[发明专利]一种烹饪烟雾的检测方法以及烟机

权利要求书

1.一种烹饪烟雾的图像检测方法，其特征在于，包括：

采集预设的烹饪区域内的图像序列；

根据所述图像序列确定烹饪区域内气流相对于所述烹饪区域的水平投影面的运动方向；

根据所述运动方向确定用于进行烟雾浓度量化的目标区域图像；

提取目标区域图像对其中的烟雾图像进行识别并按照预设算法计算烟雾浓度；

所述根据所述运动方向确定用于进行烟雾浓度量化的目标区域图像的步骤包括：获取烟机的设备信息以及当前烹饪锅具的锅具信息；

根据所述设备信息、所述锅具信息以及预设的烟雾区域预测模型对当前烟雾的聚集区域进行预测以获取所述目标区域图像。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述图像序列确定烹饪区域内气流相对于所述烹饪区域的水平投影面的运动方向的步骤包括：

采用光流法确定所述图像序列中各图像的光流矢量场并计算每张图像中所有像素点在所述水平投影面内所形成的运动合矢量f(x,y)；

根据所述运动合矢量f(x,y)确定该矢量的运动幅度|f(x,y)|；

根据预设的最大运动幅度值|f(x，y)|max对各图像中的光流矢量场进行归零处理以排除烹饪动作所形成的运动干扰；

重新确定所述图像序列中各图像的光流矢量场并计算每张图像中所有像素点在所述水平投影面内所形成的x方向的运动分量fx以及y方向的运动分量fy；将运动分量fx的运动幅度|fx|、合成运动fx+fy的运动幅度|fx+fy|分别与预设方向上的运动幅度阈值|ft|进行比较，以将烹饪过程区分为有风状态和无风状态，并确定有风状态下相应的风向。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述烹饪过程为无风状态，其中，烟雾的聚集区域位于以当前烹饪锅具的中心为圆心的相应位置的扇形区域内，所述设备信息至少包括烟机类型，所述锅具信息至少包括锅具类型。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述提取目标区域图像对其中的烟雾图像进行识别并按照预设算法计算烟雾浓度的步骤包括：通过帧间差分法对所述图像序列中的变化区域进行剔除，以获取当前烹饪环境的背景图像；

对所述背景图像进行滤波处理，并使用边缘检测算子进行边缘检测，通过轮廓提取方式提取若干个包含有规则几何图形的最小外接图框，并按照图形尺寸进行排除以确定疑似锅具区域和/或疑似灶头区域；

按照所预测的烟雾的聚集区域对所述疑似锅具区域进行截取以提取所述目标区域图像。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述提取目标区域图像对其中的烟雾图像进行识别并按照预设算法计算烟雾浓度的步骤还包括：

使用小波分解算子对平滑后的所述目标区域图像进行多次地小波高低频分解，以获取高频分量图和低频分量图对所述烟雾图像进行表征；

计算各高频分量图中相应region区域的高频分量的累加和Hen，其中

计算各低频分量图中相应region区域的低频分量的累加和Len，其中

根据所述高频分量的累加和Hen以及低频分量的累加和Len计算烟雾浓度α，其中

α＝lg(Len/Hen)*100，

HL、LH、HH为高频分量图，LL为低频分量图，region区域为所述烟雾图像所在区域。

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述烹饪过程为有风状态，所述提取目标区域图像对其中的烟雾图像进行识别并按照预设算法计算烟雾浓度的步骤包括：

通过帧间差分法对所述图像序列中的变化区域进行剔除，以获取当前烹饪环境的背景图像；

对所述背景图像进行滤波处理，并使用边缘检测算子进行边缘检测，通过轮廓提取方式提取若干个包含有规则几何图形的最小外接图框，并按照图形尺寸进行排除以确定疑似锅具区域和/或疑似灶头区域；

截取包含有所述疑似锅具区域和/或疑似灶头区域的整个灶台区域作为目标区域图像。