DE102023209367A1

DE102023209367A1 - Betreiben eines Gargeräts mit einer digitalen Garraum-Farbkamera

Info

Publication number: DE102023209367A1
Application number: DE102023209367.7A
Authority: DE
Inventors: Tim Bender; Belen Blanco Abad; Benjamin Wagner; Alexandra Jenz
Original assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 2022-10-04
Filing date: 2023-09-26
Publication date: 2024-04-04
Also published as: CN117837951A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren (S1-S10) zum Betreiben eines Gargeräts (1), bei dem mittels einer digitalen Garraum-Farbkamera (5) mindestens ein Bild aus dem Garraum (2) aufgenommen wird (S2), ein Farbtonwert zumindest einer Teilmenge von Bildpunkten des Bilds gemittelt wird (S4), ausgewertet wird, ob der gemittelte Farbtonwert einen vorgegebenen Schwellwert erreicht oder überschreitet (S5) und wenn dies der Fall ist, das zugehörige Bild zur Bestimmung mindestens einer Eigenschaft des Garraums nicht berücksichtigt wird. Die Erfindung betrifft auch ein Gargerät (1), aufweisend einen Garraum (2) und mindestens eine Bilder aus dem Garraum (2) aufnehmende Garraum-Farbkamera (6) sowie mit einer Datenverarbeitungseinrichtung (4), die zum Durchführen des Verfahrens (S1-S10) eingerichtet ist. Die Erfindung ist insbesondere vorteilhaft anwendbar auf Backöfen mit Dampfbehandlungsfunktion.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Gargeräts, bei dem mittels einer digitalen Garraum-Farbkamera mindestens ein Bild aus einem Garraum des Gargeräts aufgenommen wird. Die Erfindung betrifft auch ein entsprechendes Gargerät. Die Erfindung ist insbesondere vorteilhaft anwendbar auf Backöfen mit Dampfbehandlungsfunktion.
Bei Garen von Gargut kann durch Dampfabgabe von dem Gargut eine dem Garraum ausgesetzte Linse oder objektivseitige Abdeckung (z.B. ein optisch transparentes Fenster wie ein Glasfenster usw.) mit Wasserdampf beschlagen. Diese Beschlagung ändert das Bild der Kamera im Vergleich zu einem unbeschlagenen Zustand und kann zu unerwünschten Änderungen bei einer automatischen Bildauswertung führen. Dieser Effekt ist besonders ausgeprägt, falls für eine Dampfbehandlung von Gargut gezielt Dampf in den Garraum eingeleitet wird.
US 2019093901 A1 offenbart ein Verfahren zum Erkennen eines Reinigungsbedarfs eines gewerblichen Kochgeräts mit mindestens einer Kochfläche. Das Verfahren umfasst die Schritte des Erfassens mindestens eines Bildes mindestens eines Teils der Kochfläche und/oder mindestens eines Teils eines Kochprodukts, Vergleichen des erfassten Bilds des Teils der Kochfläche mit einem vorab gespeicherten Referenzbild einer kontaminierten Kochfläche, die gereinigt werden muss, und/oder des erfassten Bildes des Teils des Kochprodukts mit einem vorgespeicherten Referenzbild des Kochprodukts in einem Kochzustand, der eine Notwendigkeit zum Reinigen der Kochfläche anzeigt, und Entscheiden basierend auf dem Ergebnis des vergleichen, ob eine Reinigung erforderlich ist. Ein weiterer Aspekt betrifft ein Qualitätsmanagement-Überwachungssystem sowie ein gewerbliches Gerät mit einem Qualitätsmanagement-Überwachungssystem.
EP 3 767 183 A1 offenbart ein Verfahren zum Erkennen einer Verschmutzung eines Haushaltsgeräts. Das Verfahren umfasst die Schritte Bereitstellen eines Referenzbildes eines Hohlraums oder Abschnitts des Haushaltsgeräts, Erfassen eines aktuellen Bilds desselben Hohlraums oder Abschnitts, Vergleichen des aktuellen Bilds mit dem Referenzbild und Erzeugen eines Differenzbildes derselben Kavität bzw. desselben Abschnitts sowie Prüfen, ob ein Pixel und/oder eine Gruppe benachbarter Pixel des Differenzbildes einen vordefinierten Schwellenwert überschreitet.
