DE102013102293A1

DE102013102293A1 - Verfahren zur Erkennung von Lebensmitteln

Info

Publication number: DE102013102293A1
Application number: DE201310102293
Authority: DE
Inventors: Thomas Schreiner; Dr. Merker Oliver; Dr. Tils Thomas; Robert Dürmuth; Bruno Maas; Eva Strobl; Manfred Breunig
Original assignee: Rational AG
Current assignee: Rational AG
Priority date: 2013-03-07
Filing date: 2013-03-07
Publication date: 2014-09-11

Abstract

Verfahren zur Erkennung von Lebensmitteln (24), die in einem Garraum (16) eines Gargeräts (10) gegart werden sollen, bei dem die auf einem Gargutträger (20) sich befindenden Lebensmittel (24) zu Beginn eines Garprozesses durch eine Kamera (22) erfasst werden, mittels Bilderkennung die Art der Lebensmittel (24) erkannt wird und außerdem das Kaliber der Lebensmittel (24) ermittelt, wobei in Abhängigkeit vom ermittelten Kaliber, Parameter des Garprozesses modifiziert werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erkennung von Lebensmitteln, die in einem Garraum eines Gargeräts gegart werden sollen.
Bislang üblich sind Gargeräte, bei denen der Benutzer eine Vielzahl von Informationen über den Garprozess bzw. das zu garende Lebensmittel händisch in das Gargerät eingeben muss. Dies sind beispielsweise Informationen über die zu garenden Lebensmittel, wie die Art der Lebensmittel, das Kaliber, d.h. die Stückgröße der einzelnen Lebensmittel, oder die Menge. Diese Eingabe bedeutet einen Zeitaufwand für den Benutzer und ist eine mögliche Fehlerquelle, die zu einer falschen Zubereitung der Lebensmittel führen könnte.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Gargerät bereitzustellen, bei dem auf Benutzereingaben verzichtet werden kann.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Erkennung von Lebensmitteln, die in einem Garraum eines Gargeräts gegart werden sollen, bei dem die auf einem Gargutträger sich befindenden Lebensmittel zu Beginn eines Garprozesses durch eine Kamera erfasst werden, mittels Bilderkennung die Art der Lebensmittel erkannt wird und außerdem das Kaliber der Lebensmittel ermittelt und in Abhängigkeit vom ermittelten Kaliber Parameter des Garprozesses modifiziert werden. Durch die Erfindung werden alle Informationen, die zur Einstellung der Parameter des Garprozesses benötigt werden, automatisch vom Gargerät ermittelt, sodass keine zeitaufwendige und fehleranfällige Eingabe der Informationen durch den Benutzer vonnöten ist. Zur weiteren Zeitersparnis kann die Erfassung der zu garenden Lebensmittel auch erfolgen, während die Lebensmittel in den Garraum eingeführt werden.
Vorzugsweise wird die Menge und/oder Anzahl der Lebensmittel auf dem Gargutträger erkannt und in Abhängigkeit von der ermittelten Menge Parameter des Garprozesses modifiziert. Die ermöglicht eine präzisere Anpassung der Parameter des Garprozesses.
Beispielsweise werden auch die Gargutträger erkannt oder durch den Benutzer des Gargerätes in das Gargerät eingegeben. Damit können weitere Informationen über die vom Benutzer gewünschte Art des Garprozesses gewonnen werden.
In einer Ausführungsvariante wird der Abstand des Gargutträgers von der Kamera erkannt und die Position des Gargutträgers ermittelt, insbesondere welchen Einschub der Gargutträger, so dass Informationen über die Beschickung des Garraums gewonnen werden.
Vorzugsweise wird die Bewegungsrichtung der Gargutträger erfasst und dadurch die Menge der sich im Garraum befindenden Gargutträger ermittelt, sodass auf die Bestückung des Gargeräts geschlossen werden kann. Mithilfe der Informationen über die Bestückung des Gargeräts können die Parameter des Garprozesses noch weiter an die jeweilige Situation angepasst werden, um somit die Qualität des Garprozesses weiter zu erhöhen. Dies geschieht beispielsweise durch Abspeichern der Belegungsinformation der Einschübe in einer Auswerteelektronik.
Beispielsweise werden Parameter des Garprozesses in Abhängigkeit der Menge an Gargutträgern und/oder der Position der Gargutträger modifiziert, so dass ein effizienter Garprozess gewählt werden kann.
In einer weiteren Ausführungsform werden zur Erkennung der Lebensmittel und/oder der Gargutträger die Lebensmittel und/oder die Gargutträger mit elektromagnetischer Strahlung zwei verschiedener Wellenlängen beleuchtet, wodurch eine bessere Erkennung äußerer Garzustände ermöglicht wird.
Vorzugsweise alterniert die eingesetzte Wellenlänge der elektromagnetischen Strahlung zwischen wenigstens zwei Wellenlängen, so dass der Effekt der Beleuchtung mit verschiedenen Wellenlängen verstärkt wird.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den beigefügten Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigen:
1 ein Gargerät zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in perspektivischer Ansicht,
2 das Gargerät nach 1 in Seitenansicht, und
3 eine alternative Ausführungsform eines Gargerätes zur Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
In 1 ist ein Gargerät 10 zu sehen, das eine Tür 12 und einen Körper 14 aufweist. Im Körper 14 ist ein Garraum 16 mit Einschüben 18 ausgebildet, der dazu geeignet ist, Gargutträger 20 (2) aufzunehmen. Der Garraum 16 kann von einer entsprechenden Heizvorrichtung (nicht gezeigt) beheizt werden.
Bei dem Gargerät handelt es sich insbesondere um ein Profigerät für den Einsatz in Restaurants, Kantinen und Großgastronomie. Es kann sich insbesondere um einen Kombi-Dämpfer handeln.
Am Körper 14 ist weiterhin eine Kamera 22 angebracht, die auf die Einführöffnung des Garraums 16 ausgerichtet und mit einer Auswerteelektronik (nicht gezeigt) verbunden ist. In die Kamera 22 ist eine Beleuchtungseinheit 23 integriert, die elektromagnetische Strahlung, insbesondere Licht, gezielt in verschiedenen Wellenlänge erzeugen kann.
