010或温度探针1100)的至少一个实施方式的框图。图25表示无线温度测量装置2500的至少一个实施方式，其中第一天线2502可用于为装置供电。第一天线2502耦合到温度敏感射频发生器2518。功率采集电路2506从第一天线2502接收功率且将功率输送到振荡器2510，该振荡器基于由温度敏感元件2514测量的温度而生成不同频率的信号。在一些实施方式中，第一天线2502被配置为接收电磁无线电功率。在一些实施方式中，第一天线2502被配置为接收感应功率。振荡器2510、功率采集电路2506和温度敏感元件2514可以一起被认为是温度敏感射频发生器2518。

功率采集电路2506可包含功率调节元件，这些元件使得从第一天线2502接收的各种电磁能量能够转换为振荡器2510的可用能量。在一些实施方式(未示出)中，代替电磁能，功率采集电路2506可以从烹饪用具2530的周围环境采集其他类型的能量。例如，功率采集电路2506可以从振动(例如，压电功率采集)或温度梯度(例如，珀耳帖功率采集)采集能量。

由温度敏感射频发生器2518生成的信号被馈送到第二天线2522中。第二天线2522可从温度敏感射频发生器2518发送/发射信号，以便远程信号读取器电路2526(例如，类似于远程信号读取器电路2312)解释。

在该实施方式中的远程信号发生器电路2528不需要产生变化的频率信号。由远程信号发送器电路2528为第一天线2502生成的功能可以是无线功率发生器。远程信号读取器电路2526可以是射频接收器。远程信号发生器电路2528和远程信号读取器电路2526可以是烹饪用具2530(例如，烹饪用具100A或烹饪用具100B)的一部分。来自远程信号发生器电路2528的无线功率可由第一天线2502接收且由功率采集电路2506采集。由振荡器2510生成的第二信号可从第二天线2522发送出去且由远程信号读取器电路2526接收。第二信号可以由烹饪用具的计算装置用来基于第二信号确定无线温度测量装置2500的温度。

图26是例示了与烹饪用具2630(例如，烹饪用具100A或烹饪用具100B)通信的无线温度测量装置2600(例如，温度探针1010或温度探针1100)的至少一个实施方式的框图。无线温度测量装置2600可类似于无线温度测量装置2500，但具有以下差异。无线温度测量装置2600可包括温度敏感音频信号发生器2618而不是温度敏感射频发生器2518。无线温度测量装置2600可包括第一天线2602、温度敏感音频信号发生器2618和扬声器2622。温度敏感音频信号发生器2618可以包括功率采集电路2606(例如，类似于功率采集电路2506)、振荡器2610(例如，类似于振荡器2510)和温度敏感元件2614(例如，类似于温度敏感元件2514)。然而，在温度敏感音频信号发生器2618中，振荡器2610被配置为驱动扬声器2622(例如，音频换能器)。

烹饪用具2630(例如，烹饪用具100A或烹饪用具100B)可以从无线温度测量装置2600供电并读取温度信息。例如，烹饪用具2630可以包括远程信号发生器电路2628，用于生成将由功率采集电路2606采集的功率信号。烹饪用具2630可以包括远程信号读取器电路2626，该电路包括麦克风。远程信号读取器电路2626和/或烹饪用具2630的计算装置可以分析从扬声器2622接收的音频信号以确定由无线温度测量装置2600发送的温度信息。

图31是温度探针3100的至少一个实施方式的透视图。例如，温度探针3100可以是温度探针1100或温度探针1200。温度探针3100可以包括探针主体3102(例如，类似于探针主体1102)、手柄3104(例如，类似于手柄1140)、电缆3106(例如，类似于电缆1106)、插入辅助件3110(例如，类似于插入辅助件1136)和托盘连接器3114(例如，类似于托盘附接机构1130)。插入辅助件3110包括在其表面内的孔。由于较大的表面积，该特征有利地使得在插入温度探针3100时能够进行更精细的深度控制。在其表面中的孔还使得来自烹饪用具(例如，烹饪用具100)的加热元件的受热空气和辐射能够无阻碍地穿过插入辅助件3110。

