一种具有熄火视觉控制功能的炉具及油烟浓度检测方法技术

一种具有熄火视觉控制功能的炉具，设置有视觉检测模块和炉具主体，视觉检测模块装配于灶台区域且视野朝向灶台,视觉检测模块和炉具主体电连接。炉具主体设置有用于控制熄火的控制装置，控制装置装配于炉具主体且与视觉检测模块电连接。视觉检测模块设置有实时检测火焰情况的火焰检测单元，火焰检测单元与控制装置电连接。火焰检测单元识别灶台区域的火焰得到火焰指示信号，再向控制装置传输火焰指示信号。该具有熄火视觉控制功能的炉具具有在不正常使用情况产生火焰时进行自动熄火，有效防止火灾发生，提高炉具的智能化。一种油烟浓度检测方法，几乎不受检测距离的影响，可实现油烟浓度的非接触实时检测，具有高准确度和实时性等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种具有熄火视觉控制功能的炉具及油烟浓度检测方法
本专利技术涉及炉具领域，特别涉及一种具有熄火视觉控制功能的炉具及油烟浓度检测方法。
技术介绍
现代生活中，许多家庭都使用炉具进行煮食，但现有的炉具均无法对灶台进行视觉监控，更没法通过视觉监控进行熄火，大大阻碍了炉具的智能化。因此针对现有技术不足，提供一种具有熄火视觉控制功能的炉具及油烟浓度检测方法以解决现有技术不足甚为必要。
技术实现思路
本专利技术的其中一个目的在于避免现有技术的不足之处而提供一种具有熄火视觉控制功能的炉具。该具有熄火视觉控制功能的炉具具有根据视觉监控并自动熄火的优点。本专利技术的上述目的通过以下技术措施实现：提供一种设置有视觉检测模块和炉具主体，视觉检测模块装配于灶台区域且视野朝向灶台,视觉检测模块和炉具主体电连接。所述炉具主体设置有用于控制熄火的控制装置，控制装置装配于炉具主体且与视觉检测模块电连接。所述视觉检测模块设置有实时检测火焰情况的火焰检测单元，火焰检测单元与控制装置电连接。所述火焰检测单元识别灶台区域的火焰得到火焰指示信号，再向控制装置传输火焰指示信号。优选的，上述视觉检测模块设置有还设置有实时检测灶台以及灶台周围区域人手操作或者人体活动情况的人体识别单元，人体识别单元与控制装置电连接。优选的，上述人体识别单元采集灶台以及灶台周围区域的图片，然后识别灶台以及灶台周围区域人手操作或者人体活动，当无人手操作或者人体活动时得到提示信号，人体识别单元并将提示信号发送至控制装置，控制装置接收提示信号。优选的，上述炉具主体设置用熄火组件，熄火组件与控制装置电连接，熄火组件与燃气管道连接。优选的，上述控制装置设置有用于计时的计时单元，计时单元与熄火组件电连接。控制装置实时接收到火焰检测单元的火焰指示信号和人体识别单元的提示信号，同时计时单元开始计时，当火焰检测单元持续发送火焰指示信号和人体识别单元的提示信号的时间同时超过阈值时，计时单元再向熄火组件发送熄火信号，熄火组件接收熄火信号后进行切断燃气管道的燃气操作。优选的，上述阈值的值范围为10～100秒。优选的，上述视觉检测模块通过采集的初始图像进行处理并被序列化，依次通过后帧的初始图像与前帧的初始图像进行处理，得到各个后帧初始图像所处时刻的当前厨房油烟浓度。优选的，上述视觉检测模块设置有装置主体、视觉检测部和防止油烟或水汽接近视觉检测部的正压部，视觉检测部和正压部分别装配于装置主体。优选的，上述装置主体设置有风腔部，将视觉检测部朝向拍摄区域定义为上方，视觉检测部装配于风腔部的下方。优选的，上述视觉检测部的视觉镜头穿过风腔部的通孔并朝向上方。优选的，上述正压部装配于风腔部的上方且正压部的小出风口朝向风腔部。优选的，上述风腔部设置有用于容纳正压部产生气流的第一风腔室和用于对从第一风腔室气流进入的气体进行提速的第二风腔室，正压部装配于第一风腔室，视觉镜头位于第二风腔室内部，第一风腔室与第二风腔室连通。优选的，上述装置主体还设置有上盖和下盖，上盖固定扣合于风腔部的上方，下盖装配于视觉检测部的底部。优选的，上述上盖设置有与正压部相配合的小进风口和小出风口，视觉镜头穿过小进风口且与上盖的表面持平。本专利技术的具有熄火视觉控制功能的炉具，设置有视觉检测模块和炉具主体，视觉检测模块装配于灶台区域且视野朝向灶台,视觉检测模块和炉具主体电连接。所述炉具主体设置有用于控制熄火的控制装置，控制装置装配于炉具主体且与视觉检测模块电连接；所述视觉检测模块设置有实时检测火焰情况的火焰检测单元，火焰检测单元与控制装置电连接。