本發(fā)明涉及一種用于糕點烘烤全自動裝置及方法，屬于食品加工領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

烘烤是烹調(diào)中的一種方式，糕點通過烘烤過程中通過對淀粉糊化、蛋白質(zhì)變性等化學的變化，使其口感發(fā)生變化。如烘烤不恰當則會導致糕點中碳水化合物被碳化生成木碳，木碳過硬的口感、苦澀的味道和漆黑的顏色會極大程度的影響糕點的風味和造型，給消費者帶來不愉快的感受。在大批量糕點烘烤的制作過程中，常會有個別糕點出現(xiàn)烤過、烤焦等現(xiàn)象，這樣的異常糕點在烘烤過程中存在難發(fā)現(xiàn)，難處理的問題，從而導致糕點的烘烤效率低下。如何有效預(yù)防上述問題的出現(xiàn)，并實現(xiàn)烘烤糕點的全自動烘烤是本領(lǐng)域亟需解決的技術(shù)難題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的在于提供一種不需要人工監(jiān)控就能實現(xiàn)自動烘烤糕點的裝置及方法。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種用于糕點的全自動烘烤裝置，包括光學傳感器、光波爐、傳送帶、LED燈、攝像頭，其特征在于：所述光波爐底部裝有傳送帶，所述光波爐在傳送方向的裝有可上下移動的前活動門和后活動門，所述光學傳感器安裝在前活動門的門沿上，光波爐頂部裝有所述LED燈，所述攝像頭為兩個，分別安裝在光波爐內(nèi)對稱的兩條L形軌道，所述L形軌道位于從光波爐內(nèi)的一頂點出發(fā)的二條棱上，所述攝像頭通過總線與計算機連接，所述計算機包括有圖像獲取模塊、圖像處理模塊以及后活動門控制模塊，所述圖像獲取模塊用于獲取糕點的實時圖像；所述圖像處理模塊用于處理糕點的實時圖像；所述后活動門控制模塊用于控制后活動門的打開和關(guān)閉。

本發(fā)明所述光波爐為光波與微波組合的加熱裝置。

本發(fā)明所述攝像頭的探頭上裝有隔熱玻璃層。

本發(fā)明采用的全自動烘烤方法包括以下步驟：

（1）前側(cè)門光學傳感器感應(yīng)待烘烤糕點，前活動門打開，糕點傳入光波爐內(nèi)；

（2）前活動門關(guān)閉，光波爐啟動加熱烘烤，攝像頭采集烘烤糕點圖像；

（3）提取步驟（2）中的糕點圖像，采用RGB、HSV顏色空間模型提取顏色特征；

（4）提取步驟（3）中的顏色特征，采用顏色矩方法進行計算分析；

（5）將步驟（4）中顏色矩運算結(jié)果輸入至已訓練好的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，經(jīng)計算機分析得到糕點烘烤程度；

（6）根據(jù)步驟（5）的糕點烘烤程度，計算機控制后活動門是否打開，若活動門打開，傳送帶將糕點運出。

所述步驟（3）的具體過程是：提取步驟（2）中的糕點圖像，采用RGB、HSV顏色空間模型提取RGB、HSV顏色特征，將RGB、HSV顏色特征通過通道融合分離得到R、G、B、H、S、V六個通道顏色特征；

所述步驟（4）的具體過程是：提取步驟（3）中的R、G、B、H、S、V六個通道顏色特征，分別對R、G、B、H、S、V顏色特征分量的一階、二階、三階矩進行計算，計算每個顏色通道的前三階矩，記第i通道的第j個像素為P_ij，N為總像素數(shù)目，則該通道的前三階矩分別為μ_i，σ_i，s_i,計算公式如下:

本發(fā)明通過自動采集糕點除底部外的圖像信息和顏色參數(shù)并分析糕點成熟與否，能夠?qū)崿F(xiàn)無需人工實時監(jiān)控，適合大規(guī)模全自動烘烤糕點。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明的工作流程圖；

圖中，1是傳送帶，2是前活動門，3是軌道，4是糕點，5是光波爐，6是LED燈，7是攝像頭，8是計算機，9是后活動門，10是前活動門門沿，11是光學傳感器。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進行詳細說明，但是本發(fā)明不僅限于以下具體實施方式。

從圖1可以看出，本發(fā)明為一種用于糕點的全自動烘烤裝置，包括光學傳感器、光波爐、傳送帶、LED燈、攝像頭，光波爐為光波與微波組合的加熱裝置，所述光波爐底部裝有傳送帶，所述光波爐在傳送方向的裝有可上下移動的前活動門和后活動門，所述光學傳感器安裝在前活動門的門沿上，光波爐頂部裝有所述LED燈，所述攝像頭為兩個，分別安裝在光波爐內(nèi)對稱的兩條L形軌道，所述L形軌道位于從光波爐內(nèi)的一頂點出發(fā)的二條棱上，攝像頭的探頭上裝有隔熱玻璃層，所述攝像頭通過總線與計算機連接，所述計算機包括有圖像獲取模塊、圖像處理模塊以及后活動門控制模塊。所述圖像獲取模塊用于獲取糕點的實時圖像；所述圖像處理模塊用于處理糕點的實時圖像；所述后活動門控制模塊用于控制后活動門的打開和關(guān)閉。

從圖2可知，本發(fā)明工作過程如下：首先將待烘烤糕點放在傳送帶上，傳送帶將待烘烤糕點運送至光波爐前活動門時，觸發(fā)光學傳感器，前活動門打開，待烘烤糕點進入光波爐內(nèi)，前活動門關(guān)閉，光波爐開始工作對待烘烤糕點進行烘烤加熱。同時攝像頭開始采集待烘烤糕點除底部以外部分的圖像信息并傳輸至計算機，計算機采用RGB、HSV顏色空間模型提取圖像內(nèi)的顏色特征，接著使用顏色矩運算得到每個通道前3階顏色矩結(jié)果，然后將每個通道前3階顏色矩結(jié)果輸入訓練好的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，經(jīng)計算機分析得到糕點的烘烤程度。最后計算機根據(jù)分析得到的糕點烘烤程度來控制后活動門是否打開將糕點運送出光波爐，若烘烤程度達到成熟則后活動門打開，成品糕點運送出光波爐。

本發(fā)明所述的實施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行的描述，并非對本發(fā)明構(gòu)思和范圍進行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計思想的前提下，本領(lǐng)域中工程技術(shù)人員對本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變型和改進，均應(yīng)落入本發(fā)明的保護范圍，本發(fā)明請求保護的技術(shù)內(nèi)容，已經(jīng)全部記載在權(quán)利要求書中。