Wird nun, wie in 2 schematisch dargestellt, ein Gargutträger 20, der mit zu garenden Lebensmitteln 24 beschickt ist, in den Garraum 16 eingeführt, so passiert der Gargutträger 20 mit den Lebensmitteln 24 das Blickfeld der Kamera 22.
Während die Kamera 22 Bilder der Lebensmittel 24 aufnimmt, werden die Lebensmittel 24 mittels der Beleuchtungseinheit 23 beleuchtet, beispielsweise alternierend zwischen elektromagentischer Strahlung zwei verschiedener Wellenlänge. Die von der Kamera 22 aufgenommenen Bilder werden von der Auswerteelektronik mithilfe einer Muster- bzw. Bildererkennung ausgewertet. Die Auswerteelektronik bestimmt dabei Art, Menge und Kaliber der sich auf dem Gargutträger 20 befindenden Lebensmittel 24.
Zudem bestimmt die Auswerteelektronik die Art des Gargutträgers 20, beispielsweise durch ein am Gargutträger 20 aufgebrachtes Muster, das für diese Art der Gargutträger charakteristisch ist.
Weiterhin wird durch die Auswerteelektronik erkannt, in welchen Einschub 18 der Gargutträger 20 eingeführt wird. Hierzu wird die Entfernung des Gargutträgers 20 zur Kamera 22 bestimmt. Dies kann auf zwei Arten geschehen:
Der Winkel, unter dem der Gargutträger 20 beim Einschieben oder Herausziehen der Kamera 22 erscheint, kann zur Entfernungsbestimmung herangezogen werden, da die Maße des Gargutträgers 20 bekannt sind.
Außerdem kann die Entfernung aus der Entfernungseinstellungen der Kamera 22, genauer aus dem Abstand zwischen Bildebene und Linse, ausgelesen werden und so zur Entfernungsbestimmung benutzt werden. Die Entfernungseinstellung der Kamera 22 eignet sich hierzu, da der Abstand zwischen Bildebene und Linse durch eine Autofokusfunktion so eingestellt wird, dass der Kontrast des Bildes maximal wird. Aus der ermittelten Entfernung zwischen Gargutträger 20 und Kamera 22 kann die Auswerteelektronik den von dem Gargutträger 20 belegten Einschub 18 bestimmen.
In beiden Fällen wird die Entfernungsbestimmung durch ein Objekt bekannter Größer in einem bekannten Abstand kalibriert.
Darüberhinaus wird durch die Auswerteelektronik die Bewegungsrichtung des Gargutträgers 20, symbolisiert durch den Doppelpfeil in 2, ermittelt. Hierzu wertet die Auswerteelektronik mehrere, in zeitlichem Abstand voneinander aufgenommene Aufnahmen der Kamera 22 aus und ermittelt anhand der verschiedenen Positionen der aufgenommenen Gegenstände die Bewegungsrichtung der Gegenstände, insbesondere des Gargutträgers 20 und des Lebensmittels 24.
Durch die Verknüpfung der Informationen über die Bewegungsrichtung und die Entfernung des Gargutträgers 20 von der Kamera 22 ist die Auswerteelektronik in der Lage zu ermitteln, welcher Einschub 18 des Garraums 16 durch den Gargutträger 20 belegt oder freigegeben wird. Durch Abspeichern dieser Informationen, kann die Auswerteelektronik die Belegung der Einschübe 18 des Garraums 16 bestimmen.
Diese Information wiederum verknüpft die Auswerteelektronik mit den Informationen über die Art der Lebensmittel 24, deren Menge und Kaliber, sodass die Auswerteelektronik die Beschickung des Garraums 16 sowohl in Hinsicht auf die Art, Menge und Kaliber der Lebensmittel 24 sowie deren geometrische Position innerhalb des Garraums vollständig bestimmen kann, ohne dabei auf die Eingabe von Informationen des Benutzers angewiesen zu sein.
Die Parameter des Garprozesses werden nun anhand der gesammelten Informationen bestimmt oder entsprechend modifiziert. Dies kann sowohl durch die Auswerteelektronik selbst als auch durch eine andere Steuereinheit geschehen. Die Auswahl der Prozessparameter erfolgt beispielsweise schrittweise. In einem ersten Schritt werden anhand der Informationen über die Art des Lebensmittels 24 zuvor in einer entsprechenden Steuereinheit hinterlegte Prozessparameter ausgewählt, die für diese Art Lebensmittel typisch ist. In einem darauffolgenden Schritt werden die Prozessparameter an die ermittelte Menge des Lebensmittels 24 angepasst. Weiterhin werden die Parameter des Garprozesses in Abhängigkeit vom ermittelten Kaliber des Lebensmittels 24 modifiziert. In einem weiteren Schritt erfolgt eine Anpassung der Prozessparameter an die Lage des Lebensmittels 24 im Garraum 16 sowie an eventuell vorhandene weitere Lebensmittel im Garraum 16.
Beispielsweise kann eine selektive Beheizung des unteren Teiles des Garraums 16 vorgenommen werden, falls nur die Einschübe 18 des unteren Teils des Garraums 16 von Gargutträgern 20 belegt sind.
Selbstverständlich müssen nicht alle Informationen, die durch die Kamera 22 und die Auswerteelektronik gewonnen werden können, ständig ermittelt werden. Vielmehr können die Parameter des Garprozesses auch anhand einzelner Informationen bzw. einer beliebigen Kombination der Informationen ausgewählt bzw. modifiziert werden.
Außerdem ist es möglich, das Verfahren auch in Gargeräten, die sich von dem in 1 gezeigten Gargerät 10 unterscheiden, anzuwenden. Das in 3 dargestellte Gargerät 10‘ zeigt eine alternative Ausführungsform eines Gargeräts zur Benutzung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Hierbei überwacht die Kamera 22‘ mit integrierter Beleuchtung 23‘ die Art, Menge und Kaliber des Lebensmittels 24‘ durch ein Fenster 26‘, das im Körper 14‘ des Gargeräts 10‘ angeordnet ist. Dadurch ist eine kontinuierliche Überwachung des Lebensmittels 24‘ und somit des Garprozesses möglich, sodass unmittelbar Einfluss auf den laufenden Garprozess genommen werden kann.
Weiterhin können das Fenster 26‘ oder Linsen der Kamera 22, 22‘ beheizbar sein, um Niederschläge von Wasserdampf, Fett oder anderen kondensierbaren Stoffen zu minimieren.
Zudem kann die Kamera oder das gesamte System zur Gargutekennung in einer Zusatzvorrichtung, zum Beispiel einer Abzugshaube untergebracht sein.