所述火焰检测单元识别灶台区域的火焰得到火焰指示信号，再向控制装置传输火焰指示信号。该具有熄火视觉控制功能的炉具具有在不正常使用情况产生火焰时进行自动熄火，有效防止火灾发生，提高炉具的智能化。本专利技术的另一专利技术目的在于避免现有技术的不足之处而提供一种油烟浓度检测方法。该油烟浓度检测方法具有检测实时、油烟浓度检测结果准确性高的特点。提供一种油烟浓度检测方法，具有如上述特征的具有熄火视觉控制功能的炉具，视觉检测模块以成像设备采集的初始图像作为基础进行处理，初始图像为灰度图，所采集的初始图像被序列化，依次通过后帧的初始图像与前帧的初始图像进行处理，得到各个后帧初始图像所处时刻的当前厨房油烟浓度。每次通过后帧的初始图像与前帧的初始图像进行处理，得到后帧初始图像所处时刻的当前厨房油烟浓度的步骤过程如下：(1)将后帧的初始图像与前帧的初始图像进行帧差处理得到帧差图像；(2)以开运算方式对帧差图像进行去噪处理，得到去噪图像；(3)对去噪图像进行边缘检测，标记运动区域作为初始感兴趣区域；(4)对初始感兴趣区域进行灰度均值计算和区域平滑度计算，将同时满足灰度均值和平滑度要求的区域作为下一步感兴趣区域，其它的区域作为干扰排除；(5)对步骤(4)提取出的感兴趣区域分别进行灰度直方图统计，根据统计结果划分油烟浓度等级。步骤(1)中，对采集到的初始图像进行帧差操作得到帧差图像具体是：视觉检测模块根据接收到的初始图像的先后顺序，将后一帧图像与前一帧图像做差，得到动态区域高亮的帧差图像；优选的，上述步骤(2)对帧差图像采用开运算进行去噪处理，得到去噪图像，具体通过如下方式进行：先对帧差图像进行腐蚀操作，以消除图像中的噪点和细小尖刺，断开窄小的连接；再对腐蚀后的图像进行膨胀操作，恢复原帧差图像中的烟雾特征。优选的，上述步骤(3)对去噪图像进行边缘检测，标记运动区域作为初始感兴趣区域，具体是：利用小波变换，检测帧差图像高亮区域的边缘并进行标记，将标记出的区域作为初始感兴趣区域。优选的，上述步骤(4)具体是对每个初始感兴趣区域进行灰度均值、区域平滑度计算，得到每个初始感兴趣区域对应的灰度均值和灰度平滑度，将同时满足计算得到的灰度均值小于灰度阈值、灰度平滑度小于灰度平滑度阈值的初始感兴趣区域作为感兴趣区域，将其它初始感兴趣区域判定为干扰区域。优选的，上述步骤(5)中对步骤(4)提取出的感兴趣区域分别进行灰度直方图统计，根据统计结果划分油烟浓度等级，具体是。将感兴趣区域图像中的所有像素，按照灰度值的大小，统计其出现的频率；再根据需要划分的浓度等级数量，取10为区间长度，统计每个灰度区间内的像素点个数，每个灰度区间内的像素点个数对应划分油烟为相应的浓度等级。成像设备采集的目标区域以区域S表示，任意一帧初始图像为对应区域S的成像。初始图像由m*n个像素构成。后帧初始图像A的像素的灰度值以矩阵AH表示，AH＝{ahi,j}，ahi,j代表后帧初始图像A中第i行、第j列像素对应的灰度值，i为像素所在的行，j为像素所在的列，1≤i≤m，1≤j≤n；后帧初始图像A中第i行、第j列像素所在的子区域为ASi,j。前帧初始图像B的像素的灰度值以矩阵BH表示，BH＝{bhi,j}，bhi,j代表前帧初始图像B中第i行、第j列像素对应的灰度值，前帧初始图像B中第i行、第j列像素所在的子区域为BSi,j。帧差图像D的像素灰度值以矩阵DH表示，DH＝{dhi,j}＝{ahi,j-bhi,j}，dhi,j代表帧差图像D中第i行、第j列像素对应的灰度值，帧差图像D中第i行、第j列像素所在的子区域为DSi,j。在帧差图像中，|dhi,j|＝0的区域，呈黑色；|dhi,j|≠0的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有熄火视觉控制功能的炉具,其特征在于：设置有视觉检测模块和炉具主体，视觉检测模块装配于灶台区域且视野朝向灶台,视觉检测模块和炉具主体电连接；所述炉具主体设置有用于控制熄火的控制装置，控制装置装配于炉具主体且与视觉检测模块电连接；所述视觉检测模块设置有实时检测火焰情况的火焰检测单元，火焰检测单元与控制装置电连接；所述火焰检测单元识别灶台区域的火焰得到火焰指示信号，再向控制装置传输火焰指示信号。

【技术特征摘要】