US 2008193614 A1 offenbart ein Verfahren zum Durchführen eines Behandlungsprogramms in einem Zubereitungsraum eines Speisenzubereitungsgeräts, das umfasst: (a) Bestimmen mindestens eines ersten Werts der Zubereitungsraumatmosphäre und/oder der das Speisenzubereitungsgerät umgebenden Atmosphäre vor Auswahl und/oder Beginn des Behandlungsprogramms, (b) Speichern des ersten Werts, (c) Ermitteln mindestens eines zweiten Werts der Zubereitungsraumatmosphäre und/oder der das Speisenzubereitungsgerät umgebenden Atmosphäre nach dem Einbringen des Garguts in den Zubereitungsraum oder nach dem Einbringen ein Entkalkungs- und/oder Reinigungsmittel in die Aufbereitungskammer und/oder nach Beginn des Behandlungsprogramms, (d) Bestimmen mindestens eines dritten Werts aus dem ersten und zweiten Wert, (e) Vergleichen des dritten Werts mit den gespeicherten Werten, und (f) Durchführen des Behandlungsprogramms in Abhängigkeit von dem Ergebnis des Vergleichs des dritten Werts mit gespeicherten Werten.
DE 10 2017 206058 A1 offenbart ein Verfahren, das zum Bestimmen einer Verschmutzung einer Oberfläche, die einem Garraum eines Gargeräts ausgesetzt ist, dient, wobei bei dem Verfahren ein Messbereich der Oberfläche mittels eines Lichtbündels beleuchtet wird, eine von dem Messbereich abgestrahlte Stärke (I, 10) einer Streustrahlung gemessen wird und aus der Streustrahlung ein Streuungswert als ein Maß für die Verschmutzung bestimmt wird. Gargerät, aufweisend einen Garraum, mindestens eine Lichtquelle zur Bestrahlung eines Messbereichs einer Oberfläche, die dem Garraum ausgesetzt ist, mit einem Lichtbündel, mindestens einen Lichtsensor zum Messen von Streustrahlung von dem Messbereich und eine mit der mindestens einen Lichtquelle und mit dem mindestens einen Lichtsensor gekoppelte Verarbeitungseinrichtung, die dazu eingerichtet ist, aus der Streustrahlung einen Streuungswert als ein Maß für die Verschmutzung zu bestimmen.
US 2019285283 A1 offenbart ein Kochgerät, umfassend: eine Kochkammer zum Aufnehmen eines Nahrungsmittelartikels zum Kochen; ein Bildgebungsgerät mit einem Sichtfeld, das mindestens einen Teil der Kochkammer umfasst und dazu konfiguriert ist, ein Bild eines Nahrungsmittelartikels innerhalb der Kochkammer aufzunehmen; ein Computergerät, das mit dem Bildgebungsgerät kommuniziert und ein Softwaremodul umfasst, das dafür konfiguriert ist, das Erfassen von Bildern durch das Bildgebungsgerät in einem ereignisgetriggerten Intervall auszulösen; und eine Benutzerschnittstelle, die mit dem Computergerät kommuniziert und dazu konfiguriert ist, die erfassten Bilder anzuzeigen.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zumindest teilweise zu überwinden und insbesondere ein verbessertes Verfahren zum Betreiben eines Gargeräts bereitzustellen, speziell um eine Beschlagung Garraumkamera mit Dampf zu berücksichtigen.
Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind insbesondere den abhängigen Ansprüchen entnehmbar.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Betreiben eines Gargeräts, bei dem

- mittels einer digitalen Farbkamera („Garraum-Farbkamera“) mindestens ein Bild aus dem Garraum aufgenommen wird,
- ein Farbtonwert zumindest einer Teilmenge von Bildpunkten des Bilds gemittelt wird,
- ausgewertet wird, ob der gemittelte Farbtonwert einen vorgegebenen Schwellwert erreicht oder überschreitet und
- wenn dies der Fall ist, das zugehörige Bild zur Bestimmung mindestens einer Eigenschaft des Garraums nicht berücksichtigt wird.

Dieses Verfahren weist den Vorteil auf, dass eine Beschlagung einer dem Garraum ausgesetzten Linse oder optisch durchlässige Abdeckung der Garraum-Farbkamera mit Dampf einfach und zuverlässig erkannt und entsprechend darauf reagiert werden kann, indem durch die Beschlagung zur Bildauswertung ungeeignete Bilder unberücksichtigt bleiben. Denn es hat sich herausgestellt, dass der Farbtonwert ein zuverlässiges Maß für die Beschlagung der Kamera bzw. der dem Garraum ausgesetzte Linse oder einer objektivseitigen Abdeckung davon darstellt. Dies wiederum verbessert die Bestimmung der mindestens einen Eigenschaft des Garraums und damit z.B. ein Garergebnis.
