WO2019208284A1 - 加熱調理器 - Google Patents

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WO2019208284A1
WO2019208284A1 PCT/JP2019/016073 JP2019016073W WO2019208284A1 WO 2019208284 A1 WO2019208284 A1 WO 2019208284A1 JP 2019016073 W JP2019016073 W JP 2019016073W WO 2019208284 A1 WO2019208284 A1 WO 2019208284A1
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WO
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unit
contour
heating
image
heated
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PCT/JP2019/016073
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貞平　匡史
中村　秀樹
近藤　龍太
誠 澁谷
Original Assignee
パナソニックＩｐマネジメント株式会社
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/10—Segmentation; Edge detection
    • G06T7/11—Region-based segmentation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24C—DOMESTIC STOVES OR RANGES ; DETAILS OF DOMESTIC STOVES OR RANGES, OF GENERAL APPLICATION
    • F24C7/00—Stoves or ranges heated by electric energy
    • F24C7/08—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/10—Segmentation; Edge detection
    • G06T7/136—Segmentation; Edge detection involving thresholding
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/30—Subject of image; Context of image processing
    • G06T2207/30108—Industrial image inspection
    • G06T2207/30128—Food products

Definitions

  • the present disclosure relates to a cooking device for cooking food and the like.
  • Some cooking devices having a heating chamber are provided with an imaging unit that images the heating chamber so that the size of the food that is the object to be heated can be confirmed (see, for example, Patent Document 1).
  • the color change is extracted based on the image taken by the imaging unit that images the heating chamber so that the state of the food that is the object to be heated can be confirmed, and the state of the food being cooked is
  • a cooking device that recognizes and determines the degree of scoring (for example, see Patent Document 2).
  • the present disclosure provides a cooking device in which a user can perform a display operation that can easily set a heating instruction according to an object to be heated.
  • a heating cooker of the present disclosure includes a heating unit that heats an object to be heated, a heating chamber that houses the object to be heated, an illumination unit that emits light into the heating chamber, an imaging unit that captures an image in the heating chamber, Using the display unit that displays the contour of the object to be heated, the image acquisition unit that acquires the image of the object to be heated from the imaging unit, and the image obtained by the image acquisition unit, generate a plurality of contour candidates for the object to be heated A contour candidate generation unit.
  • the cooking device includes a presentation contour determination unit that determines a contour to be displayed on the display unit from a plurality of contour candidates obtained by the contour candidate generation unit, using an image obtained by the image acquisition unit, and a presentation contour. For each contour determined by the determination unit, a heating target setting unit that sets a heating target and a control unit that controls the overall operation are provided.
  • the initial value according to the food is given to the user in advance. It is possible to provide a display operation that can be presented and a heating instruction can be set more easily.
  • the cooking device of the present disclosure it is possible to provide a display operation that allows a user to easily set a heating instruction according to an object to be heated.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating a main part of the heating cooker according to the first embodiment of the present disclosure.
  • Drawing 2 is a figure explaining the procedure of outline creation in the cooking-by-heating machine of a 1st embodiment.
  • Drawing 3 is a figure explaining the heating target display decision procedure in the cooking-by-heating machine of a 1st embodiment, (a) is a figure showing an original image, (b) is a figure showing an outline picture, (c). Is a figure which shows an outline display position, (d) is a figure which shows a heating target display image.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating the flow of contour presentation in the heating cooker according to the first embodiment.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating a main part of the heating cooker according to the first embodiment of the present disclosure.
  • Drawing 2 is a figure explaining the procedure of outline creation in the cooking-by-heating machine of a 1st embodiment.
  • Drawing 3 is a figure explaining the heating target display decision procedure in the cooking-
  • FIG. 5 is a schematic configuration diagram illustrating a main part of the heating cooker according to the second embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining a heating target display in the heating cooker according to the second embodiment of the present disclosure, where (a) is a diagram illustrating an original image, (b) is a diagram illustrating a food recognition result, (c) is a figure which shows a heating target display image.
  • a cooking device includes a heating unit that heats an object to be heated, a heating chamber that houses the object to be heated, an illumination unit that irradiates light in the heating chamber, and an image that captures an image in the heating chamber.
  • a display unit that displays an outline of the heated object, and an image acquisition unit that acquires an image of the heated object from the imaging unit.
  • the cooking device uses an image obtained by the image acquisition unit to generate a plurality of contour candidates for the object to be heated, and a plurality of contour candidates obtained by the contour candidate generation unit.
  • a presentation contour determination unit that determines a contour to be displayed on the display unit using the image obtained by the image acquisition unit;
  • the cooking device includes a heating target setting unit that sets a heating target and a control unit that controls the overall operation for each contour determined by the presentation contour determination unit.
  • the contour to be presented to the user is determined, presented to the user through the display unit, the contour intended by the user is acquired, and the heating target for each contour is displayed through the display unit.
  • a heating target setting unit that sets a heating instruction for each contour determined by the presentation contour determination unit, a display operation that allows a user to easily set a heating instruction according to the object to be heated is provided. can do.
  • Another aspect of the present disclosure further includes a food recognition unit that performs food recognition within the contour presented by the presentation contour determination unit, and a display temperature determination unit that determines the display temperature based on the recognition result of the food recognition unit.
  • a heating cooker may be used.
  • it further includes a display temperature determination unit that determines the display temperature based on the recognition result of the food recognition unit that performs food recognition within the contour presented by the presentation contour determination unit, and thus according to food.
  • the initial value can be presented to the user in advance. Therefore, it is possible to provide a display operation in which a heating instruction can be set more easily.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating a main part of the heating cooker according to the first embodiment of the present disclosure.
