用于确定食物原料的尺寸信息的方法和设备技术

本发明专利技术涉及用于确定食物原料的尺寸信息的方法和设备。方法包括向食物原料施加(110)具有给定射频的电场的步骤，电场由定位为紧密接近于食物原料的源生成；测量(120)从食物原料反射的电场的能量与由所述源生成的且施加于食物原料的电场的能量之间的比率的第一步骤。方法还包括基于所述比率来确定(130)食物原料沿着施加于食物原料的电场的方向的平均厚度的第一步骤。方法还包括针对电场的源与食物原料之间的多个距离，测量(140)从食物原料反射的电场的能量与施加于食物原料的电场的能量之间的比率(R2)的第二步骤。方法还包括识别(150)由测量(140)的所述第二步骤测得的比率的幅度的相对突然变化的步骤、和导出(160)针对发生所述相对突然变化的电场的源与食物原料之间的对应距离的步骤。方法还包括基于所述对应距离和在所述对应距离处辐射的电场的发散角，来确定(170)食物原料在垂直于施加于食物原料的电场的方向的平面中的平均直径的第二步骤。本发明专利技术产生更方便、稳健且准确的方式来确定食物原料的平均厚度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本技术涉及食物制备领域，尤其涉及用于经由射频确定食物原料的尺寸信息的方法。此技术还涉及用于执行该方法的设备、烹饪装置和计算机可读存储介质。
技术介绍
目前，家庭烹饪控制很大程度上依赖于用户的经验来设置各种烹饪参数，诸如持续时间和加热功率。一些已知的烹饪器具基于“平均”食物模型通过使用由用户输入的信息(诸如食物类型或食物尺寸)来确定烹饪过程参数。在这两种情况下，由于来自用户输入的误差或实际食物与烹饪器具使用的“平均”食物模型之间的显著差异而经常遇到非最佳烹饪结果。DE102012011165A1公开了具有用于发送电磁波的无线电发射器和用于检测电磁波的无线电接收器的装置。电磁波的衰减由评估单元来检测。物体的特性从检测到的衰减来确定。物体的特性从预定空间区域中物体的存在、相态、材料构成、物体的温度或速度选择。US2013/027060A1公开了用于测量食物项的卡路里含量的卡路里估算装置。此装置包括发射器天线，发射器天线被构造为向食物项的至少一部分发送超宽带信号。超宽带信号被检测和分析，以确定食物项的厚度。JP2905017B2公开了用于降低食物项的融化无规律性(irregularity)并用于使用融化盘自动融化所述食物项的装置。此装置包括用于辐射红外线的发光单元和用于接收红外线的感光器。发光单元和感光器被构造为检测食物项的厚度。
技术实现思路
本公开的目的是解决或缓解上面提到的问题中的至少一个。本专利技术的目的由独立权利要求的主题来解决，其中其他实施方式包含在从属权利要求中。本公开的第一方面涉及确定食物原料的尺寸信息的方法。方法包括向食物原料施加具有给定射频的电场，电场由定位为紧密接近于食物原料的源生成；测量从食物原料反射的电场的能量与由源生成的且施加于食物原料的电场的能量之间的比率；以及基于比率来确定食物原料沿着施加于食物原料的电场的方向的平均厚度。方法还包括针对电场的源与食物原料之间的多个距离，测量从食物原料反射的电场的能量与施加于食物原料的电场的能量之间的比率；识别测得的比率的幅度的相对突然变化；导出针对发生相对突然变化的电场的源与食物原料之间的对应距离；并且基于对应距离和在对应距离处辐射的电场的发散角，来确定食物原料在垂直于施加于食物原料的电场的方向的平面中的平均直径。通过在不需要用户手动输入食物原料的尺寸信息的情况下确定食物原料的平均厚度，此方法产生更方便、稳健和准确的方式来确定食物原料的平均厚度。因为确定的食物原料的平均厚度比经由上述现有技术的解决方案更接近食物原料的实际厚度，所以可以基于食物原料的尺寸信息更准确地设置用于烹饪食物原料的过程。本公开的第二方面涉及被构造为确定食物原料的尺寸信息的设备。设备包括第一单元、第二单元和第三单元。第一单元适于向食物原料施加具有给定射频的电场，电场由定位为紧密接近于食物原料的源生成。第二单元适于测量从食物原料反射的电场的能量与由所述源生成的且施加于食物原料的电场的能量之间的比率。