Wenn im Umkehrschluss der gemittelte Farbtonwert einen vorgegebenen Schwellwert nicht erreicht oder überschreitet, kann das zugehörige Bild zur Bestimmung mindestens einer Eigenschaft des Garraums berücksichtigt werden.
Unter einer digitalen Garraum-Farbkamera wird eine Kamera verstanden, mittels der Farbbilder aus dem Garraum aufnehmbar sind, wobei die Bilder aus einzelnen Bildpunkten bestehen, insbesondere aus einem Array aus Bildpunkten. Die Zahl der Bildpunkte, z.B. 640 x 480 oder 1024 x 768, bestimmt die Auflösung des Bilds. Den einzelnen Bildpunkten sind Werte von Farbkoordinaten eines Farbkoordinatensystems zugeordnet. Die Kamera kann z.B. einen CMOS-Bildsensor aufweisen.
Dass mittels der Garraum-Farbkamera mindestens ein Bild aus dem Garraum aufgenommen werden kann, umfasst, dass sowohl der Garraum selbst (seine Wandung usw.), ggf. ein Gargutträger und/oder in dem Garraum befindliches Behandlungsgut aufgenommen werden kann. Die Garraum-Farbkamera kann in dem Garraum bzw. im Bereich einer Wandung oder einer Tür des Garraums angeordnet sein und/oder kann außerhalb des Garraums angeordnet sein und dann z.B. durch ein Sichtfenster einer Garraumtür in den Garraum gerichtet sein.
Das Behandlungsgut kann Gargut, insbesondere Lebensmittel, umfassen, aber grundsätzlich auch jedes andere in dem Garraum behandelbare Objekt.
Unter einer Eigenschaft des Garraums kann eine Eigenschaft des Garraums selbst und/oder eine Eigenschaft von in dem Garraum befindlichem Behandlungsgut, insbesondere Gargut, verstanden werden.
Unter einem Farbtonwert wird der Wert einer Farbraumkoordinate bzw. Farbenkoordinate des verwendeten Farbraums („H-Farbraum“) verstanden, welche den Farbton (engl. als „Hue“ bezeichnet) abbildet. Mögliche H-Farbenräume umfassen beispielsweise den HSV („Hue“ / Farbton, „Saturation“ / Farbsättigung, „Value“ / Hellwert)-Farbraum, den HSL („Hue“ / Farbton, „Saturation“ / Farbsättigung, „Lightness“ / relative Helligkeit)-Farbraum, den HSB („Hue“ / Farbton, „Saturation“ / Farbsättigung, „Brightness“ / absolute Helligkeit)-Farbraum und den HSI („Hue“ / Farbton, „Saturation“ / Farbsättigung, „Intensity“ / Lichtintensität)-Farbraum. Jedoch kann grundsätzlich auch jeder andere Farbraum verwendet werden, der und den Farbton als Farbraumkoordinate aufweist.
Im HSV-Farbraumwird ein Bildpunkt durch seine H, S- und V-Werte repräsentiert. Der H-Wert bzw. Farbtonwert liegt auf einem Farbwinkel zwischen 0° (rot) und 240° (blau), wobei grün z.B. bei dem Winkel 120° liegt. Die Farbsättigung bzw. der S-Wert reicht von 0 % (grau) bis 100 % (reine Farbe). Der Hellwert bzw. V-Wert reicht von 0 % (keine Helligkeit) bis 100% (volle Helligkeit). Die Beschlagung der Linse oder Abdeckung erzeugt z.B. im HSV-Farbraum eine Verschiebung in Richtung grau. Dies bewirkt eine Verstärkung des H (Hue)-Farbwerts und eine Verringerung des S (Saturation)-Werts.
Der Schwellwert kann beispielsweise experimentell und/oder durch Simulationen festgelegt worden sein.
Es ist eine Ausgestaltung, dass der gemittelte Farbtonwert aus einer Mittelwertbildung der Farbtonwerte aller Bildpunkte gebildet wird. Dies ermöglicht eine besonders zuverlässige Bestimmung der Beschlagung der dem Garraum ausgesetzten Linse oder Abdeckung mit Wasserdampf.
