基于图像处理的炒菜添油防飞溅系统技术方案

本发明专利技术通过锅体上方各个角度的闪光灯依次进行闪光，在各个闪光灯发光的瞬间，摄像装置分别对各个角度被摄物体反射回来的光进行捕捉，获取各个闪光灯曝光的物体图像。然后，图像处理单元对每周期获取的预设数量的图像进行去噪和锐化，突出显示比较大的水珠亮点；然后，将彩色图转变为灰度图并通过边缘检测算法检将锅体从图像中分割出来；然后，绘制锅体的灰度直方图并通过双峰法确定阈值，通过阈值将灰度图转化成二值图；然后，对二值图中锅体表面水珠的数量进行计数并判断二值图中锅体表面的水珠数量是否为零，若为零，判断为锅体表面没有水珠残留，此时，光照提示单元和语音提示单元对正在炒菜的用户进行提示，以此提示用户此时可以向锅中添油。

【技术实现步骤摘要】
基于图像处理的炒菜添油防飞溅系统
本专利技术涉及智能家居
，具体涉及一种基于图像处理的炒菜添油防飞溅系统。
技术介绍
在炒菜时，有时锅中会残留一些水分，在对锅逐渐加热的过程中，由于水的沸点比油低，密度比油高，在水沉入油中并缓慢接近锅底时，水受热急剧膨胀迅速变成水蒸气并向上弹出，同时，如果水珠遇到高温的油时，水珠会迅速汽化膨胀向上弹出，从而使油水混合物从锅中飞溅出来。此时，如果距离锅太近，会很容易被飞溅出来的油水混合物烫伤皮肤。在炒菜时，位于锅体中残留的水分会随锅体的加热而逐渐汽化挥发，如果锅中残留的水分太多，此时向锅中添油的话，油水混合后会很容易受热膨胀从锅中飞溅出来；如果等到锅中的水分完全汽化消失后，锅体表面的各种镀层可能因为锅体温度太高而受损。因此，这里就存在一个技术矛盾，在炒菜添油的时候，如何控制锅体中残留的水分多少和锅体中水珠的大小，现有技术中并没有相关的解决方案。最理想的状态是允许锅中残留一些微小的水珠，同时这些微小的水珠与油混合后不会造成飞溅。以此，避免用户被飞溅的油水混合物烫伤，同时最大程度的避免锅体干烧造成锅体镀层损坏和性能下降。
技术实现思路
针对现有技术中存在的上述缺陷，本专利技术通过驱动单元驱动锅体上方各个角度的闪光灯依次进行闪光，在各个闪光灯发光的瞬间，摄像装置分别对各个角度被摄物体反射回来的光进行捕捉，获取各个闪光灯曝光的物体图像。然后，图像处理单元首先对影像获取单元每周期获取的预设数量的图像进行去噪处理，去除锅体表面比较小的水珠；然后，对图像进行锐化，突出显示剩余比较大的水珠亮点；然后，将彩色图像转变为灰度图像；然后，通过边缘检测算法检测出锅体的轮廓并将锅体从图像中分割出来；然后，绘制锅体的灰度直方图并通过双峰法确定阈值；然后，通过设定的阈值或者双峰法确定的阈值将灰度图转化成二值图；然后，通过计数单元对二值图中锅体表面水珠的数量进行计数统计。最后，通过触发提示单元判断各个二值图中锅体表面的水珠数量是否为零，若各个二值图中锅体表面的水珠数量为零，判断为锅体表面没有水珠残留，此时，光照提示单元通过调整提示灯的亮度、闪烁频率、颜色、开关状态对正在炒菜的用户进行光照提示，语音提示单元通过语音播报对正在炒菜的用户进行声音提示和引导，同时，无线通信单元将提示信息发送给智能家居系统，以此提示用户此时可以向锅中添油，避免较大的水珠与油混合，从而避免用户被飞溅的油水混合物烫伤，同时最大程度的避免锅体干烧造成锅体镀层损坏和性能下降。本专利技术是通过采用以下技术方案实现的，按此目的设计的基于图像处理的炒菜添油防飞溅系统包括：影像获取单元，图像处理单元，计数单元，触发提示单元，处理器，驱动单元，光照提示单元，语音提示单元，闪光灯和无线通信单元。影像获取单元作为输入单元与处理器相连；处理器与图像处理单元、计数单元、触发提示单元和无线通信单元相连；处理器的输出端与驱动单元的输入端相连；驱动单元的输出端与光照提示单元、语音提示单元和闪光灯相连。影像获取单元为摄像装置，摄像装置固定在电磁炉或者电陶炉的斜上方位置。摄像装置用于获取预设数量的连续的图像；所述摄像装置为非红外摄装置和红外摄装置的一种或者多种组合。