图32A是图31的温度探针3100的侧视图，其中插入辅助件3110处于第一位置。图32B是图31的温度探针3100的侧视图，其中插入辅助件3110处于第二位置。

图33是温度探针3300的至少一个实施方式的透视图。例如，温度探针3300可以是温度探针1100或温度探针1200。温度探针3300可以包括探针主体3302(例如，类似于探针主体1102)、手柄3304(例如，类似于手柄1140)、电缆3306(例如，类似于电缆1106)、插入辅助件3310(例如，类似于插入辅助件1136)和托盘连接器3314(例如，类似于托盘附接机构1130)。图34A是图33的温度探针3300的侧视图，其中插入辅助件3310处于第一位置。图34B是图33的温度探针3300的侧视图，其中插入辅助件3310处于第二位置。

图35是温度探针3500的至少一个实施方式的透视图。例如，温度探针3500可以是温度探针1100或温度探针1200。温度探针3500可以包括探针主体3502(例如，类似于探针主体1102)、手柄3504(例如，类似于手柄1140)、电缆3506(例如，类似于电缆1106)、插入辅助件3510(例如，类似于插入辅助件1136)和托盘连接器3514(例如，类似于托盘附接机构1130)。图36A是图35的温度探针3500的侧视图，其中插入辅助件3510处于第一位置。图36B是图35的温度探针3500的侧视图，其中插入辅助件3510处于第二位置。

图37是根据各种实施方式的具有烤箱内摄像头系统3706的烹饪用具3700的剖视图。烤箱内摄像头系统3706可以附接到主室3710的内部。在一些实施方式中，烤箱内摄像头系统3706包括单个摄像头。在一些实施方式中，烤箱内摄像头系统3706包括多个摄像头。烤箱内摄像头系统3706可包括红外传感器。

在所例示的实施方式中，烤箱内摄像头系统3706封装在与主室3710分离的副室3714内。在一些实施方式中，副室3714可以经由双窗格窗口与主室3710分离。双窗格窗口可包括第一玻璃窗格3718和第二玻璃窗格3722。第一玻璃窗格3718可以与副室3714的内壁成一体。第二玻璃窗格3722可以与主室3710的内壁成一体。第一玻璃窗格3718和第二玻璃窗格3722可以通过截留的空气或真空来分离。在一些实施方式中，烹饪用具3700包括加热第二玻璃窗格3722以防止冷凝的加热系统3726。在一些实施方式中，加热系统3726是烹饪用具3700的加热元件(例如，加热元件114A和114B)的一部分。在一些实施方式中，加热系统3726独立于加热元件。加热系统3726有利地防止冷凝/起雾使烤箱内摄像头系统3706的视野模糊。

在一些实施方式中，烹饪用具3700包括冷却系统3730。例如，冷却系统3730可以是强制空气冷却风扇、压缩机、珀耳帖冷却器或其任意组合。冷却系统3730可以布置在副室3714(如图例示)内或在主室3710(未示出)中。在冷却系统3730是主室3710的实施方式中，冷却系统3730可以被引导朝向与副室3714相邻的位置。

图38是根据各种实施方式的烹饪用具3800的透视图。烹饪用具3800包括室3802、门3806、烤箱托盘3810、烤箱支架3812、光引擎3814、摄像头3818、探针连接器3820和显示器3822。室3802可以是室102。门3806可以是门106。烤箱托盘3810可以是烹饪平台110。烤箱托盘3810可以由烤箱支架3812支撑。光引擎3814可以是加热元件114A或114B中的一个。摄像头3818可以是摄像头118A或摄像头118B。显示器3822可以是显示器122A或112B。探针连接器3820可以与温度探针(例如，经由托盘附接机构1130与温度探针1100)耦合。