1.一种具有熄火视觉控制功能的炉具,其特征在于：设置有视觉检测模块和炉具主体，视觉检测模块装配于灶台区域且视野朝向灶台,视觉检测模块和炉具主体电连接；所述炉具主体设置有用于控制熄火的控制装置，控制装置装配于炉具主体且与视觉检测模块电连接；所述视觉检测模块设置有实时检测火焰情况的火焰检测单元，火焰检测单元与控制装置电连接；所述火焰检测单元识别灶台区域的火焰得到火焰指示信号，再向控制装置传输火焰指示信号。2.根据权利要求1所述的具有熄火视觉控制功能的炉具,其特征在于：所述视觉检测模块设置有还设置有实时检测灶台以及灶台周围区域人手操作或者人体活动情况的人体识别单元，人体识别单元与控制装置电连接；所述人体识别单元采集灶台以及灶台周围区域的图片，然后识别灶台以及灶台周围区域人手操作或者人体活动，当无人手操作或者人体活动时得到提示信号，人体识别单元并将提示信号发送至控制装置，控制装置接收提示信号。3.根据权利要求2所述的具有熄火视觉控制功能的炉具,其特征在于：所述炉具主体设置用熄火组件，熄火组件与控制装置电连接，熄火组件与燃气管道连接；所述控制装置设置有用于计时的计时单元，计时单元与熄火组件电连接；控制装置实时接收到火焰检测单元的火焰指示信号和人体识别单元的提示信号，同时计时单元开始计时，当火焰检测单元持续发送火焰指示信号和人体识别单元的提示信号的时间同时超过阈值时，计时单元再向熄火组件发送熄火信号，熄火组件接收熄火信号后进行切断燃气管道的燃气操作。4.根据权利要求3所述的具有熄火视觉控制功能的炉具,其特征在于：所述阈值的值范围为10～100秒；所述视觉检测模块通过采集的初始图像进行处理并被序列化，依次通过后帧的初始图像与前帧的初始图像进行处理，得到各个后帧初始图像所处时刻的当前厨房油烟浓度；所述视觉检测模块设置有装置主体、视觉检测部和防止油烟或水汽接近视觉检测部的正压部，视觉检测部和正压部分别装配于装置主体。5.根据权利要求4所述的具有熄火视觉控制功能的炉具,其特征在于：所述装置主体设置有风腔部，将视觉检测部朝向拍摄区域定义为上方，视觉检测部装配于风腔部的下方；所述视觉检测部的视觉镜头穿过风腔部的通孔并朝向上方；所述正压部装配于风腔部的上方且正压部的小出风口朝向风腔部。6.根据权利要求5所述的具有熄火视觉控制功能的炉具,其特征在于：所述风腔部设置有用于容纳正压部产生气流的第一风腔室和用于对从第一风腔室气流进入的气体进行提速的第二风腔室，正压部装配于第一风腔室，视觉镜头位于第二风腔室内部，第一风腔室与第二风腔室连通。7.根据权利要求6所述的具有熄火视觉控制功能的炉具,其特征在于：所述装置主体还设置有上盖和下盖，上盖固定扣合于风腔部的上方，下盖装配于视觉检测部的底部；所述上盖设置有与正压部相配合的小进风口和小出风口，视觉镜头穿过小进风口且与上盖的表面持平。8.一种油烟浓度检测方法，其特征在于，具有如权利要求1至7任意一项特征的具有熄火视觉控制功能的炉具，视觉检测模块以成像设备采集的初始图像作为基础进行处理，初始图像为灰度图，所采集的初始图像被序列化，依次通过后帧的初始图像与前帧的初始图像进行处理，得到各个后帧初始图像所处时刻的当前厨房油烟浓度；每次通过后帧的初始图像与前帧的初始图像进行处理，得到后帧初始图像所处时刻的当前厨房油烟浓度的步骤过程如下：(1)将后帧的初始图像与前帧的初始图像进行帧差处理得到帧差图像；(2)以开运算方式对帧差图像进行去噪处理，得到去噪图像；(3)对去噪图像进行边缘检测，标记运动区域作为初始感兴趣区域；(4)对初始感兴趣区域进行灰度均值计算和区域平滑度计算，将同时满足灰度均值和平滑度要求的区域作为下一步感兴趣区域，其它的区域作为干扰排除；(5)对步骤(4)提取出的感兴趣区域分别进行灰度直方图统计，根据统计结果划分油烟浓度等级。9.根据权利要求8所述的油烟浓度检测方法，其特征在于，步骤(1)中，对采集到的初始图像进行帧差操作得到帧差图像具体是：视觉检测模块根据接收到的初始图像的先后顺序，将后一帧图像与前一帧图像做差，得到动态区域高亮的帧差图像；所述步骤(2)对帧差图像采用开运算进行去噪处理，得到去噪图像，具体通过如下方式进行：先对帧差图像进行腐蚀操作...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈小平，陈超，李思成，
申请(专利权)人：佛山市云米电器科技有限公司，陈小平，
类型：发明
国别省市：广东,44