基于截面检测的补水体积提取系统的制作方法

1.本发明涉及果汁调配领域，尤其涉及一种基于截面检测的补水体积提取系统。


背景技术：

2.果汁机是一种可以将果蔬快速榨成果蔬汁的机器，小型可家用。它早在1930年由诺蔓
·
沃克博士(dr.norman walker)发明。在此基础上，后来由设计师们改进出不同款式及不同原理的果汁机。
3.果汁机的消费群体主要有两类：一类是有孩子或老人的家庭，孩子容易挑食而老人牙齿不好，自己榨果汁可以满足他们摄入足够的营养；另一类是追求时尚及生活品位的年轻人，果汁机满足了他们崇尚个性口味的需求。随着生活质量的提高，消费者的心态由最基本的生活需要开始向营养健康的品味生活过渡，这为果汁机更加普及提供了可能。而无论是果汁机还是食品处理器，都处于市场的导入期，对于大多数消费者而言还是奢侈品，企业如何引导消费者的消费观念至关重要。
4.目前，由于每颗果体的出汁量不定，而每杯果汁的体积是固定的，导致在执行每杯果汁的调配时，需要反复多次进行补水的人工操作，以保证每杯果汁的体积相等。显然，这种人工调配模式需要耗费大量的人工成本和时间成本，对于利润率低的果汁经营方来说是不利的，其每杯果汁的经济成本无法摊薄。