所述图像处理单元首先对影像获取单元每周期获取的预设数量的图像进行去噪处理，去除锅体表面比较小的水珠；然后，对图像进行锐化，突出显示剩余比较大的水珠亮点；然后，将彩色图像转变为灰度图像；然后，通过边缘检测算法检测出锅体的轮廓并将锅体从图像中分割出来；然后，绘制锅体的灰度直方图并通过双峰法确定阈值；然后，通过设定的阈值或者双峰法确定的阈值将灰度图转化成二值图；然后，通过计数单元对二值图中锅体表面水珠的数量进行计数统计。所述计数单元用于对图像表面水珠的数量进行计数统计。所述触发提示单元用于判断各个二值图中锅体表面的水珠数量是否为零，若各个二值图中锅体表面的水珠数量为零，判断为锅体表面没有水珠残留。所述处理器用于数据处理。所述驱动单元用于对光照提示单元、语音提示单元和闪光灯进行驱动。所述光照提示单元包括：提示灯和导光板；所述提示灯为多色LED灯；提示灯固定在导光板中；所述导光板的形状为长方形，导光板的底面印有图案；所述导光板将指示灯的光线及颜色均匀反射出来。所述光照提示单元通过调整提示灯的亮度、闪烁频率、颜色、开关状态对正在炒菜的用户进行光照提示。所述语音提示单元包括：语音生成单元、音箱和语料库；所述音箱固定在摄像装置的旁边，所述语音提示单元通过语音播报对正在炒菜的用户进行声音提示和引导。闪光灯：多个闪光灯安装在锅体上方同一高度的不同位置，安装在锅体上方的多个闪光灯依次从不同的角度进行闪光。通过瞬间闪光增强锅体表面水珠的曝光量，在闪光灯闪光的瞬间，水珠将闪光灯发出的光聚集在水珠的焦点位置，使水珠的焦点在被拍摄的图像中更加明亮。处理器通过驱动单元驱动多个闪光灯依次进行闪光，在各个闪光灯发光的瞬间，摄像装置分别对各个角度被摄物体反射回来的光进行捕捉，获取各个闪光灯曝光的物体图像；其中，闪光灯每一秒闪光一次。位于锅体表面的水珠由于受到表面张力、地球重力和分子间作用力的作用，水珠呈现半球形，在闪光灯发光的瞬间，水珠将闪光灯发出的光聚集在水珠的焦点位置，使水珠的焦点在被拍摄的图像中更加明亮。所述无线通信单元为WiFi模块、蓝牙模块或者ZigBee模块，无线通信单元用于与智能家居系统进行无线通信。本专利技术的程序流程如下。步骤S11：打开电磁炉后，摄像装置被触发打开。步骤S12：处理器通过驱动单元驱动多个闪光灯依次进行闪光，在各个闪光灯发光的瞬间，摄像装置分别对各个角度被摄物体反射回来的光进行捕捉，获取曝光的物体图像；其中，闪光灯每一秒闪光一次。步骤S13：图像处理单元首先对影像获取单元每周期获取的预设数量的图像进行去噪处理，去除锅体表面比较小的水珠；然后，对图像进行锐化，突出显示剩余比较大的水珠亮点；然后，将彩色图像转变为灰度图像；然后，通过边缘检测算法检测出锅体的轮廓并将锅体从图像中分割出来；然后，绘制锅体的灰度直方图并通过双峰法确定阈值；然后，通过设定的阈值或者双峰法确定的阈值将灰度图转化成二值图；然后，通过计数单元对二值图中锅体表面水珠的数量进行计数统计。步骤S14：触发提示单元判断各个二值图中锅体表面的水珠数量是否为零，若各个二值图中锅体表面的水珠数量为零，判断为锅体表面没有水珠残留，则执行步骤S15；否则，返回执行步骤S12。步骤S15：光照提示单元通过调整提示灯的亮度、闪烁频率、颜色、开关状态对正在炒菜的用户进行光照提示，语音提示单元通过语音播报对正在炒菜的用户进行声音提示和引导，同时，无线通信单元将提示信息发送给室内的智能家居系统，以此提示用户此时可以添油炒菜。附图说明图1为本专利技术的系统框图。图2为本专利技术的整体场景应用示意图。图3为本专利技术的锅体示意图。图4为本专利技术锅体表面的水珠个数随加热时间变化的示意图。图5为本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于图像处理的炒菜添油防飞溅系统，其特征在于，基于图像处理的炒菜添油防飞溅系统包括：影像获取单元，图像处理单元，计数单元，触发提示单元，处理器，驱动单元，光照提示单元，语音提示单元，闪光灯和无线通信单元；/n影像获取单元作为输入单元与处理器相连；处理器与图像处理单元、计数单元、触发提示单元和无线通信单元相连；处理器的输出端与驱动单元的输入端相连；驱动单元的输出端与光照提示单元、语音提示单元和闪光灯相连；/n影像获取单元为摄像装置，摄像装置固定在电磁炉或者电陶炉的斜上方位置；摄像装置用于获取预设数量的连续的图像；/n所述图像