  • the heating cooker 111 includes a heating chamber 102 that houses an object 110 to be heated, and includes a heating unit including at least one of a heater, a microwave generation unit, a superheated steam generation unit, and the like. 101, the heated object 110 can be cooked.
  • the microwave generation unit included in the heating unit 101 is configured to include a phased array antenna, can concentrate the microwave beam at a predetermined heating position, and can set a region not to be heated.
  • the heating chamber 102 has a substantially rectangular parallelepiped shape including a wall surface (upper wall surface, left wall surface, back wall surface, right wall surface, bottom wall surface) and a door (not shown).
  • the wall surface of the heating chamber 102 is formed of a material such as a hollow steel plate, a stainless steel plate, or a painted steel plate, for example.
  • the dimensions of the rectangular parallelepiped heating chamber 102 are, for example, a width of 400 mm and a depth of 300 mm.
  • On the left wall surface of the heating chamber 102 as the imaging unit 104, a slope that is partially formed by drawing is formed, and a configuration in which the object to be heated 110 inside the heating chamber 102 can be looked down and photographed with a camera is arranged. Has been.
  • illumination units 103a to 103d made of LEDs (light emitting diodes) are arranged on the wall surface of the heating chamber 102. Thereby, the light quantity for image
  • the control unit 109 is configured using a microcomputer (not shown) having a CPU (Central Processing Unit), a memory, an input / output interface, and the like.
  • the control unit 109 includes an image acquisition unit 106, a contour candidate generation unit 107, a presentation contour determination unit 108, and a heating target setting unit 112.
  • the image acquisition unit 106 is electrically connected to the imaging unit 104, and acquires the image data in the heating chamber 102 that is captured and acquired by the imaging unit 104.
  • the contour candidate generation unit 107 generates a plurality of contour candidates based on the image acquired by the image acquisition unit 106.
  • the heating target setting unit 112 calculates the center of gravity position of the presentation contour determined by the presentation contour determination unit 108, and determines it as the display position for presenting the target temperature for setting the heating target or the target color for determining the end of heating.
  • the display unit 105 includes a liquid crystal display electrically connected to the control unit 109, and uses the image in the heating chamber 102 obtained through the image acquisition unit 106 and the contour determined by the presentation contour determination unit 108. Present to the person. At the same time, the display unit 105 displays the setting content at the display position determined by the heating target setting unit 112 and prompts the user to input the setting.
  • the image acquisition unit 106 is basically used. Will be described as a 24-bit color image in which the three primary colors Red (red), Green (green), and Blue (blue) are each expressed in 8 bits (0 to 255).
  • RGB (255, 0, 0) is red
  • RGB (0, 0, 0) is black
  • RGB (255 , 255, 255) becomes white.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining a procedure for creating a contour in the heating cooker according to the first embodiment.
  • contour images 204a and 204b (hereinafter sometimes collectively referred to as contour images 204) from the captured image 201 of the object 110 to be heated will be described with reference to FIG.
  • the colored captured image 201 is converted into a grayscale image 202 (for example, 8-bit grayscale), and then a threshold value for binarizing the grayscale gradation is determined (for example, 8 In the case of bit gray scale, out of 256 gradations, the median is 128 or more, etc., white above the threshold and black below the threshold.
  • a threshold value for binarizing the grayscale gradation for example, 8 In the case of bit gray scale, out of 256 gradations, the median is 128 or more, etc., white above the threshold and black below the threshold.
  • the binarized image 203 is acquired.
  • the outline of the object to be heated 110 can be acquired by drawing a boundary line connecting the boundary between white and black.
  • the problem here is that the outline changes greatly depending on the selection of the threshold value when the binarized image 203 is acquired.
  • the photographed image 201 obtained by photographing the object 110 to be heated normally includes a large number of gradations, there are engineering variations of gray scale gradations in engineering. If the threshold value is fixed to one so that the outline can be obtained under uniform conditions, for example, a white cooking object 110 such as bread dough is placed on a white cooking sheet. In this case, the object to be heated 110 and the background are integrated, and a correct contour cannot be obtained.
  • the cooking device 111 that automatically obtains a contour without confirmation by the user and performs automatic processing has a possibility of causing a malfunction that is not a user's intention with frequent frequency.
  • the contour candidate generation unit 107 creates a contour variation
  • the presentation contour determination unit 108 considers the priority according to the situation in which the captured image 201 is obtained through the display unit 105 in consideration of the priority order. Present to the user and ask for approval. Thereby, a user's operation burden can be reduced.
  • the presentation contour determination unit 108 selects a median threshold value (for example, 128) as the basic threshold value when the black and white balance is the same, and increases the threshold value (for example, 160) when there is much white. If there is a lot of black, the threshold is set low (for example, 96) and set accordingly.
  • the presentation contour determination unit 108 requests the contour candidate generation unit 107 to create a contour candidate using a binarization threshold value of a predetermined value interval (for example, ⁇ 20, ⁇ 40) from the obtained basic threshold value. To do.
  • the contour candidate generation unit 107 creates the contour image 204 at the threshold requested by the above-described means, using the set threshold.
  • the contour image obtained here is mixed with contours other than the object 110 to be heated, such as a contour of the inside of the heating chamber 102, such as squeezing. Therefore, the contours other than the object to be heated 110 are removed by subtracting the contour (stored as initial information in advance) obtained when the object 110 to be heated is not contained from the obtained contour image.
  • the presentation contour determination unit 108 determines the number of contours and the contour area of the contour image obtained here, and determines the priority order of the contours to be presented to the user.