参考图39至图41，现在将描述用于利用烤箱内摄像头的系统和方法的各种实施方式。在各种实施方式中，为了图像获取的目的，可以在烹饪室中设置光源。然而，在本公开的各种实施方式中实施的加热元件也生成光，这对于烤箱内摄像头的图像获取和分析提出了许多问题。在各种实施方式中，由加热元件生成的光充分地照亮烤箱室以用于图像获取，这允许省略专用光源。在一些实施方式中，在食谱执行期间，单独的加热元件可以被选择性地激活短的持续时间，可以经历功率水平的连续变化，并且可以在发射频率/波长的范围内被选择性地供电(例如，从可见光到红外光)。结果，烹饪室内的照明条件在执行食谱期间连续地改变，这影响了所捕获的图像。例如，将高功率水平施加到加热元件可以产生强光，并且快速调节功率水平将引起发射光的对应波动。在一些实施方式中，所发射的光的谱可以朝向某些颜色加权。在一些实施方式中，所发射的光的谱可在某些色彩之间快速变化。在一些实施方式中，可以将光朝向某些强度加权，并且在一些实施方式中，所发射的光可以在强度之间快速变化。

常规的图像调节，诸如白平衡和亮度调节，不足以校正本公开的烹饪室中的变化的光环境倾斜谱。常见的白平衡方法是“灰度世界”假设，其假设各个图像场景平均是中性灰色。这种和类似的假设在烹饪室内部成像的情况下可能是无效的，其中照明功率和颜色的极端偏移影响所得到的图像。

产生干净且准确的图像对于许多烹饪环境是有价值的。在一些实施方式中，烤箱内摄像头可以用于在食谱执行期间向用户提供图像流。用户可能需要准确的图像、颜色和亮度来评估食谱的进展。在一些实施方式中，可以由食谱执行引擎或其他计算部件分析摄像头图像，以提供关于烹饪进展以及食谱执行之前、期间和之后的环境条件和事件的信息。具有详细且准确的图像对于准确且可靠的图像分析可能是关键的。例如，食谱引擎可以通过分析烤面包的改变颜色(例如，从白色到棕色)来监测执行期间的烤面包的熟度。如果图像太亮、太暗或颜色偏离，那么图像分析将可能不准确，并且食谱执行引擎可能产生不期望的结果。

图39是例示了具有烤箱内摄像头的烹饪用具的各种实施方式的功能框图。烹饪用具3900包括具有至少一个加热元件3904的烹饪室3902、至少一个烤箱内摄像头3906、可选传感器3908、烹饪托盘3910(或其他烹饪表面)和待烹饪食品3912。烹饪用具3900还包括多个功能处理部件，这些部件可以在具有处理器、存储器和/或其他硬件和软件部件的计算装置(诸如本文描述的计算装置206)中实施。在所例示的实施方式中，功能处理部件包括加热和功率控制部件3920、图像捕获和处理部件3922、食谱执行引擎3924、反馈处理部件3926和用户界面3934。

应当理解，图39提供了烹饪用具的高级功能视图，用于例示本公开的各个方面，并且本文描述的实施方式不限于特定的硬件、软件或处理配置、或者烹饪室的内容物或配置。例如，在不脱离本公开的范围和精神的情况下，一个或多个功能可以被集成在软件产品中的单个物理装置或软件模块中，或者功能可以被实施在单独的物理装置或软件模块中。在各种实施方式中，图39的处理部件可以使用本文先前描述的硬件和软件来实施，例如图2的计算装置206和存储器210和214。

在操作中，食谱执行引擎3924执行加热算法来烹饪食品3912。加热算法指示加热/功率控制部件3920选择性地激活一个或多个加热元件3904以烹饪食品，以便实现期望的结果。反馈处理部件可以接收来自图像捕获/处理部件3922的捕获的图像、来自其他传感器3908的数据、来自食谱执行引擎3924的关于食谱和烹饪状态的信息和/或可用于烹饪用具3900的其他数据。接收数据，提取特征(输入/特征提取部件3928)并分析特征，以确定特性、状态或事件(分析/事件检测部件3930)。

在各种实施方式中，可以使用一个或多个神经网络和/或算法来执行分析。例如，加热传感器输入可以被转换成适当的标度(华氏或摄氏)，并直接与阈值进行比较。例如，可以通过包括特征提取(例如，将图像像素信息转换为特征的更高级子集，以便诸如通过斑点检测、边缘检测和其他图像处理技术输入到神经网络)、特征到训练的神经网络的输入、以及图像的分类和标记(例如，诸如食物高度的食物特性、诸如烹饪进展的状态信息、或诸如室中的烟雾的事件)的过程来执行图像分析。结果可以被输出(3932)到烹饪用具3900的相关部件，包括通过用户接口3934向食谱执行引擎3924和/或用户提供反馈。

