红外烤箱制造技术

一种红外烤箱和烘烤方法，使用被配置为相对于红外源保持食品的支撑件。光源和相机相对于支撑件布置以照亮食品并捕获食品的数字图像。处理器接收并分析来自相机的连续图像。处理器操作IR源以实现食品的预定烘烤水平。处理器操作IR源以在达到预定烘烤水平时终止引导IR能量的操作。IR能量的操作。IR能量的操作。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】红外烤箱
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求在2019年3月12日提交的美国临时专利申请No.62/817,277和在2020年3月10日提交的美国专利申请No.16/814,414的优先权，上述专利申请的内容通过引用整体结合到本文中。


技术介绍

[0003]许多餐馆提供烤面包和烤英式松饼作为常规的菜单项。许多其它菜单项包括三明治，该三明治包含烘烤的烘焙食物，该烘烤的烘焙食物包括烤面包片、烤果子面包、烤百吉饼或烤英式松饼。
[0004]烘烤食品具有与烘烤前的相同食品明显不同的风味。烘烤食品也改变了面包制品的颜色及其质地。除了改变风味、颜色和质地之外，烘烤过程通常发出令人愉快的香味。
[0005]烘烤食品，如切片面包、英式松饼、百吉饼、比萨饼皮和其它烘焙食物，通常是利用从一个或更多个热源传递到烘焙食物中的辐射或传导能量来实现的。烘烤的过程(本文中也称为褐变)是被称为美拉德反应的化学反应的结果。美拉德反应是加热时发生的碳水化合物和蛋白质之间的反应，它产生褐变。
[0006]据信，当美拉德反应进行得太久或太长时，面包制品中的碳水化合物将完全氧化并形成碳。碳吸收光。因此，烤焦的面包制品的表面呈现黑色。因此，术语“烤焦”被认为是碳水化合物的热诱导氧化，以达到面包制品表面的碳含量足够高以吸收照射到面包制品表面的可见光的程度，因此使面包制品的表面或部分表面在颜色上向普通观察者呈现黑色。
[0007]所有类型的现有技术烤箱的一个众所周知的问题是它们通常不能在相同的时间量内一致地实现在面包制品表面上的均匀烘烤。由于它们的质量、表面不规则性和温度，面包制品(如英式松饼)尤其难以在短时间段内均匀一致地烘烤，因为英式松饼表面的峰和谷与实现烘烤过程的IR源的距离不同。由于许多餐馆经营者需要并且更喜欢能够尽可能快地烘烤像英式松饼那样的面包制品，所以通过简单地增加输入红外能量来缩短烘烤时间的尝试通常导致更多的面包制品被烤焦而不是被烘烤。能够在相对较短的时间段内始终如一地提供均匀的褐变的烤箱和烘烤像面包和英式松饼那样的食品的方法将是对现有技术的改进。

