基于人眼视觉原理的煮粥煮奶火力自动控制方法及装置

摘要

基于人眼视觉原理的煮粥煮奶火力自动控制方法及装置。该方法通过安装在灶头上方的摄像头以固定间隔时间拍摄一幅正在烹煮的粥、奶的纹理图像并计算其粗糙度，通过每个像素的水平和垂直两个方向的不重叠窗口的偏差而得到该纹理图像的粗糙度描述子，然后分析粗糙度变化是否达到阈值的要求，如果达到则控制炉具转为文火状态；否则返回第一步。该装置包括摄像头和火力控制装置，以及控制处理模块和与之相连的控制面板和时钟模块，控制处理模块包括摄像头控制模块、沸点检测模块、文火脉冲输出模块、关火脉冲输出模块与数据存储模块。本发明结构简单、可靠易行、判断精确，实现了对煮粥煮奶的无监督火力自动控制，也可应用于工业和商业炉灶设备。

主权项

一种基于人眼视觉原理的煮粥煮奶火力自动控制方法，其特征在于该方法包括以下步骤：步骤1，在灶头上方安装摄像头，摄像头以固定间隔时间δ秒拍摄一幅正在烹煮的粥、奶的纹理图像；步骤2，对该幅纹理图像计算其粗糙度，具体方法如下：对该幅图像的每个像素点p(x,y)，计算在五种不同尺寸的窗口中的灰度平均值Ak(x,y)，以p点为中心点的五种窗口的大小为：2k*2k，k=1,2,3,4,5，其中： A k ( x , y ) = Σ i = x - 2 k - 1 x + 2 k - 1 - 1 Σ j = y - 2 k - 1 y + 2 k - 1 - 1 f ( i , j ) / 2 2 k , 函数f(x，y)为纹理图像在坐标(x，y)处的灰度值；步骤3，在每个像素的水平和垂直两个方向，计算对应于每个k值的不重叠窗口的偏差Ek(x,y)，EK，h(x，y)=|AK(x+2K‑1,y)‑AK(x‑2K‑1,y)|EK，v(x，y)=|AK(x，y+2K‑1)‑AK(x，y‑2K‑1)|，并判断每个像素点在水平或垂直方向的使Ek(x,y)最大的一个K值，记为Kmax，令 S best ( x , y ) = 2 K max , 再取整幅纹理图像所有象素点的Sbest的平均值作为该纹理图像的粗糙度描述子的测量；步骤4，根据预先设置的阈值分析粗糙度变化程度是否达到阈值的要求，如果达到则发出信号，控制炉具转为文火或低功率状态，并在达到预设的文火慢炖时间后关火；否则返回第一步，继续通过摄像头每隔δ秒拍摄一幅正在烹煮的粥、奶的纹理图像。