在各种实施方式中，一个或多个处理部件可操作为对由加热元件3904找照亮的光谱进行建模。例如，食谱执行引擎3924可以被配置为选择和执行与一个或多个食物简档或食谱相关联的加热算法。加热算法可以选择性地激活一个或多个加热元件3904以发射各种可激发波长和/或以各种功率发射来烹饪膳食。在一些实施方式中，由加热元件发射的光的色温及/或功率可从抽吸到各个加热元件中的瞬时或历史电功率、各个加热元件(例如，钨灯)的材料特性、各个加热元件的表面积及各个加热元件的其它特性确定。在操作中，图像捕获/处理部件3922从室3902内部捕获图像，并且通过根据所测量的或推断的发射色温、亮度和/或其它参数平衡图像来调节图像。在一些实施方式中，室3902可由多个加热元件照亮，各个加热元件可在特定时间单独地影响室3902内部的光的色温和/或功率。

现在将参考图40描述用于图像捕获和处理的过程4000的各种实施方式。首先，在步骤4002中，一个或多个处理部件发起图像捕获序列。例如，食谱执行引擎3924可以通过分析由烤箱内摄像头3906在烹饪期间的各个时间周期性地捕获的图像来跟踪食谱的进展。作为另一示例，用户可以通过用户界面激活图像捕获序列，以通过查看由烤箱内摄像头3906捕获的图像来视觉地跟踪烹饪的进展。

在步骤4004中，暂停加热算法，并且加热/功率控制部件3920控制一个或多个加热元件进入图像捕获状态。在一些实施方式中，通过向加热元件施加适量的功率，加热元件被驱动到特定温度。这样，在图像获取期间，室3902的内部将被一致地照亮，并且可以调节所捕获的图像以用于准确处理。

图像获取过程可以包括：发送将加热元件的灯丝驱动到特定温度的信号，等待加热元件温度稳定在期望的成像温度附近，然后在成像温度稳定的同时获取图像。例如，钨灯丝将随着接收到更多功率而温度升高，由此提高了灯丝的温度、所发射的光的功率以及所发射的峰值波长/频率。在各种实施方式中，当加热元件达到期望温度时，同步烤箱内摄像头3906以捕获图像(步骤4006和4008)。在一个或多个实施方式中，图像捕获和处理部件3922估计加热元件加热到期望的温度并然后在捕获图像之前等待对应的时间量(例如，1秒)所花费的时间。在一个实施方式中，当加热元件达到稳定温度时，从加热控制处理部件向图像获取处理部件发送信号。在图像捕获之后，恢复加热算法(步骤4010)以继续烹饪。在各种实施方式中，步骤4004至4010可以被有效地处理(例如，取决于系统配置，在小于1-2秒内)以最小化烹饪算法暂停的时间。本领域技术人员将理解，谱功率分布，特别是峰值波长，根据普朗克定律与加热元件(特别是加热元件中的灯丝)温度相关。另外，在一些实施方式中，由于加热元件(特别是灯丝)的物理特性，通过斯忒藩-玻耳兹曼(Stefan-Boltzmann)定律，加热元件(特别是灯丝)的功率输出与加热元件(特别是灯丝)的温度相关。

通过在图像获取之前将加热元件驱动到特定温度，使用室3902的基线色温及亮度，这允许调节所捕获图像(步骤4010)以获得一致的图像处理结果。这样，在视觉上跟踪图像的用户将看到食物的一致且准确的图像，并且图像处理部件将接收具有一致的颜色和亮度的图像以用于处理。

图像获取和处理部件还可以包括对已知色点进行成像以调节所捕获的图像(步骤4012)。例如，具有反射涂层的加热元件可以提供色点。在其它实施方式中，可在室3902中安装特定标记以充当已知色点和/或可将诸如垫圈的摄像头部件处理为已知色点。在各种实施方式中，将所捕获的图像调节到由加热元件生成的已知照明谱，这允许针对一个或多个已知色点的直接测量和调节。