  • the basic threshold is set as the first candidate, and the following candidates are presented in the order close to the basic threshold (for example, the order of +20, ⁇ 20, +40, ⁇ 40) ).
  • the number of contours of the basic threshold is small, it is determined that the contour and the background may be integrated, and the priority order of the contour images having the large number is set high (the same (In this case, they are presented in the order close to the basic threshold).
  • the presentation contour determination unit 108 delivers the contour image to the control unit 109. This completes the contour determination process.
  • contour candidate generation unit 107 creates contour candidates, the same action can be obtained not by changing the threshold value but by changing the parameters of the captured image information. This is because each element of RGB is uniformly added as (R + added value, G + added value, B + added value) or subtracted (R ⁇ subtracted value, G ⁇ subtracted value, B ⁇ with the threshold value kept constant. This can be realized by performing uniform subtraction, such as (subtraction value).
  • FIG. 3 is a diagram for explaining a heating target display determination procedure in the heating cooker according to the first embodiment.
  • FIG. 3 (a) is a diagram showing an original image
  • FIG. (B) is a figure which shows an outline image
  • (c) of FIG. 3 is a figure which shows an outline display position
  • (d) of FIG. 3 is a figure which shows a heating target display image.
  • the presentation contour determination unit 108 determines a contour like the contour image shown in FIG. 3B from the original image shown in FIG. Thereafter, the heating target setting unit 112 determines the number of contours such as the contour display position of the obtained contour image as shown in FIG. 3B to FIG. Confirmation (three contours in FIG. 3) is performed, and the gravity center position (“ ⁇ ” display position at the contour display position) is calculated.
  • the heating target setting unit 112 provides the control unit 109 with information on the number of contours and the position of the center of gravity for each contour.
  • the control unit 109 allows the user to change the setting of the heating target as necessary, as shown in FIG. 3D, through the display unit 105, a set temperature (or heating) that becomes a heating target for each contour. (End target color) is displayed on the heating target display image.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating the flow of contour presentation in the heating cooker according to the first embodiment.
  • the control unit 109 acquires an image of the heated object 110 captured by the imaging unit 104 by the image acquisition unit 106.
  • the control unit 109 passes the obtained captured image of the object to be heated 110 to the presentation contour determination unit 108 and requests the contours to be presented to the user and the presentation order thereof.
  • the presentation outline determination unit 108 determines the outline to be presented to the user together with the priority order using the outline candidate generation unit 107 by the above-described operation, and passes it to the control unit 109.
  • the control unit 109 displays the obtained presentation contours in the order of the first candidate contour image 401, the second candidate contour image 402, and the third candidate contour image 403 according to the priority order.
  • the contour intended by the user is acquired by presenting it to the user and receiving approval through the unit 105.
  • the contour image is displayed superimposed on the captured image so that the user can easily understand it.
  • the second candidate has a correct contour.
  • the control unit 109 delivers the contour image determined here to the heating target setting unit 112, and acquires the number of contours and the position of the center of gravity of each contour. Based on the acquired information, the control unit 109 allows the user to change the setting of the heating target as necessary, through the display unit 105, for each contour, a set temperature (or a heating end target) that is a heating target. Color).
  • the control unit 109 heats the object 110 to be heated by the heating unit 101, changes the contour from the initial contour, and the inside of the contour set as the heating target. By monitoring changes in temperature and color, etc., it is determined whether to stop heating using the contour.
  • the contour may be directly acquired by means such as causing the user to trace the image on the display unit 105.
  • the heating target setting unit 112 that sets a heating instruction for each contour determined by the presentation contour determination unit 108, the user responds to the object to be heated 110.
  • a display operation capable of easily setting the heating instruction can be provided.
  • FIG. 5 is a schematic configuration diagram illustrating a main part of the heating cooker according to the second embodiment of the present disclosure
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a heating target display in the heating cooker
  • FIG. (A) is a figure which shows an original image
  • (b) of FIG. 6 is a figure which shows a food recognition result
  • (c) of FIG. 6 is a figure which shows a heating target display image.
  • the heating cooker of the second embodiment differs greatly from the heating cooker of the first embodiment described above in that the food recognition unit 501 performs food recognition within the contour presented by the presentation contour determination unit 108 and The display temperature determination unit 502 determines the display temperature based on the recognition result of the food recognition unit 501.
  • the control unit 109 acquires an image of the heated object 110 captured by the imaging unit 104 by the image acquisition unit 106.
  • the control unit 109 passes the obtained captured image of the object to be heated 110 to the presentation contour determination unit 108 and requests the contours to be presented to the user and the presentation order thereof.
  • the presentation outline determination unit 108 determines the outline to be presented to the user together with the priority order using the outline candidate generation unit 107 by the above-described operation, and passes it to the control unit 109.
  • the control unit 109 delivers the contour image to the heating target setting unit 112, and acquires the number of contours and the gravity center position of each contour.
  • control unit 109 delivers the presentation contour and the captured image to the food recognition unit 501, and the food recognition unit 501 executes recognition of the food in the presentation contour.
  • the food recognizing unit 501 transfers the type of food obtained as a result to the display temperature determining unit 502, and acquires a temperature to be displayed as a heating target of the recognized food from the display temperature determining unit 502.
  • the food recognized from the original image as shown in (a) of FIG. 6 is a food that is not normally heated, such as salad and tomato, as in the food recognition result shown in (b) of FIG.
  • a target value “non-heating” is displayed as the heating target, as in the heating target display shown in FIG.
  • the user wants to heat raw vegetables it can be switched to heating by setting the temperature.
  • the control unit 109 displays the temperature determined by the display temperature determination unit 502 as the heating target for each contour through the display unit 105 based on the acquired information at the contour barycentric position.
  • the control unit 109 heats the object to be heated 110 using the heating unit 101, and is set as a contour change from the initial contour and a heating target. By monitoring at least one of the temperatures inside the contour, the heating stop judgment utilizing the contour is performed.
  • the heating unit 101 performs a heating operation so as not to radiate microwaves to the “non-heating” target food. Thereby, the “non-heated” state is realized.
  • the present embodiment includes the display temperature determination unit 502 that determines the display temperature based on the recognition result of the food recognition unit 501 that performs food recognition within the contour presented by the presentation contour determination unit 108.
  • the initial value according to food can be shown to a user beforehand, and the display operation which can set a heating instruction
  • the present disclosure can be applied to a heating cooker such as an oven, a grill, and a heating steam that recognizes the shape of the object to be heated as a contour and individually sets a heating target and performs cooking. Furthermore, the present invention can be applied to heating apparatuses in various industrial uses such as a drying apparatus and a chemical reaction apparatus in which it is beneficial to recognize a color change or a shape change of an object to be heated.

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Abstract

加熱調理器（１１１）であって、被加熱物を加熱する加熱部（１０１）と、被加熱物を収納する加熱室（１０２）と、加熱室（１０２）内に光を照射する照明部（１０３ａ～１０３ｄ）と、加熱室（１０２）内の画像を撮影する撮像部（１０４）と、被加熱物の輪郭を表示する表示部（１０５）と、撮像部（１０４）から被加熱物の画像を取得する画像取得部（１０６）とを備えている。加熱調理器（１１１）は、さらに、画像取得部（１０６）で得られた画像を用いて、被加熱物の複数の輪郭候補を生成する輪郭候補生成部（１０７）と、複数の輪郭候補から、画像取得部（１０６）で得られた画像を用いて、表示部（１０５）に表示する輪郭を決定する提示輪郭決定部（１０８）と、輪郭毎に、加熱目標を設定する加熱目標設定部（１１２）と、全体動作を制御する制御部（１０９）と、を備えている。

Description

加熱調理器
　本開示は、食品等を加熱調理するための加熱調理器に関する。
　加熱室を有する加熱調理器において、被加熱物である食品の大きさを確認できるように、加熱室内を撮像する撮像部が設けられたものがある（例えば、特許文献１参照）。また、被加熱物である食品の状態等を確認できるように、加熱室内を撮像する撮像部で撮影された画像を元に、色の変化を抽出し、調理中の食品状態である、食品の焦げ具合を認識して判断する加熱調理器がある（例えば、特許文献２参照）。
　しかしながら、特許文献１，２に見られる、従来の加熱調理器においては、撮影画像を用いて加熱状態を確認して自動制御が行われる。これにより、使用者は、開始指示を行っても、加熱調理器に仕上がりを任せることしかできず、加熱調理器に対して、加熱調理前に、被加熱物の調理意図を容易に指示することができない。
実開昭５９－４０７１４号公報 特開２００１－２７２０４５号公報
　本開示は、使用者が、被加熱物に応じた加熱指示を容易に設定することの可能な表示操作を行うことのできる加熱調理器を提供する。
　本開示の加熱調理器は、被加熱物を加熱する加熱部と、被加熱物を収納する加熱室と、加熱室内に光を照射する照明部と、加熱室内の画像を撮影する撮像部と、被加熱物の輪郭を表示する表示部と、撮像部から被加熱物の画像を取得する画像取得部と、画像取得部で得られた画像を用いて、被加熱物の複数の輪郭候補を生成する輪郭候補生成部とを備える。また、加熱調理器は、輪郭候補生成部で得られた複数の輪郭候補から、画像取得部で得られた画像を用いて、表示部に表示する輪郭を決定する提示輪郭決定部と、提示輪郭決定部で決定された輪郭毎に、加熱目標を設定する加熱目標設定部と、全体動作を制御する制御部と、を備える。
　これにより、使用者への提示輪郭を決定し、表示部を通して使用者に提示し、使用者の意図する輪郭を獲得し、表示部を通して輪郭毎の加熱目標を表示することができる。そして、提示輪郭決定部で決定された輪郭毎に加熱指示を設定する加熱目標設定部を設けることで、使用者が、被加熱物に応じた加熱指示を容易に設定することの可能な表示操作を提供することができる。
　また、提示輪郭決定部が提示する輪郭内の食品認識を行う食品認識部の認識結果に基づき、表示温度を確定する表示温度確定部を備えることで、食品に応じた初期値を予め使用者に提示することができ、加熱指示を、より容易に設定することの可能な表示操作を提供することができる。
　本開示の加熱調理器によれば、使用者が被加熱物に応じた加熱指示を容易に設定することの可能な表示操作を提供することができる。
図１は、本開示の第1の実施の形態における加熱調理器の主要部を示す概略構成図である。 図２は、第1の実施の形態の加熱調理器における輪郭作成の手順を説明する図である。 図３は、第1の実施の形態の加熱調理器における加熱目標表示決定手順を説明する図であり、（ａ）は元画像を示す図、（ｂ）は輪郭画像を示す図、（ｃ）は輪郭表示位置を示す図、（ｄ）は加熱目標表示画像を示す図である。 図４は、第1の実施の形態の加熱調理器における輪郭提示の流れを説明する図である。 図５は、本開示の第２の実施の形態における加熱調理器の主要部を示す概略構成図である。 図６は、本開示の第２の実施の形態の加熱調理器における加熱目標表示を説明する図であり、（ａ）は元画像を示す図、（ｂ）は食品認識結果を示す図、（ｃ）は加熱目標表示画像を示す図である。
　本開示の一態様の加熱調理器は、被加熱物を加熱する加熱部と、被加熱物を収納する加熱室と、加熱室内に光を照射する照明部と、加熱室内の画像を撮影する撮像部と、被加熱物の輪郭を表示する表示部と、撮像部から被加熱物の画像を取得する画像取得部とを備えている。また、加熱調理器は、画像取得部で得られた画像を用いて、被加熱物の複数の輪郭候補を生成する輪郭候補生成部と、輪郭候補生成部で得られた複数の輪郭候補から、画像取得部で得られた画像を用いて、表示部に表示する輪郭を決定する提示輪郭決定部とを備えている。また、加熱調理器は、提示輪郭決定部で決定された輪郭毎に、加熱目標を設定する加熱目標設定部と、全体動作を制御する制御部と、を備えている。
　これにより、使用者への提示輪郭を決定し、表示部を通して使用者に提示し、使用者の意図する輪郭を獲得して、表示部を通して輪郭毎の加熱目標を表示する。提示輪郭決定部で決定された輪郭毎に、加熱指示を設定する加熱目標設定部を設けることで、使用者が被加熱物に応じた加熱指示を容易に設定することが可能な表示操作を提供することができる。
　本開示の他の態様は、さらに、提示輪郭決定部が提示する輪郭内の食品認識を行う食品認識部と、食品認識部の認識結果に基づき、表示温度を確定する表示温度確定部とを備えた加熱調理器であってもよい。
　このような構成によれば、さらに、提示輪郭決定部が提示する輪郭内の食品認識を行う食品認識部の認識結果に基づき、表示温度を確定する表示温度確定部を備えることで、食品に応じた初期値を予め使用者に提示することができる。よって、加熱指示を、より容易に設定することの可能な表示操作を提供することができる。
　以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって、本開示が限定されるものではない。
　（第1の実施の形態）
　図１は、本開示の第1の実施の形態における加熱調理器の主要部を示す概略構成図である。
　図１に示すように、加熱調理器１１１は、被加熱物１１０を内部に収納する加熱室１０２を備え、ヒーター、マイクロ波発生部および過熱蒸気発生部などのうち、少なくとも一つを含む加熱部１０１により、被加熱物１１０を加熱調理できるように構成されている。加熱部１０１に含まれるマイクロ波発生部は、フェイズドアレイアンテナを含んで構成され、所定加熱位置にマイクロ波ビームを集中させることが可能であり、加熱しない領域を設定することも可能である。
　加熱室１０２は、壁面（上壁面、左壁面、奥壁面、右壁面、底壁面）と、ドア（図示せず）とから構成された略直方体形状である。加熱室１０２の壁面は、例えば、ホウロウ鋼板、ステンレス鋼板または塗装鋼板などの材料により形成されている。直方体形状の加熱室１０２の寸法は、一例として、幅が４００ｍｍ、奥行きが３００ｍｍである。加熱室１０２の左壁面には、撮像部１０４として、部分的に絞り加工で形成された斜面が形成されるとともに、加熱室１０２内部の被加熱物１１０を見下ろしてカメラで撮影できる構成が配設されている。また、加熱室１０２の壁面には、ＬＥＤ（発光ダイオード）によって構成された照明部１０３ａ～１０３ｄが配設されている。これにより、加熱室１０２の内部にある被加熱物１１０を、撮像部１０４で撮影するための光量が確保されている。
