[发明专利]一种基于机器视觉和模式识别技术的厨房自动化方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于机器视觉和模式识别技术的厨房自动化方法。

背景技术

随着现代人类社会的经济发展和科技进步，人们的工作和生活节奏越来越快。日常厨房工作对于现代家庭来讲是一项非常繁重且费时的劳动，随着人们对生活品质的追求对自我认识的提高，人们希望将更多的时间用在自己的学习、工作和娱乐上面。特别对于双职工家庭来讲这种需求就更加突出。所以对于行之有效的智能厨房系统有着迫切的需求。

目前市场上的智能厨房系统技术方案，都需要依赖将各种厨房电器进行升级改造，使用统一的软件和硬件控制模块，实现对各种厨房电器的自动化控制。所以这些方案不能充分利用家庭中已购买的厨房电器，用户只能全部更换所有需要自动控制的电器设备，这样使得市场上各种智能厨房解决方案和产品在家庭实际应用的成本大大提高；另一方面，这些方案都只能实现电气部分的自动化控制，对于复杂的机械控制无法支持或者只能做限定的机械操作，使用的局限性非常大严重影响应用效果；所以这些方案很难走进普通用户的家庭，也是厨房自动化应用和推广的最大障碍。而本发明可以实现对用户已购买的厨房电器设备甚至是厨房非电器设备的自动化控制，以更低成本和更高可用性的方式实现厨房自动化目的。

发明内容

本发明系统采用全新的解决方案，不要求各厨房电器使用统一的软件硬件控制模块和统一的通讯机制，充分利用家庭中已有的电器包括智能和非智能电器设备，甚至是非电器设备，都可实现自动化和远程控制的能力。本发明内容所述的厨房设备包括厨房电器设备和厨房非电器设备。

为解决上述技术问题，本发明提供一种基于机器视觉和模式识别技术，并应用机械臂机械手技术方法，完成对厨房设备自动识别和自动化控制的目标。本发明方法包括：厨房终端模块，用户终端模块和云端服务器模块。

进一步的[0005]所述的厨房终端模块又可分为：视觉识别子模块；辅助控制子模块，机械控制子模块；通讯子模块；辅助烹饪子模块和安全控制子模块。

进一步的[0006]所述的视觉识别模块又可分为：图形图像采集子模块和AI子模块。

进一步的[0007]所述的图形图像采集子模块：是运用图像和图形采集装置，完成对厨房可视范围内图形图像和视频的采集功能；可根据系统的程序控制对指定位置和方位进行图形图像和视频的采集；实现对厨房空间、各种厨房设备信息和厨房设备位置空间信息进行采集和记录；该视觉模块可根据实际需要安装于固定或者可移动装置上。

进一步的[0007]所述的AI子模块，完成对[0007]所述的图形图像采集子模块，采集的图形图像和视频数据进行识别分析和建模用以形成机器视觉能力，实现自动识别用户厨房设备的品牌、类型、型号、厨房设备的空间位置、操作控制数据等，在不要求这些设备具备任何软件或者硬件接口，也不要求这些设备有对外通讯能力的情况下，依然可以实现对该厨房设备自动化和远程化的操作控制。AI子模块可以分为：本地识别模式、服务器云端识别模式和混和识别三种实现方式。所述本地识别模式是运用视觉识别子模块本地运算资源对采集的图形图像和视频进行分析识别，将识别出的厨房设备的品牌、类型、型号及操作控制等数据与云端服务器模块同步；所述服务器云端识别模式，是视觉识别子模块将采集的图形图像视频和空间位置数据上传到云端服务器上，在云端服务器上进行数据识别分析，识别用户使用厨房设备的品牌和型号，并将识别出的厨房设备信息和操作控制数据传输给厨房终端模块；所述混合模式是指在整个识别过程中，厨房终端模块与云端服务器模块配合分别进行一定的识别运算，最后识别出该厨房设备的品牌、类型和型号。通过以上三种识别模式，如果所识别的厨房设备在云端服务器上不存在，则新增一条厨房设备信息数据，以人工或者自动化的方式将设备的品牌、类型、型号、和操作控制数据信息更新到数据库并自动做关联；最终获取到各厨房设备的品牌型号及对应该品牌和型号设备的操作控制数据信息。

进一步的[0006]所述的辅助控制子模块：在厨房终端模块对厨房设备进行操作控制时，通过视觉识别子模块的机器视觉能力，实时给出操作控制的反馈信息，判断和计算当前操作的准确性；通过智能算法持续计算出最优的动作路径规划和对操作动作进行精准控制，以支持操作过程中的纠偏能力。辅助控制子模块可以对操作动作进行机器学习，使相应的机械操作得到持续改进；辅助控制子模块同时集成多种传感器，可对距离、温度、亮度、湿度、各种气体、浸水和烟雾等信息的采集，可提供异常监控、报警，也可以通过机械控制子模块采取可靠的安全保护控制，如紧急切断煤气、电、水供应和扑灭火情等。