本文所公开的用于图像捕获的方法的优点对于本领域技术人员将显而易见。在本文公开的烹饪用具的操作期间，色温、亮度和其他因素可以在烹饪期间非常快速地改变，这导致所捕获图像的质量的广泛变化，这可能负面地影响用户在烹饪期间对食物和图像处理的视觉检查或者负面地影响使用所捕获的图像作为其输入的一部分的算法。加热和功率控制算法可以循环通过加热元件(例如，给各个加热元件供电5秒)，并且驱动加热元件以不同波长和功率发射能量(例如，较高频率和功率以及较短峰值发射波长用于烧灼；较低频率和功率以及较长峰值发射波长用于加热食品的内部)。通过将加热元件驱动到已知状态，生成一致的色温以用于图像捕获。在各种实施方式中，当加热元件被驱动到某一功率水平(例如，期望功率水平的90-95％)并在该功率水平维持期望的持续时间时，可以达到稳态。

在各种实施方式中，食谱执行引擎可以识别特定食谱的加热算法内的潜在图像获取状态，并且同步图像获取以与这些状态一致(例如，通过同步定时和/或传递信号/消息)。应当理解，许多加热算法在操作期间无法实现获取状态，并且可以为图像获取实施诸如图40中的过程4000的过程。

在各种实施方式中，来自一个或多个烤箱内摄像头的可能调节的图像可以用于确定烤箱中的食品的各种几何特性，诸如尺寸、形状、厚度、位置和放置密度。这些和其它特性影响热吸收率、烤箱中物体对可食物质的遮蔽、热质量，并最终影响烹饪结果。在一个或多个实施方式中，可以使用两个或更多个摄像头进行测量，以计算各种成像物体在包括烤箱室的三维空间中的位置。在另一实施方式中，诸如网格或点图案的结构光可以被投射(例如，通过穿过衍射元件投射的激光)到食物上以便由摄像头成像。投射的网格允许食物的轮廓显示在图像中，然后可以从其计算(例如，通过三角测量)图像的几何特性。

在各种实施方式中，激光发射器或其他准直光源可以放置在食物上方，例如在烹饪区的中心，以在捕获图像时将光束发射到下方的食物上。相对于食物的摄像头和烤箱几何形状的知识允许根据图像内食物上的激光点的位置来确定食物高度信息。

在一些实施方式中，各种部件(例如铆钉、孔、轨道)的标记和/或已知物理特性可以安装在室的内部、烹饪托盘、温度探针或室中的其他部件上，以辅助外部摄像头校准和通过比较测量的特性确定。例如，烹饪托盘上的标记可用于测量食物。例如，探针可以包括蚀刻在喷管上的条纹，这允许通过分析图像上可见的条纹来测量食物的高度和位置。

还可以使用诸如LIDAR的飞行时间测量装置来进行测量。例如，激光器可以朝向食物发送脉冲，并且传感器可以感测食物的反射以测量食物高度。在另一实施方式中，一个或多个传感器可以随着食物被放置到室中而检测食物的位置和特性。测量，诸如使用上面公开的一种或多种技术，可以用于测量食物在其移动到烤箱中的适当位置时的高度和位置。例如，托盘可以包括三个烹饪区，这些烹饪区顺序地进入或穿过室内的测量位置。随着食物通过便于测量的位置，可以进行对各个区中的食物的测量。在一些实施方式中，食物的测量也可以在烤箱外部进行，诸如通过照相手机上的应用程序从不同角度对食物进行成像并且根据图像生成食物的三维模型。

图像特征可以从所捕获的图像(部件3928)中提取，并且通过深度学习、神经网络或其他算法(部件3930)以算法方式进行分析，以分析场景。食物几何形状的其他标记可以包括具有某些已知形状的探针和其他附件或促进位置和取向检测的附件或标记。在各种实施方式中，可以通过向神经网络提供一个或多个图像和传感器数据以用于分析和/或事件检测来确定测量结果。例如，神经网络可以分析图像并且确定食物高度或放置密度。

在其他实施方式中，图像捕获和分析可以用于纠正用户错误并且保护烹饪系统的元件免遭不当使用。食物和托盘放置不当、使用不正确的附件或托盘可能改变甚至毁坏烹饪结果。当某些部件紧密接近加热器时，它们可能由于强热而损坏。图像捕获和处理算法可以用于防止这些问题。在各种实施方式中，可以分析所捕获的图像以检测托盘放置不当、托盘使用不当、附件使用不当、探针电缆扭结、探针电缆与加热器的接近程度、检测加热器破损、将食品放置在托盘上的错误位置、托盘上的意外食物，食物厚度或堆积导致表面过于靠近加热器、和/或捕获图像上可见的其他问题。

图像捕获和处理也可以用于检测可能影响烹饪或导致最终用户出现问题的事件。图像捕获和处理系统可以检测诸如食物炭化、火焰、烟雾、蒸汽冷凝、汁液排出和/或其他可检测事件的事件和/或问题。在一些实施方式中，图像捕获和处理可以用于分析和检测烹饪用具本身的可能进而影响烹饪的问题。例如，可以通过图像分析来检测摄像头镜头或将摄像头镜头与室的其余部分分离的玻璃上的油、油脂或冷凝物的积聚，然后可以将通知发送给用户。

图像捕获和处理还可以用于积累来自一个或多个物理部件的数据，这些物理部件可能不另外被配置用于或能够与烹饪用具交互。例如，常规的温度探针可以包括显示所感测温度的物理温度计。图像捕获和处理算法可以识别温度探针并在烹饪期间读取刻度盘以接收蛋白质的内部温度。在各种实施方式中，图像捕获和处理可以用于读取刻度盘、读取游标度盘、检测形状或延伸的变化、颜色的变化、反射率的变化以及来自嵌入式光源的信号。在各种实施方式中，摄像头可以对室成像，检测一个或多个物体的存在，识别物体并且从物体读取测量结果或特性。

为了进一步改进烹饪，图像捕获和处理可以用于检测烹饪过程期间的食物状态或变化。一个示例是检测食物褐变或烧灼。可以这样采用图像捕获和处理的一些方式包括：使用深度学习或神经网络或其他算法来检测不容易被人描述的变化，检测表面颜色的变化，检测尺寸的变化，检测移动，检测形状的变化，检测物体的均匀性和梯度，检测初始条件和/或检测其他状态特性。这种技术可以与食谱的历史数据组合，或者这种历史数据有时可以单独使用。类似地，这种技术可以与其他传感器测量组合。来自图像捕获/处理和分析的反馈可以用于停止食谱或改变食谱的流程。食谱可以被设计为补偿以允许这种改变，同时仍然实现期望的最终结果。

在一个实施方式中，烹饪用具使用神经网络来对图像进行分类以检测食物烹饪事件。神经网络可以通过录入来自成功和不成功烹饪的大量图像来训练，由有经验的厨师标记和验证。在操作中，可以获取图像，提取特征，然后将其提供给经训练的神经网络以产生图像的标签。标签可以表示将由系统作用的事件或状态。在一些实施方式中，神经网络可以包括传感器输入和检查事件所需的其他数据(例如，温度传感器、食物特性)。神经网络可以基于当前状态、历史统计数据和/或通过组合来自烹饪中的各种图像和传感器的数据来操作。

参考图41，现在将根据各种实施方式描述使用图像分析的烹饪方法4100。在步骤4102处，发起图像捕获过程，并且在步骤4104中捕获一个或多个图像(以及可选地，来自一个或多个传感器的数据)。在各种实施方式中，图像被调节到稳定的色温和亮度，并且可以执行其他图像处理，诸如去噪/去失真、压缩和/或噪声/伪影去除。在步骤4106中，从所捕获的图像和所接收的传感器数据中提取特征。然后将特征提供给分析模块以确定图像特性和/或检测食物状态或烹饪事件(步骤4108)。然后，向用户(例如，纠正不当放置的交易或食物)或食谱引擎(例如，基于测量的高度或烹饪期间事件的检测来调节烹饪算法)提供反馈(步骤4110)。

除了上述内容之外或代替上述内容，本公开的一些实施方式具有其它方面、元素、特征和步骤。这些潜在的添加和替换在整个说明书的其余部分中描述。在本说明书中对“一个实施方式”、“各种实施方式”或“一些实施方式”的引用意味着结合实施方式描述的特定特征、结构或特性被包括在本公开的至少一个实施方式中。另选实施方式(例如，称为“其它实施方式”)不与其它实施方式互斥。而且，描述了可由一些实施方式而非其它实施方式展现的各种特征。类似地，描述了各种要求，这些要求可以是一些实施方式的要求而不是其它实施方式的要求。在本说明书中，对动作的结果“基于”另一元素或特征的引用意味着由该动作产生的结果可以至少根据该另一元素或特征的性质而改变。

除了上述内容之外或代替上述内容，本公开的一些实施方式具有其它方面、元素、特征和步骤。这些潜在的添加和替换在整个说明书的其余部分中描述。

Claims (31)

1.一种烹饪用具，该烹饪用具包括：

加热元件，该加热元件布置在所述烹饪用具的烹饪室内并且可操作为在多个功率和/或峰值波长中的任意一个选择性地发射波；

摄像头，该摄像头可操作为捕获所述烹饪室的至少一部分的图像；以及

计算装置，该计算装置可操作为：

向所述加热元件供应电力，以改变所述发射波的所述功率和/或峰值波长并且在所述烹饪室内生成热；

当所述加热元件处于图像捕获状态以稳定的功率和/或峰值波长发射时，指示所述摄像头捕获所述图像；并且

至少部分地基于在图像捕获期间从所述加热元件发射的光的已知色温和亮度来调节所捕获的图像。

2.根据权利要求1所述的烹饪用具，其中，所述加热元件照亮所述烹饪室的至少一部分；并且其中，改变所述发射波的所述功率和/或峰值波长引起所述烹饪室的照明的对应波动。

3.根据权利要求1所述的烹饪用具，其中，所述计算装置还可操作为分析所捕获的图像，以确定烹饪状态、一个或多个环境条件、一个或多个食物特性和/或一个或多个事件。

4.根据权利要求1所述的烹饪用具，其中，所述加热元件可操作为以所述稳定的功率和/或峰值波长发射，在所述烹饪室内生成具有光的已知色温和亮度。

5.根据权利要求4所述的烹饪用具，其中，通过补偿所计算的稳定的功率，至少部分地调节所捕获的图像的亮度。

6.根据权利要求4所述的烹饪用具，其中，通过使用所计算的稳定的功率在图像获取期间调节有效曝光，至少部分地调节所捕获的图像的亮度。

7.根据权利要求4所述的烹饪用具，其中，所述计算装置还可操作为通过至少部分地通过相对于所述稳定色温平衡所捕获的图像来调节所述所捕获的图像的颜色而生成经调节的所捕获的图像。

8.根据权利要求7所述的烹饪用具，其中，所述计算装置还包括反馈部件，该反馈部件可操作为：

接收所述经调节的所捕获的图像；

从所述经调节的所捕获的图像提取一个或多个特征；并且

分析所述一个或多个特征以确定事件、特性、测量和/或状态。

9.根据权利要求8所述的烹饪用具，其中，所述反馈部件包括一个或多个神经网络。

10.根据权利要求8所述的烹饪用具，其中，所述计算装置还包括可操作为执行加热算法以烹饪食物的食谱执行引擎；

其中，所述加热算法包括选择性地向所述加热元件提供电力的指令；

其中，所述食谱执行引擎从所述反馈部件接收反馈数据，所述反馈数据包括与所确定的事件、特性、测量和/或状态相关的信息；并且

其中，所述食谱执行引擎响应于所接收的反馈数据来调节所述加热算法。

11.根据权利要求7所述的烹饪用具，其中，分析所述经调节的所捕获的图像，以确定所述烹饪室内的食物的尺寸、形状、厚度、位置和/或放置密度。

12.根据权利要求1所述的烹饪用具，其中，所述计算装置还可操作为：

根据与食谱相关联的加热算法来驱动加热元件；

发起图像捕获序列；

暂停所述加热算法；

驱动所述加热元件以稳定的功率和/或峰值波长进入图像捕获状态；

检测所述图像捕获状态；

捕获所述图像；以及

根据所述食谱恢复所述加热算法。

13.根据权利要求12所述的烹饪用具，其中，所述图像捕获序列由所述食谱执行引擎和/或用户发起。

14.根据权利要求12所述的烹饪用具，其中，所述加热元件在图像捕获期间通过以对应于所述图像捕获状态的近似稳定的色温发射光来照亮所述烹饪室。

15.根据权利要求12所述的烹饪用具，其中，通过估计所述加热元件达到所述图像捕获状态的指定温度范围的持续时间并且等待所述持续时间直到达到所述温度范围，来检测所述图像捕获状态。

