一种基于图像控制食品微波冻结干燥的系统技术方案

本发明专利技术公开一种基于图像控制食品微波冻结干燥的系统，包括具有微波输出功能的箱体，箱体内部设有微波发生装置及将食品冻结的冷台；箱体外部正上方设置有采集冷台上放置食品的结构变化图像的相机镜头，相机镜头与计算机连接，计算机用于实时存储所述相机镜头所采集的冷台放置食品的结构变化图像，并根据所拍摄食品的实时结构图像，调整微波发生装置的微波输出功率；箱体上的恒温恒湿气体的进口孔和出口孔经进出口管与恒温恒湿箱连接；恒温恒湿箱根据温湿度传感的反馈实时控制向箱体输出恒温恒湿气体。本发明专利技术通过恒温恒湿箱实现箱体内温湿度的双重控制，实现食品在恒温恒湿微环境下微波冻结干燥可视化观测。

A microwave freeze-drying system of food based on image control

The invention discloses a microwave freeze-drying system for food based on image control, which includes a box with microwave output function, a microwave generating device and a cold stage for freezing food are arranged inside the box; a camera lens for collecting the structural change image of food placed on the cold stage is arranged on the top of the box, the camera lens is connected with the computer, and the computer is used for real-time storage of the phase According to the real-time structure image of the food, the microwave output power of the microwave generator is adjusted; the inlet and outlet holes of the constant temperature and humidity gas on the box are connected with the constant temperature and humidity box through the inlet and outlet pipes; the constant temperature and humidity box outputs the constant temperature and humidity gas to the box according to the feedback of the temperature and humidity sensor. The invention realizes the dual control of temperature and humidity in the box body through the constant temperature and humidity box, and realizes the visual observation of the microwave freezing drying of the food under the constant temperature and humidity micro environment.