Insbesondere, falls mittels des mindestens einen Bilds eine Bestimmung der Eigenschaft des Behandlungsguts vorgenommen werden soll, ist es eine Ausgestaltung, dass der gemittelte Farbtonwert aus einer Mittelwertbildung der Farbtonwerte nur derjenigen Bildpunkte gebildet wird, welche das Behandlungsgut zeigen. So kann die Zahl der nicht berücksichtigten Bilder verringert werden ohne die Bestimmung der Eigenschaft des Behandlungsguts zu verschlechtern. Die Auswahl der Bildpunkte, welche das Behandlungsgut zeigen, kann über grundsätzliche bekannte Methoden zur Behandlungsguterkennung, insbesondere Garguterkennung durchgeführt werden, z.B. mittels Objekterkennung.
Es ist eine Ausgestaltung, dass der Schwellwert abhängig von einer Art eines in dem Garraum vorhandenen Behandlungsguts ist. So wird der Vorteil erreicht, dass durch die Beschlagung bedingte Verschiebungen in dem Farbtonwert gezielt an das Behandlungsgut anpassbar sind, was ebenfalls helfen kann, die Zahl der nicht berücksichtigten Bilder zu verringern.
Es ist eine Weiterbildung, dass mittels einer digitalen Garraum-Farbkamera mindestens ein Bild aus dem Garraum aufgenommen wird, bei dem die Farbkoordinatenwerte der zugehörigen Bildpunkte nicht bezüglich eines H-Farbraums angegeben sind (sondern in einem „Nicht-H-Farbraum“), z.B. in einem RGB-, NCS-, L*a*b-Farbraum, usw. In diesem Fall können die Farbkoordinatenwerte zumindest einer Teilmenge dieser Bildpunkte in Werte eines H-Farbraums umgerechnet werden und folgend dann wieder ein Farbtonwert zumindest einer Teilmenge der in den H-Farbraum umgerechneten Bildpunkte gemittelt werden. Dies gilt grundsätzlich zumindest für alle Nicht-H-Farbenräume, deren Farbkoordinaten(werte) sich eindeutig in Farbkoordinaten(werte) eines H-Farbraums umrechnen lassen.
Die Umrechnung kann auf Zwischenumrechnungen erweitert werden, z.B. wenn mittels der digitalen Garraum-Farbkamera RGB-Bilder aufgenommen werden und diese RGB-Bilder zunächst in NCS- oder L*a*b-Bilder umgerechnet werden, o.ä.
Es ist eine Ausgestaltung, dass die digitale Garraum-Farbkamera RGB-Bilder aufnimmt und RGB-Farbkoordinatenwerte von Bildpunkten der Bilder in Werte eines H-Farbraums umgerechnet werden. Dies ermöglicht vorteilhafterweise den Einsatz von vielfach verfügbaren RGB-Kameras. Dabei wird ausgenutzt, dass sich die Farbwerte der einzelnen Bildpunkt im RGB-Farbraum eineindeutig in Farbwerte eines H-Farbraums umrechnen lassen. Der Vorteil eines H-Farbraums im Vergleich zu einem RGB-Farbraum umfasst außerdem dessen Ähnlichkeit mit einer menschlichen Farbenwahrnehmung, da Menschen Farben erkennen und sie anhand ihrer Farbsättigung und Helligkeit unterscheiden können.
Es ist eine Ausgestaltung, dass während eines Garbetriebs eine Folge von Bildern aufgenommen wird, um eine Eigenschaft eines in dem Garraum vorhandenen Behandlungsguts zu bestimmen. Dies ermöglicht einen besonders genaue Bestimmung und/oder Vorhersage einer Eigenschaft von Behandlungsgut. Die Eigenschaft des Behandlungsguts wird dann insbesondere nur anhand von Bildern bestimmt, bei denen der Farbtonwert unterhalb des Schwellwerts liegt. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn die Beschlagung der Linse oder Abdeckung nur zeitlich begrenzt auftritt. So ist typischerweise zu Beginn eines Garablaufs die Kamera bzw. deren Linse oder Abdeckung noch nicht beschlagen, so dass Bilder des Behandlungsguts in seinem Ausgangszustand aufnehmbar und verwendbar sind. Eine folgende Beschlagung kann dann solange auftreten, bis die Linse oder Abdeckung auf eine Temperatur gebracht worden ist, bei welche der Wasserdampf auch an der Linse oder Abdeckung verdampf und sich neuer Wasserdampf nicht mehr daran niederschlägt.
Es ist eine Ausgestaltung, dass mittels der Folge von Bildern eine Volumenänderung des Behandlungsguts bestimmt wird. Dies ist beispielsweise vorteilhaft, um ein Aufgehen des Behandlungsguts zu erfassen bzw. nachzuverfolgen, z.B. von Gargut wie Brotteig usw.
Es ist eine Ausgestaltung, dass mittels der Folge von Bildern eine Änderung eines Bräunungsgrads des Behandlungsguts bestimmt wird. Damit kann ein Garzustand, insbesondere Garende, verbessert bestimmt oder vorhergesagt werden.
Es ist eine Ausgestaltung, dass dann, wenn der gemittelte Farbtonwert sich dem Schwellwert annähert oder den Schwellwert erreicht oder überschreitet, eine - dann beheizbare - Linse oder Abdeckung der digitalen Garraum-Farbkamera beheizt wird. So wird der Vorteil erreicht, dass der Zeitraum der Beschlagung verkürzt werden kann oder die Beschlagung sogar ganz verhindert werden kann. Dass die Linse oder Abdeckung dann beheizt wird, wenn der gemittelte Farbtonwert sich dem Schwellwert annähert, kann umfassen, dass ein weiterer, niedriger Schwellwert vorhanden ist, bei dem die Beheizung einsetzt bzw. gestartet wird. Die Beheizung kann wieder ausgesetzt oder gestoppt werden, wenn der gemittelte Farbtonwert einen dieser Schwellwert von oben kommend wieder erreicht oder unterschreitet, oder bei Erreichen oder Unterschreiten noch eines weiteren Schwellwerts, der insbesondere niedriger liegt als der Schwellwert zur Feststellung der Beschlagung.
Es ist eine Ausgestaltung, dass dann, wenn der gemittelte Farbtonwert sich dem Schwellwert annähert oder den Schwellwert erreicht oder überschreitet, eine Linse oder Abdeckung der digitalen Garraum-Farbkamera ventiliert wird. Das Ventilieren kann analog zum Heizen bzw. Erwärmen der Linse ausgebildet werden.
Die Aufgabe wird auch gelöst durch ein Gargerät, aufweisend einen Garraum und mindestens eine Bilder aus dem Garraum aufnehmende Garraum-Farbkamera sowie mit einer Datenverarbeitungseinrichtung, die zum Durchführen des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche eingerichtet ist. Das Gargerät kann analog zu dem Verfahren ausgebildet werden, und umgekehrt, und weist die gleichen Vorteile auf.
Dass das Gargerät „mit“ einer Datenverarbeitungseinrichtung ausgerüstet ist, kann in einer Weiterbildung umfassen, dass die Datenverarbeitungseinrichtung in dem Gargerät untergebracht ist, z.B. in einer eigenständigen Datenverarbeitungseinrichtung, integriert in einer Steuereinrichtung und/oder integriert in ein Kameramodul, das auch die Kamera aufweist. Die Datenverarbeitungseinrichtung kann in einer Weiterbildung funktional zumindest teilweise in einer externen Instanz implementiert sein, z.B. in einem mobilen Nutzerendgerät wie einem Smartphone oder Tablet usw., in einem Netzwerkserver oder in einem Cloudrechner In diesem Fall weist das Gargerät ein drahtgebundenes und/oder drahtloses Kommunikationsmodul aus, über das es mit der externen Instanz austauschen kann. Dies kann vorteilhaft sein, um die Datenverarbeitungseinrichtung in dem Gargerät rechentechnisch zu entlasten oder sie ganz zu ersetzen.
Der Garraum ist insbesondere mittels einer Tür oder Klappe verschließbar, insbesondere dampfdicht verschließbar. Insbesondere kann der Garraum eine durch die Tür verschließbare frontseitige Beschickungsöffnung aufweisen. Alternativ kann der Garraum eine oberseitige Beschickungsöffnung aufweisen, die mittels einer Klappe in Form eines Deckels verschließbar ist.
Es ist eine Ausgestaltung, dass das Gargerät ein Dampfbehandlungsgerät ist. Dieses weist insbesondere einen Dampferzeuger zur gezielten Erzeugung von Dampf auf. Der Dampferzeuger kann außerhalb des Garraums angeordnet sein. Es ist eine Weiterbildung, dass der Garraum mit einer Dampfableitung verbunden ist, über die der Dampf aus dem Garraum ausleitbar ist.
Es ist eine Ausgestaltung, dass das Gargerät ein Backofen mit Dampfbehandlungsfunktion (sog. „Added Steam“) ist. Alternativ kann das Gargerät z.B. eine Dampfbehandlungsschublade sein. Es ist eine Weiterbildung, dass das Gargerät über eine Mikrowellenfunktionalität verfügt und kann dann mit einem Mikrowellengenerator wie einem Magnetron oder einem halbleiterbasierten Mikrowellengenerator ausgerüstet sein.
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden schematischen Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, das im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert wird.

1 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht eine vereinfachte Skizze eines Gargeräts mit einer digitalen Farb-Garraumkamera;
2 zeigt einen möglichen Ablauf des Verfahrens;
3 zeigt einen Verlauf von gemittelten H-, S- und V-Farbwerten für einen Testablauf ohne Beschlagung einer Linse der digitalen Farb-Garraumkamera und
4 zeigt einen Verlauf von gemittelten H-, S- und V-Farbwerten für einen Testablauf mit Beschlagung der Linse der digitalen Farb-Garraumkamera.

1 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht eine vereinfachte Skizze eines Gargeräts in Form eines Backofens 1 mit Dampfgarfunktionalität. Dazu weist der Backofen 1 einen Garraum 2 auf, dessen frontseitige Beschickungsöffnung durch eine verschwenkbare Tür 3 dampfdicht verschließbar ist. Der Backofen 1 weist ferner eine Steuereinrichtung 4 zur Durchführung von Betriebsabläufen auf, welche auch als Datenverarbeitungseinrichtung zum Durchführen des Verfahrens eingerichtet, z.B. programmiert ist. Eine digitale Farb-Garraumkamera 5 ist datentechnisch mit der Steuereinrichtung 4 verbunden und kann insbesondere Bilder aus dem Garraum 2 aufnehmen und an die Steuereinrichtung 4 übertragen. Eine objektivseitige Linse 6 der Kamera 5 ist dem Garraum 2 ausgesetzt. Der Backofen 1 weist außerdem eine Bedienblende 7 mit einem insbesondere berührungsempfindlichen Bildschirm („Touchscreen“), auf dem in einer Weiterbildung auch von der Kamera 6 aufgenommene Bilder oder Ausschnitte davon anzeigbar sind. Darüber hinaus weist der Backofen 1 einen durch die Steuereinrichtung ansteuerbaren Dampferzeuger 8 zur gezielten Erzeugung von Dampf auf, der in den Garraum 2 leitbar ist.
Auch kann der Backofen 1 mit einem Kommunikationsmodul 9 ausgerüstet sein, über das Daten von der Steuereinrichtung an eine externe Instanz wie ein Nutzerendgerät, insbesondere an ein mobiles Nutzerendgerät wie ein Smartphone oder Tablet usw. und/oder an einen Netzwerkserver oder Cloudrechner übertragbar sind. In einer Weiterbildung kann die externe Instanz die Durchführung von Teilen des Verfahrens übernehmen, z.B. die Beschlagung durch Schwellwertvergleich anhand von an sie übertragenen Bildern feststellen. Das Kommunikationsmodul 9 kann z.B. ein Ethernet-Modul, ein WLAN-Modul, ein Bluetooth-Modul usw. umfassen.
2 zeigt einen möglichen Ablauf des Verfahrens anhand des Backofens 1.
In einem ersten Schritt S1 wird bei mit Behandlungsgut, hier beispielhaft Gargut, beschicktem Garraum 1 ein Behandlungsablauf, hier beispielhaft ein Garablauf, gestartet.
In Schritt S2 nimmt die Kamera 5 ein RGB-Bild des Garraums 2 auf, welches auch das Gargut zeigt. Insbesondere kann die Kamera 5 Bilder zyklisch aufnehmen, z.B. alle 10 Sekunden.
In Schritt S3 werden mittels der Steuereinrichtung 4 die RGB-Farbwerte der einzelnen Bildpunkte des Bilds in z.B. HSV-Farbwerte umgerechnet.
In Schritt S4 werden mittels der Steuereinrichtung 4 die Farbtonwerte bzw. H-Werte aller Bildpunkte oder nur das Gargut zeigenden Bildpunkte gemittelt.
In Schritt S5 wird mittels der Steuereinrichtung 4 überprüft, ob der Mittelwert einen vorgegebenen, ggf. von dem Gargut abhängigen, ersten Schwellwert erreicht oder überschreitet.
Ist dies nicht der Fall („N“), wird das Bild in Schritt S6 in einen Bildfolge eingereiht.
In Schritt S7 wird mittels der Steuereinrichtung 4 aus der Bildfolge eine Eigenschaft des Garguts bestimmt, z.B. eine Änderung des Volumens oder einer oder mehrerer Ausdehnungen des Garguts und/oder ein Bräunungsgrad. Daraus kann die Steuereinrichtung 4 den Garablauf steuern, z.B. eine Soll-Garraumtemperatur ändern, Dampf mittels des Dampferzeugers 8 erzeugen oder unterbrechen oder eine Dampfmenge einstellen, zwischen Garphasen wechseln und/oder einen Garablauf beenden. Ist das Gargut z.B. Brotteig, kann zwischen einer Garphase, in welcher der Brotteig aufgeht, und einer Bräunungsphase umgeschaltet werden, in eine Warmhaltephase übergegangen werden, usw. Ist der Garvorgang noch nicht beendet, wird zu Schritt S2 zurückgekehrt, und es wird ein neues Bild aufgenommen.
Ist hingegen in Schritt S5 festgestellt worden, dass der Mittelwert den ersten Schwellwert erreicht oder überschritten hat („J“), wird zu Schritt S2 zurückgekehrt und das zugehörige Bild somit nicht in die Bildfolge eingereiht und daher auch nicht zum Bestimmen mindestens einer Eigenschaft des Garguts und folglich auch nicht zum Steuern des Garablaufs berücksichtigt.
Optional kann in einem auf Schritt S4 folgenden Schritt S8 auch überprüft werden, ob der gemittelte Farbtonwert sich dem Schwellwert annähert oder den Schwellwert erreicht oder überschritten hat. Ist dies der Fall („J“) wird in Schritt S9 die Linse 6 beheizt und/oder ventiliert, wenn dies nicht bereit geschieht. Ist dies nicht der Fall („N“) wird in Schritt S10 die Beheizung oder Ventilierung der Linse 6 beendet, wenn dies nicht bereit der Fall ist. Insbesondere wenn zum Feststellen des Bedarfs an einer Beheizung oder Ventilierung überprüft wird, ob der gemittelte Farbtonwert den Schwellwert erreicht oder überschritten hat, können die Schritte S9 und S10 auch an den bei positiver Beantwortung verwendeten J-Zweig von Schritt S5 anschließen.
3 zeigt als Auftragung der Farbwerte eines HSV-Farbraums gegen die einer zeitlichen Abfolge entsprechenden Ordnungszahl von durch die Kamera 5 aufgenommenen Bildern einen Verlauf von gemittelten H-Farbwerten H (Hue), S (Saturation) und V (Value) für einen experimentell durchgeführten Testablauf ohne Beschlagung der Linse 6 der digitalen Farb-Garraumkamera 5.
Der gemittelte H (Hue)-Wert verbleibt auf einem vergleichsweise niedrigen Niveau. Ist der Schwellwert z.B. auf H = 50 festgesetzt, würden alle 200 Bilder zur Bestimmung mindestens einer Eigenschaft des Garguts berücksichtigt bzw. keines ausgeblendet oder verworfen.
4 zeigt in einer zu 3 analogen Darstellung den Verlauf von gemittelten H-, S- und V-Farbwerten für einen experimentell durchgeführten Testablauf mit Beschlagung der Linse 6 der digitalen Farb-Garraumkamera 5.
Der gemittelte H (Hue)-Wert verbleibt anfänglich für kurze Zeit, z.B. die ersten fünf Bilder, auf einem vergleichsweise niedrigen Niveau und steigt dann schnell auf Werte über 50 an. Ist der Schwellwert z.B. auf H = 50 festgesetzt, würde hier z.B. für die Bilder 6 bis 25 eine merkliche Beschlagung festgestellt und diese Bilder zur Bestimmung mindestens einer Eigenschaft des Garguts nicht berücksichtigt, sondern nur die Bilder 1 bis 5 und 26 bis 199. Dies ist jedoch meist nicht kritisch, da zu Beginn eines Garvorgangs das Gargut noch nicht vollständig aufgeheizt ist und/oder noch zeitlich weit von einem Gargutende entfernt ist, so dass sich aus der Folge der Bilder 1 bis 5 und 26 bis 199 die mindestens eine Eigenschaft des Garguts immer noch zuverlässig bestimmen lässt und sich der Garablauf für ein gutes Garergebnis anpassen lässt.
Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf das gezeigte Ausführungsbeispiel beschränkt.
So kann der Backofen auch mehrere digitale Farb-Garraumkameras aufweist und das Verfahren auf die Bilder einer, mehrerer oder aller Kameras angewandt wird.
Bezugszeichenliste

1: Backofen
2: Garraum
3: Tür
4: Steuereinrichtung
5: Digitale Farb-Garraumkamera
6: Linse
7: Bedienblende
8: Dampferzeuger
9: Kommunikationsmodul
H: H-Wert
S: S-Wert
S1-S10: Verfahrensschritte
V: V-Wert

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 2019093901 A1 [0003]
EP 3767183 A1 [0004]
US 2008193614 A1 [0005]
DE 102017206058 A1 [0006]
US 2019285283 A1 [0007]

Claims

Verfahren (S1-S10) zum Betreiben eines Gargeräts (1), bei dem - mittels einer digitalen Garraum-Farbkamera (5) mindestens ein Bild aus dem Garraum (2) aufgenommen wird (S2), - ein Farbtonwert zumindest einer Teilmenge von Bildpunkten des mindestens einen Bilds gemittelt wird (S4), - ausgewertet wird, ob der gemittelte Farbtonwert einen vorgegebenen Schwellwert erreicht oder überschreitet (S5) und - wenn dies der Fall ist, das zugehörige mindestens eine Bild zur Bestimmung mindestens einer Eigenschaft des Garraums (2) nicht berücksichtigt wird.
Verfahren (S1-S10) nach Anspruch 1, bei dem der gemittelte Farbtonwert aus einer Mittelwertbildung der Farbtonwerte aller Bildpunkte gebildet wird (S4).
Verfahren (S1-S10) nach Anspruch 1, bei dem der gemittelte Farbtonwert aus einer Mittelwertbildung der Farbtonwerte nur derjenigen Bildpunkte gebildet wird, welche Behandlungsgut, insbesondere Gargut, zeigen (S4).
Verfahren (S1-S10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Schwellwert abhängig von einer Art eines in dem Garraum (2) vorhandenen Behandlungsguts, insbesondere Garguts, ist.
Verfahren (S1-S10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die digitale Garraum-Farbkamera (5) RGB-Bilder aufnimmt und RGB-Farbkoordinatenwerte von Bildpunkten der Bilder in Werte eines H-Farbraums umgerechnet werden (S3).
Verfahren (S1-S10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem während eines Garbetriebs eine Folge von Bildern aufgenommen wird (S2), um eine Eigenschaft eines in dem Garraum (2) vorhandenen Behandlungsguts, insbesondere Garguts, zu bestimmen (S6, S7).
Verfahren (S1-S10) nach Anspruch 6, bei dem mittels der Folge von Bildern eine Volumenänderung des Behandlungsguts, insbesondere Garguts, bestimmt wird (S7).
Verfahren (S1-S10) nach einem der Ansprüche 6 und 7, bei dem mittels der Folge von Bildern eine Änderung eines Bräunungsgrads des Behandlungsguts, insbesondere Garguts, bestimmt wird (S7).
Verfahren (S1-S10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem dann, wenn der gemittelte Farbtonwert sich dem Schwellwert annähert oder den Schwellwert erreicht oder überschreitet, eine Linse (6) oder Abdeckung der digitalen Garraum-Farbkamera (5) beheizt und/oder ventiliert wird (S8-S10).
Gargerät (1), aufweisend einen Garraum (2) und mindestens eine Bilder aus dem Garraum (2) aufnehmende Garraum-Farbkamera (5) sowie mit einer Datenverarbeitungseinrichtung (4), die zum Durchführen des Verfahrens (S1-S10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche eingerichtet ist.
Gargerät (1) nach Anspruch 10, wobei das Gargerät (1) ein Dampfbehandlungsgerät, insbesondere ein Backofen mit Dampfbehandlungsfunktion ist.