处理单元首先对影像获取单元每周期获取的预设数量的图像进行去噪处理，去除锅体表面比较小的水珠；然后，对图像进行锐化，突出显示剩余比较大的水珠亮点；然后，将彩色图像转变为灰度图像；然后，通过边缘检测算法检测出锅体的轮廓并将锅体从图像中分割出来；然后，绘制锅体的灰度直方图并通过双峰法确定阈值；然后，通过设定的阈值或者双峰法确定的阈值将灰度图转化成二值图；/n所述计数单元用于对图像表面水珠的数量进行计数统计；/n所述触发提示单元用于判断各个二值图中锅体表面的水珠数量是否为零，若各个二值图中锅体表面的水珠数量为零，判断为锅体表面没有水珠残留；/n所述处理器用于数据处理；/n所述驱动单元用于对光照提示单元、语音提示单元和闪光灯进行驱动；/n所述光照提示单元包括：提示灯和导光板；所述提示灯为多色LED灯；提示灯固定在导光板中；所述光照提示单元通过调整提示灯的亮度、闪烁频率、颜色、开关状态对正在炒菜的用户进行光照提示；/n所述语音提示单元包括：语音生成单元、音箱和语料库；所述音箱固定在摄像装置的旁边，所述语音提示单元通过语音播报对正在炒菜的用户进行声音提示和引导；/n闪光灯：多个闪光灯安装在锅体上方同一高度的不同位置，安装在锅体上方的多个闪光灯依次从不同的角度进行闪光；通过瞬间闪光增强锅体表面水珠的曝光量，在闪光灯闪光的瞬间，水珠将闪光灯发出的光聚集在水珠的焦点位置，使水珠的焦点在被拍摄的图像中更加明亮；/n处理器通过驱动单元驱动多个闪光灯依次进行闪光，在各个闪光灯发光的瞬间，摄像装置分别对各个角度被摄物体反射回来的光进行捕捉，获取各个闪光灯曝光的物体图像；其中，闪光灯每一秒闪光一次；/n所述无线通信单元为WiFi模块、蓝牙模块或者ZigBee模块，无线通信单元用于与智能家居系统进行无线通信。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于图像处理的炒菜添油防飞溅系统，其特征在于，基于图像处理的炒菜添油防飞溅系统包括：影像获取单元，图像处理单元，计数单元，触发提示单元，处理器，驱动单元，光照提示单元，语音提示单元，闪光灯和无线通信单元；
影像获取单元作为输入单元与处理器相连；处理器与图像处理单元、计数单元、触发提示单元和无线通信单元相连；处理器的输出端与驱动单元的输入端相连；驱动单元的输出端与光照提示单元、语音提示单元和闪光灯相连；
影像获取单元为摄像装置，摄像装置固定在电磁炉或者电陶炉的斜上方位置；摄像装置用于获取预设数量的连续的图像；
所述图像处理单元首先对影像获取单元每周期获取的预设数量的图像进行去噪处理，去除锅体表面比较小的水珠；然后，对图像进行锐化，突出显示剩余比较大的水珠亮点；然后，将彩色图像转变为灰度图像；然后，通过边缘检测算法检测出锅体的轮廓并将锅体从图像中分割出来；然后，绘制锅体的灰度直方图并通过双峰法确定阈值；然后，通过设定的阈值或者双峰法确定的阈值将灰度图转化成二值图；
所述计数单元用于对图像表面水珠的数量进行计数统计；
所述触发提示单元用于判断各个二值图中锅体表面的水珠数量是否为零，若各个二值图中锅体表面的水珠数量为零，判断为锅体表面没有水珠残留；
所述处理器用于数据处理；
所述驱动单元用于对光照提示单元、语音提示单元和闪光灯进行驱动；
所述光照提示单元包括：提示灯和导光板；所述提示灯为多色LED灯；提示灯固定在导光板中；所述光照提示单元通过调整提示灯的亮度、闪烁频率、颜色、开关状态对正在炒菜的用户进行光照提示；
所述语音提示单元包括：语音生成单元、音箱和语料库；所述音箱固定在摄像装置的旁边，所述语音提示单元通过语音播报对正在炒菜的用户进行声音提示和引导；
闪光灯：多个闪光灯安装在锅体上方同一高度的不同位置，安装在锅体上方的多个闪光灯依次从不同的角度进行闪光；通过瞬间闪光增强锅体表面水珠的曝光量，在闪光灯闪光的瞬间，水珠将闪光灯发出的光聚集在水珠的焦点位置，使水珠的焦点在被拍摄的图像中更加明亮；
处理器通过驱动...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋彦震，
申请(专利权)人：宋彦震，
类型：发明
国别省市：山东;37