技术实现思路

[0008]烤箱的示例包括被配置为保持食品的支撑件。红外(IR)源相对于支撑件布置。IR源可操作以将IR能量引导到支撑件上的食品。光源相对于支撑件布置。光源可操作以在IR源操作以引导IR能量时，照亮支撑件上的食品。相机操作以捕获支撑件上的食品的数字图像。处理器从相机接收图像。处理器分析从相机接收的连续图像。基于对连续图像的分析，操作IR源以实现食品的预定烘烤水平。处理器操作IR源以在达到预定烘烤水平时终止引导
IR能量的操作。
[0009]在烤箱的其它示例中，光源操作以照亮支撑件，并且处理器分析来自相机的数字图像以确定支撑件上存在食品。处理器根据从相机接收的连续图像，基于连续图像中的每一个中的至少一个测试光谱中的光量，来确定食品的当前烘烤水平。处理器分析来自相机的数字图像以确定支撑件上的食品的初始颜色，并且处理器确定由处理器分析的至少一个测试光谱的加权值以确定食品的当前烘烤。至少一个测试光谱可以包括绿光测试光谱和红光测试光谱。红光测试光谱的加权值可以随着食品的初始颜色的暗度的增加而增加。该处理器可以进一步基于至少一个测试光谱的亮度补偿因子来确定该食品的当前烘烤水平。处理器可以基于根据由相机获取的食品的初始图像的一部分确定的至少一个测试光谱的参考亮度来计算至少一个亮度补偿因子。初始图像的该部分可以是不包括食品的部分。至少一个亮度补偿因子可以进一步基于根据来自相机的后续图像的相同部分确定的至少一个测试光谱的当前亮度来计算。
[0010]烤箱的其它示例可包括图像撕裂掩膜。处理器可以将图像撕裂掩膜应用于从相机接收的每个连续图像，并且传递或剔除该图像以用于基于图像撕裂掩膜的应用来确定食品的当前烘烤。烤箱可包括预定静态掩膜。处理器可以将静态掩膜应用于从相机接收的图像以限制所接收的图像的被分析的部分，以确定食品的当前烘烤。烤箱可基于从相机接收的食品的至少一个图像确定动态掩膜。动态掩膜包括至少一个图像中的食品的至少一个计算的边界，并且处理器将动态掩膜应用于从相机接收的图像以限制所接收的图像的被分析的部分，以确定食品的当前烘烤。
[0011]烤箱的附加示例可包括可操作地连接到支撑件和处理器的排出器。当达到预定烘烤水平时，处理器可以操作该排出器以将面包制品从IR源附近取出。烤箱可包括被配置为环形的IR源，并且相机定位在IR源的中心。相机可以包括广角镜头。该相机可以从IR源的外表面在远离面包制品的方向上凹进。光源可以定位在IR源的中心并且与相机相邻。烤箱可包括强制气源和在相机和IR源之间围绕相机打开的管道，以在相机周围产生强制气流。
[0012]一种烘烤方法，示例性地包括将食品相对于红外(IR)源保持在支撑件上。操作IR源以将IR能量引导到支撑件上的食品。照亮在支撑件上的食品。用相机获取支撑件上的食品的数字图像。分析由相机获取的连续图像，以基于由相机获取的数字图像中的每一个中的至少一个测试光谱中的光量来确定食品的当前烘烤水平。确定食品的当前烘烤水平何时达到食品的预定烘烤水平。当达到食品的预定烘烤水平时，操作IR源以终止将IR能量引导到食品。该方法可以包括通过分析来自相机的初始图像来确定食品的初始颜色，以及基于初始颜色确定至少一个测试光谱的加权值，以确定食品的当前烘烤水平。该方法可以进一步包括根据不包括食品的初始图像的部分来确定至少一个测试光谱的参考亮度，根据来自相机的后续图像的相同部分来确定至少一个测试光谱的当前亮度，根据参考亮度和当前亮度计算至少一个测试光谱的亮度补偿因子，以及进一步使用至少一个测试光谱的亮度补偿因子来计算食品的当前烘烤水平。
附图说明
[0013]图1是烤箱的示例性实施例的系统图。
[0014]图2示例性地描绘了烘烤熟度水平。
[0015]图3是烘烤方法的示例性实施例的流程图。
[0016]图4描绘了水平配置的烤箱的示例性实施例。
[0017]图5是水平配置的烤箱的系统图。
[0018]图6描绘了成角度配置的烤箱的示例性实施例。
[0019]图7是沿图6的线7
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7截取的截面图。
具体实施方式
[0020]图1描绘了烤箱10的示例性实施例。烤箱10使用至少一个红外(IR)源12，如图1中示例性地描绘的两个IR源12。IR源可以示例性地采用导电线圈的形式，当通电时，该导电线圈被认为加热并发射IR能量。将认识到，存在可以在其它实施例中使用的其它IR能量源，包括但不限于一个或更多个IR发射LED，例如IR发射LED的阵列布置。IR源12被布置成将IR激发14引导到食品16。在图1中所描绘的实施例中，并且如本文将进一步详细解释的，IR源12可以被配置和/或操作为烘烤IR源12A和加热源12B，IR源12示例性地为IR发射源。在标题为“Infrared Toaster(红外烤箱)”的申请人的共同未决美国专利申请公开No.2019/本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种烤箱，包括：支撑件，所述支撑件被配置成保持食品；红外(IR)源，所述红外(IR)源相对于所述支撑件布置并且能够操作以将IR能量引导到所述支撑件上的所述食品；光源，所述光源相对于所述支撑件布置并且能够操作以在所述IR源操作以引导IR能量时照亮所述支撑件上的所述食品；相机，所述相机操作以捕获所述支撑件上的所述食品的数字图像；处理器，所述处理器从所述相机接收所述图像，所述处理器分析从所述相机接收的连续图像，并且基于所述分析来操作所述IR源以实现所述食品的预定烘烤水平，其中，所述处理器操作所述IR源以在达到所述预定烘烤水平时终止引导IR能量的操作。2.根据权利要求1所述的烤箱，其中，所述光源操作以照亮所述支撑件，并且所述处理器分析来自所述相机的数字图像以确定所述支撑件上存在所述食品。3.根据权利要求1或2所述的烤箱，其中，所述处理器根据从所述相机接收的所述连续图像，基于连续图像中的每一个中的至少一个测试光谱中的光量，来确定所述食品的当前烘烤水平。4.根据权利要求3所述的烤箱，其中，所述处理器分析来自所述相机的数字图像，以确定所述支撑件上的所述食品的初始颜色，并且所述处理器确定由所述处理器分析的所述至少一个测试光谱的加权值，以确定所述食品的当前烘烤。5.根据权利要求4所述的烤箱，其中，所述至少一个测试光谱包括绿光测试光谱和红光测试光谱。6.根据权利要求5所述的烤箱，其中，所述红光测试光谱的加权值随着所述食品的初始颜色的暗度的增加而增加。7.根据权利要求3所述的烤箱，其中，所述食品的当前烘烤水平由所述处理器进一步基于至少一个测试光谱的亮度补偿因子来确定。8.根据权利要求7所述的烤箱，其中，所述处理器基于根据由所述相机获取的所述食品的初始图像的一部分确定的至少一个测试光谱的参考亮度来计算所述至少一个亮度补偿因子，其中，所述部分不包括所述食品，所述至少一个亮度补偿因子还基于根据来自所述相机的后续图像的相同部分确定的至少一个测试光谱的当前亮度来计算。9.根据权利要求1
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8中任一项所述的烤箱，还包括图像撕裂掩膜，其中，所述处理器将所述图像撕裂掩膜应用于从所述相机接收的每个连续图像，并且传递或剔除所述图像以用于基于所述图像撕裂掩膜的应用来确定所述食品的当前烘烤。10.根据权利要求1
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9中任一项所述的烤箱，还包括预定静态掩膜，其中，所述处理器将所述静态掩膜应用于从所述相机接收的图像，以限制所接收的图像的被分析的部分，以确定所述食品的当前烘烤。11.根据权利要求1
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10中任...

【专利技术属性】
技术研发人员：史蒂文，
申请(专利权)人：马蒙食品服务技术公司，
类型：发明
国别省市：