Claims

Verfahren zur Erkennung von Lebensmitteln (24), die in einem Garraum (16) eines Gargeräts (10) gegart werden sollen, bei dem: – die auf einem Gargutträger (20) sich befindenden Lebensmittel (24) zu Beginn eines Garprozesses durch eine Kamera (22) erfasst werden, – mittels Bilderkennung die Art der Lebensmittel (24) erkannt wird, – außerdem das Kaliber der Lebensmittel (24) ermittelt und in Abhängigkeit vom ermittelten Kaliber Parameter des Garprozesses modifiziert werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge und/oder Anzahl der Lebensmittel (24) auf dem Gargutträger (20) erkannt wird und in Abhängigkeit von der ermittelten Menge Parameter des Garprozesses modifiziert werden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass auch die Art der Gargutträger (20) erkannt wird oder durch den Benutzer des Gargerätes (10) in das Gargerät (10) eingegeben wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand des Gargutträgers (20) von der Kamera (22) erkannt und die Position des Gargutträgers (20) ermittelt wird, insbesondere welchen Einschub (18) der Gargutträger (20) belegt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungsrichtung der Gargutträger (20) erfasst und dadurch die Menge der sich im Garraum (16) befindenden Gargutträger (20) ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass Parameter des Garprozesses in Abhängigkeit der Menge an Gargutträgern (20) und/oder der Position der Gargutträger (20) modifiziert werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erkennung der Lebensmittel (24) und/oder der Gargutträger (20) die Lebensmittel (24) und/oder die Gargutträger (20) mit elektromagnetischer Strahlung zwei verschiedener Wellenlängen beleuchtet werden.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die eingesetzte Wellenlänge der elektromagnetischen Strahlung zwischen wenigstens zwei Wellenlängen alterniert.