第三单元适于基于比率来确定食物原料沿着施加于食物原料的电场的方向的平均厚度。设备还包括第四单元、第五单元、第六单元和第七单元。第四单元适于针对电场的源与食物原料之间的多个距离，测量从食物原料反射的电场的能量与施加于食物原料的电场的能量之间的比率。第五单元适于识别由所述第四单元测得的比率的幅度的相对突然变化。第六单元适于导出针对发生所述相对突然变化的电场的源与食物原料之间的对应距离。第七单元适于基于所述对应距离和在所述对应距离处辐射的电场的发散角来确定食物原料在垂直于施加于食物原料的电场的方向的平面中的平均直径。本设备实现执行根据本专利技术的上述方法的功能单元。本公开的第三方面涉及烹饪装置。烹饪装置包括如上所述的被构造为确定食物原料的尺寸信息的设备。本公开的第四方面涉及存储指令的计算机可读存储介质。当在设备上被执行时，指令使设备执行如上所述的方法的步骤。附图说明现在将参照附图基于实施方式通过示例的方式来描述技术，附图中：图1图示了根据实施方式的方法的流程图；图2是图示了食物原料的厚度与食物原料对射频的反射率之间的关系的示例性图；图3示意性地图示了根据实施方式的被构造为确定食物原料的尺寸信息的设备的框图；以及图4图示了用于测量食物原料的尺寸信息的对食物原料生成电场的源；图5是图示了从电场的源到食物原料的距离与食物原料对射频的反射率之间的关系的示例性图；图6示意性地图示了根据实施方式的被构造为确定食物原料的尺寸信息的设备的框图；图7示意性地图示了根据实施方式的被构造为确定食物原料的尺寸信息的设备的框图。具体实施方式本文中的实施方式在下文中将参照附图更充分地描述。然而，本文中的实施方式可以具体实施为许多不同的形式，并且不应当被解释为限制所附权利要求的范围。附图的元件不必相对于彼此按比例。相同的附图标记通篇指相同的元件。本文中使用的术语仅用于描述具体实施方式的目的，而不旨在限制。如本文中所使用的，单数形式“一(a)”、“一个(an)”和“该(the)”旨在还包括复数形式，除非上下文以其他方式清楚地指示。将进一步理解的是，术语“包括”和/或“包含”在本文中使用时，指定存在所陈述的特征、整件、步骤、操作、元件和/或部件，但不排除存在或添加一个或更多个其它特征、整件、步骤、操作、元件、部件、和/或其组。除非以其他方式限定，否则本文中使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与通常理解相同的含义。将进一步理解的是，本文中使用的术语应当被解释为具有与它们在本说明书的上下文和相关领域中的含义一致的含义，并且将不就理想化或过度正式的意义来解释，除非本文中清楚地这样限定。下面参照根据本实施方式的方法、装置(系统)和/或计算机程序的框图和/或流程图图示来描述本技术。理解的是，框图和/或流程图图示的块、和框图和/或流程图图示中的块的组合可以由计算机程序指令来实现。这些计算机程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机和/或其它可编程数据处理设备的处理器、控制器或控制单元，以产生机器，使得经由计算机和/或其它可编程数据处理设备的处理器执行的指令创建用于实施框图和/或流程图一个或多个块中指定的功能/行为的手段。因此，本技术可以具体实施在硬件和/或软件(包括固件、常驻软件、微代码等)中。而且，本技术可以采取计算机可用或计算机可读存储介质上的计算机程序的形式，使计算机可用或计算机可读程序代码具体实施在介质中，以便由指令执行系统使用或与指令执行系统结合使用。在本文献的上下文中，计算机可用或计算机可读存储介质可以是任何介质，此任何介质可以含有、存储或适于传达程序，该程序用于由指令执行系统、设备或装置使用或与指令执行系统、设备或装置结合使用。下面将参照附图来描述本文中的实施方式。图1图示了确定食物原料的尺寸和面积信息的方法100的流程图。方法100包括向食物原料施加110具有给定射频的电场的步骤。电场由定位为紧密接近于食物原料的源生成。通常，给定射频的范围从1MHz至50GHz。