【技术实现步骤摘要】
一种基于图像控制食品微波冻结干燥的系统
本专利技术涉及食品干燥
，具体涉及一种基于图像控制食品微波冻结干燥的系统。
技术介绍
在微波冻结干燥食品过程中，一般设置固定的微波输出功率以及固定的微波干燥时间，来完成对食品的冻结干燥过程。但是，食品在冻结干燥过程中，受到环境温湿度的影响。另一方面，所设置的微波输出功率及微波干燥时间具有经验局限性。此外，传统的冷台为保证台体温度分布均匀，将台体的尺寸设置的非常小，并且台体材料常用银等高导热系数材料。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于图像控制食品微波冻结干燥的系统，其可以通过精准控制微波冻结干燥箱体内微环境温湿度，实现对食品在控温控湿条件下微波冻结干燥过程中的实时观测，从而通过实时图像准确控制食品微波冻结干燥过程。本专利技术是这样实现的，一种基于图像控制食品微波冻结干燥的系统，包括具有微波输出功能的箱体5，所述箱体5内部设有微波发生装置10以及用于将食品冻结的冷台6；所述箱体5外部正上方设置有用于采集所述冷台6上放置食品的结构变化图像的相机镜头13，所述相机镜头13与计算机14连接，所述计算机14用于实时存储所述相机镜头13所采集的冷台6上放置食品的结构变化图像，并根据所拍摄食品的实时结构图像，通过微波发生装置控制器12调整微波发生装置10的微波输出功率；所述箱体5上的恒温恒湿气体的进口孔16和恒温恒湿气体的出口孔17通过进出口管与恒温恒湿箱1连接；所述恒温恒湿箱1根据温湿度传感的反馈实时控制向箱体5输出恒温恒湿气体。其中，所述恒温恒湿箱1与恒温恒湿箱控制器2相连接，所述恒温恒湿箱控制器2通过装在箱体5中的温度传感器3和湿度传感器4的实时反馈，控制恒温恒湿箱1向箱体5输出恒温恒湿气体。其中，所述冷台6的冷冻液进口21与冷冻液出口22通过管路与恒温水槽8相连接，恒温水槽控制器7通过冷台6上设置冷台温度传感器20的实时反馈，控制调节恒温水槽8向冷台6提供的冷冻液温度。其中，所述箱体5上开有温度传感器探孔18和湿度传感器探孔19，用于安装温度传感器以及湿度传感器。其中，所述箱体5顶部设置有可供相机镜头13探测的可视窗11。其中，所述箱体5内部设有旋转卡槽15，旋转卡槽上嵌有所述微波发生装置10。其中，所述箱体5内部设有能够提供照明功能的耐高温LED灯9。本专利技术提供的基于图像控制食品微波冻结干燥的系统，能精准控制微波冻结干燥箱体内微环境温湿度，确保大尺寸冷台温度分布的均匀性，并能实现对食品在控温控湿条件下的微波冻结干燥过程中的实时观测，根据所得冻结干燥食品的实时图像分析对应时刻食品的结构状态参数，以食品结构状态参数变化为依据，合理控制微波输出功率，实现食品微波辅助干燥最优化处理配置，从而通过实时图像准确控制食品冻结干燥过程中的微波输出功率，获得高质量的产品。本专利技术有利于准确掌握微波冻结干燥过程中食品结构变化的特性，实现在微波冻结干燥技术过程中，通过相机镜头获取微波冻结干燥食品图像，根据所得冻结干燥食品的实时图像计算对应时刻食品的结构状态参数，以食品结构状态参数与微波输出功率最优曲线为依据，合理控制微波输出功率，实现食品微波辅助冻结干燥最优化控制。附图说明图1为本专利技术可视化控制微波冻结干燥食品系统的正视图；图2为本专利技术可视化控制微波冻结干燥食品系统中箱体的局部剖视图；图3-4为本专利技术可视化控制微波冻结干燥食品系统中冷台的示意图；图中：1为恒温恒湿箱，2为恒温恒湿箱控制器，3为温度传感器，4为湿度传感器，5为箱体，6为冷台，7为恒温水槽控制器，8为恒温水槽；9为耐高温LED灯，10为微波发生装置，11为可视窗，12为微波发生装置控制器，13为相机镜头，14为计算机，15为旋转卡槽，16为恒温恒湿气体的进口孔，17为恒温恒湿气体的出口孔，18为温度传感器探孔，19为湿度传感器探孔，20为冷台温度传感器，21为冷冻液进口，22为冷冻液出口。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面结合附图和实施方式对本专利技术作进一步的详细说明。参见图1～图4，一种可视化控制微波冻结干燥食品系统，包括：具有微波输出功能的箱体5，所述箱体5内部设有旋转卡槽15，旋转卡槽上嵌有微波发生装置10，所述箱体5内部设有能够提供照明功能的耐高温LED灯9以及用于将食品冻结的冷台6；所述冷台6用于放置需要微波辅助冻结干燥的食品；所述箱体5的正上方设置有相机镜头13，所述相机镜头13用于采集其正下方的、所述冷台6上放置食品的结构变化图像；所述箱体5上开有恒温恒湿气体的进口孔16和恒温恒湿气体的出口孔17，通过中空的进出口管与一个恒温恒湿箱1相连接；所述恒温恒湿箱1与恒温恒湿箱控制器2相连接，所述恒温恒湿箱控制器2通过连接的探入箱体5中的温度传感器3和湿度传感器4的实时反馈，能控制恒温恒湿箱1向箱体5输出恒温恒湿气体；所述相机镜头13与计算机14相连接，所述计算机14能实时存储所述相机镜头13所采集的冷台6上放置食品的结构变化图像，并根据所测得食品的实时结构图像，通过微波发生装置控制器12调整微波发生装置10的微波输出功率。