　制御部１０９は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）、メモリおよび入出力インターフェース等を有するマイクロコンピュータ（図示せず）を用いて構成されている。制御部１０９は、画像取得部１０６、輪郭候補生成部１０７、提示輪郭決定部１０８および加熱目標設定部１１２を有している。
　画像取得部１０６は、撮像部１０４と電気的に接続され、撮像部１０４が撮影し、取得した、加熱室１０２内の画像データを取得する。
　輪郭候補生成部１０７は、画像取得部１０６が取得した画像を元に、複数の輪郭候補を生成する。
　加熱目標設定部１１２は、提示輪郭決定部１０８が決定する提示輪郭の重心位置を演算し、加熱目標設定用の目標温度または加熱終了判定用の目標色を提示する表示位置として定める。
　表示部１０５は、制御部１０９と電気的に接続された液晶ディスプレイで構成され、画像取得部１０６を通して得られた加熱室１０２内の画像、および、提示輪郭決定部１０８で決定された輪郭を使用者に提示する。これと共に、表示部１０５は、加熱目標設定部１１２が決定した表示位置に設定内容を表示し、使用者に設定入力を促す。
　以上のように構成された加熱調理器について、以下、その動作および作用を説明する。
　説明においては、基本的な動作から応用までの内容を下記の順番で説明する。
　（１）被加熱物の輪郭生成プロセスと輪郭提示の課題
　（２）輪郭決定および加熱目標設定プロセス
　（３）加熱目標設定プロセス
　（４）全体動作
　なお、説明においては、基本的に画像取得部１０６が取得する画像を、色の３原色であるＲｅｄ（赤）、Ｇｒｅｅｎ（緑）、Ｂｌｕｅ（青）が、それぞれ８ビット（０～２５５）で表現された、２４ビットカラーの画像として説明する。画像データの色については、（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（Ｒ数値、Ｇ数値、Ｂ数値）として表現する。ＲＧＢの数値は、０が黒、２５５に近づくほど各色が純粋な色となり、ＲＧＢを混合することで、約１６７７万通りの色を表現できる。例えばＲＧＢ＝（２５５，０，０）は赤色、ＲＧＢ＝（２５５，２５５，０）は青と緑とが混合されてできる黄色、ＲＧＢ＝（０，０，０）は黒色、ＲＧＢ＝（２５５，２５５，２５５）は白色になる。
　（１）被加熱物の輪郭生成プロセスと輪郭提示の課題
　図２は、第1の実施の形態の加熱調理器における輪郭作成の手順を説明する図である。
　図２を用いて、被加熱物１１０の撮影画像２０１から輪郭画像２０４ａ，２０４ｂ（以下、まとめて輪郭画像２０４と呼ぶこともある）を得るプロセスを説明する。
　まず、色のついた撮影画像２０１は、グレースケール化画像２０２（例えば、８ビットグレースケール）に変換された後、グレースケールの階調を２値化するための閾値が定められ（例えば、８ビットグレースケールの場合は、２５６階調のうち、中央値である１２８以上など）、閾値以上を白、閾値より下を黒とする。これにより、２値化画像２０３が取得される。得られた２値化画像２０３において、白と黒との境界を繋ぐ境界線を描くことで、被加熱物１１０の輪郭を取得することができる。
　ここで課題となるのは、２値化画像２０３を取得する際の閾値の選択によって、輪郭が大きく変化することである。閾値ａによって、２値化画像２０３ａから得られた輪郭画像２０４ａと、閾値ｂによって、２値化画像２０３ｂから得られた輪郭画像２０４ｂのどちらが正解であるか、画像処理結果として出力される輪郭画像２０４の正当性を判断するのは困難である。
　一方で、被加熱物１１０を普通に撮影した撮影画像２０１は、当然多くの階調を含んでいるため、工学的には、グレースケールの階調数の輪郭バリエーションが存在することになる。輪郭が画一的な条件で得られるように、閾値を１つに固定しまうと、例えば、白いクッキングシートが敷かれた上に、パン生地のような白い被加熱物１１０が置かれているような場合には、被加熱物１１０と背景とが一体化してしまい、正しい輪郭を得られなくなる。
　よって、正しい輪郭候補を得るためには、輪郭候補を使用者に提示して、使用者に確認してもらうステップを踏む必要がある。使用者の確認なく輪郭を得て自動処理をする加熱調理器１１１は、少なくない頻度で、使用者意図から外れた誤動作を起こす可能性を有する。
　この場合、装置が、使用者の操作負担を減らす仕組みを持つことが重要である。本実施の形態においては、輪郭候補生成部１０７が輪郭バリエーションを作り、提示輪郭決定部１０８が、撮影画像２０１が得られた状況に合わせた輪郭を、表示部１０５を通じて、優先順位を考慮して使用者に提示し、承認を求める。これにより、使用者の操作負担を低減することができる。
　（２）輪郭決定プロセス
　制御部１０９が、提示輪郭決定部１０８に、閾値決定の指示を出す。そうすると、提示輪郭決定部１０８は、撮影画像２０１のＲＧＢ値の分布を確認し、撮影画像が、ＲＧＢ値の数値が高めの明るい画像（ＲＧＢ＝（２５５，２５５，２５５）が最も明るい白色を示す）であるか、数値が低めの暗い画像（ＲＧＢ＝（０，０，０）が最も暗い黒色を示す）であるかを判定する。例えば、提示輪郭決定部１０８は、階調の中央値である１２８を超えている画素数の割合を、所定値と比較する。この情報を用いることで、２値化閾値を適切に設定し、背景と被加熱物１１０の輪郭とが一体化してしまうことを防ぐことができる。
　提示輪郭決定部１０８は、基本閾値として、白黒のバランスが同等の場合には、中央値の閾値（例えば、１２８）を選択し、白が多い場合には、閾値を高く（例えば、１６０）、黒が多い場合には、閾値を低く（例えば、９６）、それぞれ設定する。提示輪郭決定部１０８は、得られた基本閾値から、所定値間隔（例えば、±２０、±４０）の２値化閾値を用いて、輪郭候補生成部１０７に、輪郭候補作成を行うように要求する。