优选地，给定射频具有频率和功率，使得由源生成的对应电场可以穿过食物原料。生成电场的源例如是定向天线，其发射射频信号，以便向食物原料施加电场。尺寸信息包括食物原料的平均厚度。为了准确本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种食物原料的尺寸信息的确定方法，所述方法包括：‑向所述食物原料施加(110)具有给定射频的电场的步骤，所述电场由定位为紧密接近于所述食物原料的源生成；‑测量(120)从所述食物原料反射的所述电场的能量与由所述源生成的且施加于所述食物原料的所述电场的能量之间的比率(R1)的第一步骤；‑基于所述比率(R1)来确定(130)所述食物原料沿着施加于所述食物原料的所述电场的方向的平均厚度(d)的第一步骤；‑针对所述电场的所述源与所述食物原料之间的多个距离，测量(140)从所述食物原料反射的所述电场的能量与施加于所述食物原料的所述电场的能量之间的比率(R2)的第二步骤；‑识别(150)由测量(140)的所述第二步骤测得的比率(R2)的幅度的相对突然变化的步骤；‑导出(160)针对发生所述相对突然变化的所述电场的所述源与所述食物原料之间的对应距离的步骤；以及‑基于所述对应距离和在所述对应距离处辐射的所述电场的发散角(α)，来确定(170)所述食物原料在垂直于施加于所述食物原料的所述电场的方向的平面中的平均直径(D)的第二步骤。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.03.20 EP 15159999.0;2014.12.17 CN PCT/CN2014/1.一种食物原料的尺寸信息的确定方法，所述方法包括：-向所述食物原料施加(110)具有给定射频的电场的步骤，所述电场由定位为紧密接近于所述食物原料的源生成；-测量(120)从所述食物原料反射的所述电场的能量与由所述源生成的且施加于所述食物原料的所述电场的能量之间的比率(R1)的第一步骤；-基于所述比率(R1)来确定(130)所述食物原料沿着施加于所述食物原料的所述电场的方向的平均厚度(d)的第一步骤；-针对所述电场的所述源与所述食物原料之间的多个距离，测量(140)从所述食物原料反射的所述电场的能量与施加于所述食物原料的所述电场的能量之间的比率(R2)的第二步骤；-识别(150)由测量(140)的所述第二步骤测得的比率(R2)的幅度的相对突然变化的步骤；-导出(160)针对发生所述相对突然变化的所述电场的所述源与所述食物原料之间的对应距离的步骤；以及-基于所述对应距离和在所述对应距离处辐射的所述电场的发散角(α)，来确定(170)所述食物原料在垂直于施加于所述食物原料的所述电场的方向的平面中的平均直径(D)的第二步骤。2.根据权利要求1所述的确定方法，其中所述给定射频具有频率和功率，使得由所述源生成的对应电场能够穿过所述食物原料。3.根据权利要求1或2所述的确定方法，其中由测量(120)的第一步骤和测量(140)的第二步骤测得的比率由散射参数来量化。4.根据前述权利要求中任一项所述的确定方法，其中确定(130)的所述第一步骤包括由下式计算所述食物原料的所述平均厚度(d)d=|12kln(1-S11·1-ϵ1+ϵ1-ϵ1+ϵ+S11)|,]]>其中ε是复介电值，k是复波数，并且S11是测得的比率。5.根据权利要求4所述的确定方法，其中所述复介电值ε由下式计算ϵ=ϵ′-j·ϵ′′=(1-S11)(1+S11)·Z0·j·2π·f-CpCg]]>其中ε’是介电常数，并且ε”是损耗因子，Cp和Cg是接触式射频探针的特性电容器常数，Z0是所述探针的线缆线路的特性阻抗常数，f是所述给定射频，并且S11是使用接触式射频探针在所述食物原料的局部部分中测得的局部散射参数；并且其中所述复波数k由下式计算：k=2π·f2·c·(ϵ′2+ϵ′′2+ϵ′-j·ϵ′2+&eps...

【专利技术属性】
技术研发人员：李威，殷斌，罗忠池，李沫，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL