[发明专利]基于人眼视觉原理的煎鸡蛋火力自动控制方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种自动煎鸡蛋的方法及装置，具体涉及一种基于人眼视觉原理的煎鸡蛋火力自动控制方法及装置，属于机器视觉及智能家电领域。

背景技术

煎鸡蛋是一种非常普遍的鸡蛋烹饪方式。现有的煎鸡蛋方法大多需要人工操作，无人监督的自动煎鸡蛋做法往往是靠检测温度来调节燃气供给量的燃气炉或电炉热量，或者是直接设置烹饪的时间，如具有煎炒和保温功能的控制器。但该无人监督的方法往往不准确，这是由于气压和打蛋形状的特性不同(如蛋清摊开的形状会导致不同位置的鸡蛋温度也不相同)，温度的阈值往往不好控制，煎出的鸡蛋很容易糊锅。

现有的具有火力控制功能的灶具多是用于煮粥，主要有两类产品，一类是半机械式的调谐锅，仍保留磁钢限温的方式，用改变继电器的通断时间或二极管半波整流的方式来调节沸腾后的功率，但这些功率调节有限，仍会溢出；另一类是电子限温和微电脑控制技术的微电脑控制器，电脑中存有事先设置的各种功能控制程序，煎炒过程中不断测量传感器感应的温度，通过继电器的通断比来调节加热功率。另一方面，由于燃气价格的不断上涨，燃气灶的热效率性能显得格外重要；同时消费者对燃气灶的安全性、节能性、智能性也提出了更高的要求；并且节能型家电也越来越被国家和电器厂家所重视。具有自动火力控制功能的煎鸡蛋的灶具将会节约大量的能源，但目前尚未有一种有效的自动煎鸡蛋火力控制方法及装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于人眼视觉原理的煎鸡蛋火力自动控制方法，能够根据煎蛋过程中鸡蛋的外观变化，判断鸡蛋的生熟程度，而控制燃气的供应量或电炉的功率，以克服现有技术的不足。不仅煎蛋时可节约燃气能量，且更能保证鸡蛋按其外观特性变化进行均匀地自动煎炸，不会存在煎炸过度或煎不熟的情况。

本发明的另一个目的在于提供一种基于人眼视觉原理的自动煎鸡蛋装置，根据煎鸡蛋过程中鸡蛋外观变化的来判断鸡蛋生熟程度，完全替代人眼在煎制过程中对鸡蛋在锅内状态的判断，且鲁棒性较好。

本发明方法的技术构思如下：

当煎蛋时，倒入必要的油料后，一般使用恒温加热。如果有人在旁边观察，人眼根据锅中鸡蛋外观形态的变化很容易判断鸡蛋的生熟程度(研究表明，该判断可用图像的直方图来表示)，进而控制炉灶的火力大小，这样一方面可以节约燃气和能量，另一方面可以保证鸡蛋不会因煎制过度而糊锅。因此基于人眼视觉原理进行无监督的自动煎蛋，按照鸡蛋外观的变化即时控制燃气火力或电功率，可实现类似人眼视觉的监督效果。

本发明的技术方案如下：

基于人眼视觉原理的煎鸡蛋火力自动控制方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

(1)将摄像头设置在灶头的上方，将光照强度调整在150～200lux之间；

(2)设定鸡蛋的生熟程度，包括：五分熟、八分熟和全熟；

(3)摄像头以固定间隔时间δ秒拍摄煎鸡蛋的图像，并对拍摄的图像进行直方图分析以得到灰度分布，如果发现40-60之间灰度值占整幅图像超过1.6％，则表明糊锅，停止加热；否则持续监测180-210之间灰度值，如其占整幅图像达到0.8％，表明鸡蛋达到五分熟；占0.9％，表明鸡蛋八分熟；超过1％，则表明鸡蛋全熟；

(4)当达到步骤2所设的生熟度时，停止加热。

为了有效地通过图像识别煎鸡蛋的生熟度，上述步骤2之后还包括校准分析，即在设定鸡蛋的生熟程度之后，首先截取一幅锅底图像的样本，统计其灰度分布，在对煎鸡蛋图像进行直方图分析中对于分布在锅底灰度区间的像素值不再参与直方图分析，即将该像素值从整幅图像中排除。

还可在灶头上方加装光照稳定的光源以制造均匀的光照环境，这一点尤其适合于在密闭煎制的环境下使用。

上述步骤3中的固定间隔时间δ秒可以设置在1～2秒范围内，既保证了计算的精度与速度，又不至于因间隔时间太长而导致糊锅。

一种基于人眼视觉原理的煎鸡蛋火力自动控制装置，包括一个用于模拟人眼视觉的摄像头和火力控制装置，其特征在于还包括用于设定鸡蛋生熟度的控制面板，和用于存储设定的生熟度的数据存储模块，该数据存储模块分别向时钟模块、摄像头控制模块和生熟度检测模块发出启动信号；所述时钟模块根据该启动信号向摄像头控制模块发送时钟脉冲，而使摄像头控制模块控制摄像头以数据存储模块存储的时间间隔拍摄煎鸡蛋图像，所述生熟程度检测模块收到该启动信号后根据设定的生熟度开始分析摄像头拍摄的煎鸡蛋图像，若未达到设定的生熟度，则发出信号使摄像头控制模块继续控制摄像头拍摄，若达到设定的生熟度，则经由火力控制模块向所述火力控制装置发送关火脉冲而结束自动煎鸡蛋过程。