16.根据权利要求12所述的烹饪用具，其中，所述图像捕获状态通过以下方式来检测：确定所述加热元件何时以所述稳定的功率和/或峰值波长发射；并且向所述图像捕获部件发信号通知所述加热元件处于所述图像捕获状态。

17.根据权利要求12所述的烹饪用具，还包括多个加热元件；并且其中，通过以下方式来检测所述图像捕获状态：估计每个所述加热元件达到所述图像捕获状态的指定温度范围的持续时间，并且等待直到每个加热元件达到该温度范围。

18.根据权利要求1所述的烹饪用具，还包括被布置为在图像捕获期间将结构光投射到食品上的结构光源；并且其中，所述计算装置可操作为通过分析所捕获的图像中的结构光来确定所述食品的几何特性。

19.根据权利要求1所述的烹饪用具，还包括准直光源，该准直光源从食品上方的位置指向所述食品；并且其中，所述计算装置可操作为通过部分地分析所捕获的图像中的所述食品上的光的尺寸和位置来确定所述食品的高度。

20.根据权利要求1所述的烹饪用具，还包括具有可视测量标记的探针，并且其中，分析所捕获的图像以基于所述图像中的所述探针的位置和/或取向来确定食物测量。

21.根据权利要求1所述的烹饪用具，其中，分析所捕获的图像以检测用户在食物类型、准备和/或放置方面的错误。

22.根据权利要求1所述的烹饪用具，其中，分析所捕获的图像，以检测食物托盘放置不当、托盘使用不当、附件使用不当、探针电缆扭结、探针电缆或探针靠近加热器、检测加热器破损、食品放在托盘上的错误位置和/或托盘上意外的食品。

23.根据权利要求1所述的烹饪用具，其中，所述计算装置还可操作为分析所捕获的图像以检测烹饪事件，所述烹饪事件包括食物炭化、火焰、烟雾、蒸汽冷凝和/或食物的汁液或其他内容物的排出中的一个或多个。

24.根据权利要求1所述的烹饪用具，其中，所述计算装置还可操作为：

识别所述所捕获的图像中的一个或多个物理组成部分，所述物理组成部分包括视觉标记；

分析所述物理组成部分的所述视觉标记；并且

基于由所述视觉标记指示的值来调节烹饪算法。

25.根据权利要求1所述的烹饪用具，其中，所述计算装置还可操作为：

发起图像捕获过程；

捕获并调节一个或多个图像；

从所接收的图像提取特征；

分析所提取的特征，以确定食物特性、食物状态和/或烹饪事件；并且

向食谱执行引擎和/或用户提供反馈。

26.根据权利要求1所述的烹饪用具，其中，所述计算装置还包括食谱执行引擎，该食谱执行引擎可操作为通过根据加热算法控制所述加热元件以执行食谱来烹饪食品。

27.根据权利要求26所述的烹饪用具，其中，所述计算装置可操作为调节所述加热元件的加热持续时间、加热时间表、加热输出功率、峰值发射波长和/或其任意组合。

28.根据权利要求1所述的烹饪用具，还包括定向光源，该定向光源可操作为在图像捕获期间将光投射到食品上；并且其中，所述计算装置可操作为基于对所捕获的图像中可见的投射的光的分析来确定所述食品的高度。

29.根据权利要求1所述的烹饪用具，其中，所述计算装置可操作为至少部分地基于在图像捕获状态下从所述加热元件发射的光的已知色温和亮度来数字地调节所捕获的图像。

30.根据权利要求1所述的烹饪用具，其中，所述加热元件包括一个或多个波长可控的灯丝组件。

31.根据权利要求1所述的烹饪用具，其中，所述计算装置还可操作为：

选择加热食谱，所述加热食谱具有关联的加热算法；

分析经调节的所捕获的图像，以确定所述烹饪室中的食品的状态变化；并且

响应于所确定的状态变化来调节所述加热算法。