本专利技术通过恒温恒湿箱实现箱体内温湿度的双重控制，实现食品在恒温恒湿微环境下微波冻结干燥可视化观测。本专利技术中，所述的恒温恒湿箱1向箱体5输出恒温恒湿气体，使用时，在恒温恒湿箱控制器2上设定好箱体5内需要达到的温湿度后，恒温恒湿箱1会向箱体5输出恒温恒湿空气，温度传感器3和湿度传感器4会将箱体5内的温湿度数据以电信号的方式传输到恒温恒湿箱控制器2，恒温恒湿箱控制器2会根据所测得的温湿度数据，自动修正输出的恒温恒湿气体温湿度值，最后，温度传感器3和湿度传感器4所测数据与所设定箱体5内的温湿度数值将会十分接近。本专利技术中，所述计算机14能向相机镜头13发出图像采集控制信号，控制相机镜头13采集其正下方的、所述冷台6上放置的食品的结构变化图像，而后计算机14通过内置的图像分析软件，计算实时图像对应时刻的结构参数，根据对应食品结构参数与微波输出功率最优曲线获取下一时刻的微波输出功率，而后计算机14向微波发生装置控制器12发出信号，由微波发生装置控制器12控制调整微波发生装置8的输出功率。具体的，计算机14是通过相机镜头13获取微波冻结干燥食品图像，根据所得冻结干燥食品的实时图像计算对应时刻食品的结构状态参数，以食品结构状态参数与微波输出功率最优曲线为依据，合理控制微波输出功率，从而实现食品微波辅助冻结干燥最优化控制。本专利技术中，所述冷台6的冷冻液进口21与冷冻液出口22通过中空的管路与恒温水槽8相连接，恒温水槽控制器通过冷台温度传感器20的实时反馈，能控制调节恒温水槽8向冷台6提供的冷冻液温度。所述冷台6以导热系数较大的铜材料为基板，并通过金属切割工艺制作成图3所示的流道。当然，在本专利技术中，不违背冷台工作原理及其相关功能的前提下，亦可以采用其他型号的冷台。具体的，使用时，在恒温水槽控制器7上设定好冷台6上本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于图像控制食品微波冻结干燥的系统，包括具有微波输出功能的箱体(5)，所述箱体(5)内部设有微波发生装置(10)以及用于将食品冻结的冷台(6)；其特征在于，所述箱体(5)外部正上方设置有用于采集所述冷台(6)上放置食品的结构变化图像的相机镜头(13)，所述相机镜头(13)与计算机(14)连接，所述计算机(14)用于实时存储所述相机镜头(13)所采集的冷台(6)上放置食品的结构变化图像，并根据所拍摄食品的实时结构图像，通过微波发生装置控制器(12)调整微波发生装置(10)的微波输出功率；所述箱体(5)上的恒温恒湿气体的进口孔(16)和恒温恒湿气体的出口孔(17)通过进出口管与恒温恒湿箱(1)连接；所述恒温恒湿箱(1)根据温湿度传感的反馈实时控制向箱体(5)输出恒温恒湿气体。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于图像控制食品微波冻结干燥的系统，包括具有微波输出功能的箱体(5)，所述箱体(5)内部设有微波发生装置(10)以及用于将食品冻结的冷台(6)；其特征在于，所述箱体(5)外部正上方设置有用于采集所述冷台(6)上放置食品的结构变化图像的相机镜头(13)，所述相机镜头(13)与计算机(14)连接，所述计算机(14)用于实时存储所述相机镜头(13)所采集的冷台(6)上放置食品的结构变化图像，并根据所拍摄食品的实时结构图像，通过微波发生装置控制器(12)调整微波发生装置(10)的微波输出功率；所述箱体(5)上的恒温恒湿气体的进口孔(16)和恒温恒湿气体的出口孔(17)通过进出口管与恒温恒湿箱(1)连接；所述恒温恒湿箱(1)根据温湿度传感的反馈实时控制向箱体(5)输出恒温恒湿气体。


2.如权利要求1所述的基于图像控制食品微波冻结干燥的系统，其特征在于，所述恒温恒湿箱(1)与恒温恒湿箱控制器(2)相连接，所述恒温恒湿箱控制器(2)通过装在箱体(5)中的温度传感器(3)和湿度传感器(4)的实时反馈，控制恒温恒湿箱(1)向箱体(5)输出恒温恒湿气体。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘斌，李阳，陈爱强，杨文哲，
申请(专利权)人：天津商业大学，
类型：发明
国别省市：天津;12