　輪郭候補生成部１０７は、設定された閾値を用いて、既述の手段で要求された閾値における輪郭画像２０４を作成する。
　ここで得られた輪郭画像には、加熱室１０２内部のしぼり加工等の輪郭といった、被加熱物１１０以外の輪郭が混ざっている。そこで、得られた輪郭画像から、被加熱物１１０が入っていない時に得られる輪郭（予め初期情報として記憶しておく）を引き算することで被加熱物１１０以外の輪郭を除去する。提示輪郭決定部１０８は、ここで得られた、輪郭画像の輪郭個数および輪郭面積を判断して、使用者に提示する輪郭の優先順位を決定する。
　例えば、得られた複数輪郭画像の個数に違いがなければ、基本閾値を第１候補とし、以下の候補を、基本閾値に近い順に提示する（例えば、＋２０，－２０，＋４０，―４０の順序）。得られた複数輪郭において、基本閾値の輪郭個数が少ない場合には、輪郭と背景とが一体化している可能性があると判断し、個数が多い輪郭画像の優先順位を高く設定する（同一の場合は、基本閾値に近い順で提示する）。
　提示輪郭の優先順位が確定したら、提示輪郭決定部１０８は、制御部１０９に輪郭画像を引き渡す。これにより、輪郭決定プロセスを完了する。
　なお、輪郭候補生成部１０７が輪郭候補を作成する際は、閾値の変更ではなく、撮影された画像情報のパラメータを変更することによっても、同様の作用を得ることができる。これは、閾値を一定にしたまま、ＲＧＢの各要素を（Ｒ＋加算値，Ｇ＋加算値，Ｂ＋加算値）というように一律加算したり、減算（Ｒ－減算値，Ｇ－減算値，Ｂ－減算値）のように、一律減算したりすることで実現できる。
　特に黒が多い場合は、黒い影による影響を受けやすくなるので、ＲＧＢ値の小さい部分に一定掛け率を適用することで、影の影響を緩和できる。例えば、１００以下の値は、最大値を１００として１．２倍にする。ＲＧＢ＝（６０，９０，１００）に適用すると、１．２倍の演算結果は（７２，１０８，１２０）となるので、１００以上の値を一律に１００にすると、（７２，１００，１００）となる。以上のように画像情報パラメータを操作すると、暗い部分を薄めて、影による影響を緩和することができる。
　（３）加熱目標設定プロセス
　図３は、第1の実施の形態の加熱調理器における加熱目標表示決定手順を説明する図であり、図３の（ａ）は元画像を示す図、図３の（ｂ）は輪郭画像を示す図、図３の（ｃ）は輪郭表示位置を示す図、図３の（ｄ）は加熱目標表示画像を示す図である。
　上述の（２）で述べたような動作により、提示輪郭決定部１０８が、図３の（ａ）に示す元画像から、図３の（ｂ）に示す輪郭画像のような輪郭を決定する。その後、加熱目標設定部１１２は、制御部１０９の指示により、得られた輪郭画像の、図３の（ｂ）から図３の（ｃ）に示すように、輪郭表示位置のような輪郭個数を確認（図３では、輪郭３個）し、重心位置（輪郭表示位置における『×』表示位置）を演算する。
　次に、加熱目標設定部１１２は、制御部１０９に、輪郭個数、および、各輪郭毎の重心位置の情報を提供する。制御部１０９は、使用者が必要に応じて加熱目標の設定を変更できるよう、図３の（ｄ）に示すように、表示部１０５を通して、輪郭毎の加熱目標となる設定温度（または、加熱終了目標色）を、加熱目標表示画像に表示する。
　（４）全体動作
　図４は、第1の実施の形態の加熱調理器における輪郭提示の流れを説明する図である。
　使用者により、被加熱物１１０が加熱室１０２内に載置されると、制御部１０９は、画像取得部１０６により、撮像部１０４が撮影している被加熱物１１０の画像を取得する。制御部１０９は、得られた被加熱物１１０の撮影画像を提示輪郭決定部１０８に引き渡し、使用者へ提示する輪郭およびその提示順序決定を要求する。提示輪郭決定部１０８は、上述の動作により、輪郭候補生成部１０７を用いて、使用者への提示輪郭を優先順位と共に決定し、制御部１０９に引き渡す。
　制御部１０９は、図４に示すように、得られた提示輪郭を、優先順位に従って、第1候補の輪郭画像４０１、第２候補の輪郭画像４０２、第３候補の輪郭画像４０３の順に、表示部１０５を通して、使用者に提示して承認を受けることで、使用者の意図する輪郭を獲得する。なお、ここでは、使用者に分かり易いように、輪郭画像を撮影画像に重ねて表示している。また、図４においては、使用者目線でみれば明らかなように、第２候補が正しい輪郭となる。
　制御部１０９は、ここで確定された輪郭画像を加熱目標設定部１１２に引き渡し、輪郭の個数と各輪郭の重心位置を取得する。制御部１０９は、取得した情報を基に、使用者が必要に応じて加熱目標の設定を変更できるように、表示部１０５を通して、輪郭毎に、加熱目標となる設定温度（または、加熱終了目標色）を表示する。
　ここで、得られた初期輪郭および加熱目標を基に、制御部１０９は、加熱部１０１により被加熱物１１０の加熱を行い、初期輪郭からの輪郭変化、ならびに、加熱目標として設定された輪郭内部の温度および色の変化等をモニタすることで、輪郭を活用した加熱停止判断を行う。
　なお、使用者から非承認の回答を複数回受けた場合、何度も承認を求める方が、使用者の利便性を阻害する場合もある。このため、使用者に表示部１０５の画像をなぞらせる等の手段で、輪郭を直接取得してもよい。
　以上のように、本実施の形態においては、提示輪郭決定部１０８で決定された輪郭毎に加熱指示を設定する加熱目標設定部１１２を設けることで、使用者が、被加熱物１１０に応じた加熱指示を容易に設定することの可能な表示操作を提供することができる。
　（第２の実施の形態）
　図５は、本開示の第２の実施の形態における加熱調理器の主要部を示す概略構成図であり、図６は、同加熱調理器における加熱目標表示を説明する図であり、図６の（ａ）は元画像を示す図、図６の（ｂ）は食品認識結果を示す図、図６の（ｃ）は加熱目標表示画像を示す図である。
　以下、本開示に係る第２の実施の形態の加熱調理器について説明する。
　第２の実施の形態の加熱調理器において、前述の第1の実施の形態の加熱調理器と大きく異なる点は、提示輪郭決定部１０８が提示する輪郭内の食品認識を行う食品認識部５０１と、食品認識部５０１の認識結果に基づき表示温度を確定する表示温度確定部５０２とを備えている点である。
　食品認識部５０１としては、画像取得部１０６で得られた画像から、加熱室１０２内に載置された被加熱物１１０である食品を特定できるように学習を完了したニューラルネットワークを有するマイクロコンピュータ（図示せず）を用いる。また、表示温度確定部５０２としては、食品認識部５０１が認識し特定した食品に対する推奨目標温度を記憶したマイクロコンピュータ（図示せず）を用いる。
　以下の加熱調理器の説明においては、第1の実施の形態の加熱調理器における構成要素と同じ機能、構成を有するものには同じ符号を付し、その詳細な説明は第1の実施の形態の説明を援用する。
　使用者により、被加熱物１１０が加熱室１０２内に載置されると、制御部１０９は、画像取得部１０６により、撮像部１０４が撮影している被加熱物１１０の画像を取得する。制御部１０９は、得られた被加熱物１１０の撮影画像を提示輪郭決定部１０８に引き渡し、使用者へ提示する輪郭およびその提示順序決定を要求する。提示輪郭決定部１０８は、上述の動作により、輪郭候補生成部１０７を用いて、使用者への提示輪郭を優先順位と共に決定し、制御部１０９に引き渡す。制御部１０９は、輪郭画像を加熱目標設定部１１２に引き渡し、輪郭の個数と各輪郭の重心位置を取得する。
　ここで、制御部１０９は、食品認識部５０１に、提示輪郭および撮影画像を引き渡し、食品認識部５０１は、提示輪郭内の食品の認識を実行する。食品認識部５０１は、結果として得られた食品の種類を、表示温度確定部５０２に引き渡し、表示温度確定部５０２から、認識した食品の加熱目標として表示する温度を取得する。
　ここで、図６の（ａ）に示すような元画像から認識された食品が、図６の（ｂ）に示す食品認識結果のような、サラダおよびトマトといった、通常は加熱されない食品であった場合には、図６の（ｃ）に示す加熱目標表示のように、加熱目標として『非加熱』という目標値が表示される。もちろん、使用者が生野菜を加熱したい場合には、温度設定を行うことで、加熱に切り替えることが可能である。
　制御部１０９は、取得した情報を基に、表示部１０５を通して、輪郭毎の加熱目標として、表示温度確定部５０２が確定した温度を輪郭重心位置に表示する。
　ここで、得られた初期輪郭および加熱目標を基に、制御部１０９は、加熱部１０１を用いて被加熱物１１０の加熱を行い、初期輪郭からの輪郭変化、および、加熱目標として設定された輪郭内部の温度のうち、少なくともいずれかをモニタすることで、輪郭を活用した加熱停止判断を行う。また、加熱目標が『非加熱』である場合、加熱部１０１は『非加熱』対象の食品にマイクロ波を放射しないように加熱動作を行う。これにより『非加熱』状態が実現される。
　以上のように、本実施の形態は、提示輪郭決定部１０８が提示する輪郭内の食品認識を行う食品認識部５０１の認識結果に基づき、表示温度を確定する表示温度確定部５０２を備える。これにより、食品に応じた初期値を予め使用者に提示することができ、加熱指示を、より容易に設定することの可能な表示操作を提供できる。
　以上のように、本開示によれば、使用者が、被加熱物に応じた加熱指示を容易に設定することの可能な表示操作を行うことができる、という格別な効果を奏することができる。よって、本開示は、被加熱物の形状を輪郭として認識し、個別に加熱目標を設定して加熱調理を行うオーブン、グリルおよび加熱スチーム等の加熱調理器に適用可能である。さらに、被加熱物の色変化または形状変化を認識することが有益に作用する、乾燥装置および化学反応装置などの各種工業用途における加熱装置等にも適用可能であり、有用である。
　１０１　　加熱部
　１０２　　加熱室
　１０３ａ～１０３ｄ　　照明部
　１０４　　撮像部
　１０５　　表示部
　１０６　　画像取得部
　１０７　　輪郭候補生成部
　１０８　　提示輪郭決定部
　１０９　　制御部
　１１０　　被加熱物
　１１１　　加熱調理器
　１１２　　加熱目標設定部
　２０１　　撮影画像
　２０２　　グレースケール化画像
　２０３　　２値化画像
　２０３ａ　　２値化画像（閾値ａ）
　２０３ｂ　　２値化画像（閾値ｂ）
　２０４　　輪郭画像
　２０４ａ　　輪郭画像（閾値ａ）
　２０４ｂ　　輪郭画像（閾値ｂ）
　４０１　　輪郭画像（第１候補）
　４０２　　輪郭画像（第２候補）
　４０３　　輪郭画像（第３候補）
　５０１　　食品認識部
　５０２　　表示温度確定部

Claims (2)

  1. 被加熱物を加熱する加熱部と、
    前記被加熱物を収納する加熱室と、
    前記加熱室内に光を照射する照明部と、
    前記加熱室内の画像を撮影する撮像部と、
    前記被加熱物の輪郭を表示する表示部と、
    前記撮像部から前記被加熱物の画像を取得する画像取得部と、
    前記画像取得部で得られた前記画像を用いて、前記被加熱物の複数の輪郭候補を生成する輪郭候補生成部と、
    前記輪郭候補生成部で得られた前記複数の輪郭候補から、前記画像取得部で得られた前記画像を用いて、前記表示部に表示する輪郭を決定する提示輪郭決定部と、
    前記提示輪郭決定部で決定された輪郭毎に、加熱目標を設定する加熱目標設定部と、
    全体動作を制御する制御部と、
    を備えた、加熱調理器。
  2. 前記提示輪郭決定部が提示する前記輪郭内の食品認識を行う食品認識部と、
    前記食品認識部の認識結果に基づき、表示温度を確定する表示温度確定部と、
    をさらに備えた
    請求項１に記載の加熱調理器。
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