技术实现要素：

5.为了解决现有技术中的技术问题，本发明提供了一种基于截面检测的补水体积提取系统，一方面，采用定制的图像识别机制对当前果体的最大截面面积进行评估，进而估算当前果体的出汁量，另一方面，基于当前果体的出汁量以及当前被体的容积估算当前的补水量，以完成一杯果汁的自动调配。
6.相对于现有技术，本发明至少具有以下两个重要发明点：
7.(1)对放置在电动果汁主体内的果体的最大截面面积进行视觉式智能化检测，以基于检测结果确定完成一杯果汁调配需要自适应补入的水体的体积，果体体积不同，补水的水体体积不同；
8.(2)在对现场图像执行针对性图像处理的基础上，采用像素级别的高精度的视觉式智能化检测操作对放置在电动果汁主体内的果体的最大截面面积进行实时解析。
9.根据本发明的一方面，提供了一种基于截面检测的补水体积提取系统，所述系统包括：
10.电动果汁主体，包括水箱、水泵、串激式电动机、压榨机构、调速开关、压力安全开关、温控器、连接管道和杯体容置基座；
11.其中，所述杯体容置基座用于容置固定容积的杯体用于存放压榨获取的果汁。
12.更具体地，在所述基于截面检测的补水体积提取系统中：
13.所述压榨机构与所述串激式电动机连接，用于在所述串激式电动机的驱动下完成
对所述电动果汁主体内部的果体的压榨处理。
14.更具体地，在所述基于截面检测的补水体积提取系统中：
15.所述水箱和所述水泵设置在所述杯体容置基座的上方，所述水泵设置在一端通往所述水箱、另一端通往所述杯体容置基座的连接管道上。
16.更具体地，在所述基于截面检测的补水体积提取系统中，还包括：
17.微型摄像机构，设置在所述电动果汁主体内部的果体的上方，用于对压榨前的果体执行摄像动作，以获得对应的即时图像帧；
18.对比度提升设备，设置在所述电动果汁主体内部，与所述微型摄像机构连接，用于对接收到的即时图像帧执行对比度提升操作，以获得对应的内容提升图像；
19.导向滤波设备，设置在所述电动果汁主体内部，与所述对比度提升设备连接，用于对接收到的内容提升图像执行导向滤波操作，以获得对应的实时操作图像；
20.对象提取设备，设置在所述对比度提升设备的左侧，与所述导向滤波设备连接，用于基于所述电动果汁主体内部的果体对应果体类型的亮度分布范围识别所述实时操作图像中的每一个果体像素，并对所述果体像素进行组合以获得一个以上的果体碎片，将面积最大的果体碎片作为待操作碎片输出；
21.内容映射设备，设置在所述对比度提升设备的右侧，与所述对象提取设备连接，用于基于所述待操作碎片的像素的数量映射所述电动果汁主体内部的果体的估算出汁量；
22.补水解析设备，与所述内容映射设备连接，用于将所述固定容积减去所述估算出汁量获得的差值作为当前补水量输出；
23.其中，所述水泵与所述补水解析设备连接，用于将与接收到的当前补水量一致的水量从所述水箱内通过所述连接管道推送到所述杯体容置基座内的杯体中；
24.其中，基于所述电动果汁主体内部的果体对应果体类型的亮度分布范围识别所述实时操作图像中的每一个果体像素，并对所述果体像素进行组合以获得一个以上的果体碎片，将面积最大的果体碎片作为待操作碎片输出包括：将所述实时操作图像中具有的亮度值位于所述电动果汁主体内部的果体对应果体类型的亮度分布范围内的像素作为果体像素；
25.其中，基于所述电动果汁主体内部的果体对应果体类型的亮度分布范围识别所述实时操作图像中的每一个果体像素，并对所述果体像素进行组合以获得一个以上的果体碎片，将面积最大的果体碎片作为待操作碎片输出还包括：获得所述实时操作图像中的各个果体像素，将所述各个果体像素中的孤立的果体像素排出以获得剩余多个果体像素，对所述多个果体像素进行组合以获得一个以上的果体碎片，将面积最大的果体碎片作为待操作碎片输出；
26.其中，所述补水解析设备还用于将所述固定容积减去所述估算出汁量获得的差值为负值时，将当前补水量设置为零；
27.其中，所述水泵还用于在接收到的当前补水量设置为零时，不执行从所述水箱内通过所述连接管道到所述杯体容置基座内的杯体中的水体的推送动作。
附图说明
28.以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述，其中：
29.图1为根据本发明实施方案示出的基于截面检测的补水体积提取系统的水泵的内部结构示意图。
具体实施方式
30.下面将参照附图对本发明的基于截面检测的补水体积提取系统的实施方案进行详细说明。
31.水果，是指多汁且主要味觉为甜味和酸味，可食用的植物果实。水果不但含有丰富的维生素营养，而且能够促进消化。
32.猕猴桃、鲜枣、草莓、枇杷、橙、橘、柿子、蓝莓等含有丰富的维生素c。以100克水果的维生素c的含量来计算，猕猴桃含420毫克，鲜枣含380毫克，草莓含80毫克，橙含49毫克，枇杷含36毫克，橘、柿子各含30毫克。香蕉，桃子各含10毫克，葡萄、无花果、苹果各自只有5毫克，梨仅含4毫克。
33.另外，还有一些因素影响着水果中维生素c的含量。比如，一些水果为了预防虫害及日晒，在生长过程中常用纸袋包裹起来，结果造成维生素c含量减少；夏季水果丰收，储藏于冷库，冬天出售时，水果的维生素c含量也会减少；现代家庭一般都有冰箱，许多人喜欢买大量水果放入。但水果存放的时间越长，维生素c损失就越多。
34.目前，由于每颗果体的出汁量不定，而每杯果汁的体积是固定的，导致在执行每杯果汁的调配时，需要反复多次进行补水的人工操作，以保证每杯果汁的体积相等。显然，这种人工调配模式需要耗费大量的人工成本和时间成本，对于利润率低的果汁经营方来说是不利的，其每杯果汁的经济成本无法摊薄。
35.为了克服上述不足，本发明搭建了一种基于截面检测的补水体积提取系统，能够有效解决相应的技术问题。
36.根据本发明实施方案示出的基于截面检测的补水体积提取系统包括：
37.电动果汁主体，包括水箱、水泵、串激式电动机、压榨机构、调速开关、压力安全开关、温控器、连接管道和杯体容置基座；
38.其中，所述电动果汁主体的水泵的结构如图1所示；
39.其中，所述杯体容置基座用于容置固定容积的杯体用于存放压榨获取的果汁。
40.接着，继续对本发明的基于截面检测的补水体积提取系统的具体结构进行进一步的说明。
41.在所述基于截面检测的补水体积提取系统中：
42.所述压榨机构与所述串激式电动机连接，用于在所述串激式电动机的驱动下完成对所述电动果汁主体内部的果体的压榨处理。
43.在所述基于截面检测的补水体积提取系统中：
44.所述水箱和所述水泵设置在所述杯体容置基座的上方，所述水泵设置在一端通往所述水箱、另一端通往所述杯体容置基座的连接管道上。
45.在所述基于截面检测的补水体积提取系统中，还包括：
46.微型摄像机构，设置在所述电动果汁主体内部的果体的上方，用于对压榨前的果体执行摄像动作，以获得对应的即时图像帧；
47.对比度提升设备，设置在所述电动果汁主体内部，与所述微型摄像机构连接，用于
对接收到的即时图像帧执行对比度提升操作，以获得对应的内容提升图像；
48.导向滤波设备，设置在所述电动果汁主体内部，与所述对比度提升设备连接，用于对接收到的内容提升图像执行导向滤波操作，以获得对应的实时操作图像；
49.对象提取设备，设置在所述对比度提升设备的左侧，与所述导向滤波设备连接，用于基于所述电动果汁主体内部的果体对应果体类型的亮度分布范围识别所述实时操作图像中的每一个果体像素，并对所述果体像素进行组合以获得一个以上的果体碎片，将面积最大的果体碎片作为待操作碎片输出；
50.内容映射设备，设置在所述对比度提升设备的右侧，与所述对象提取设备连接，用于基于所述待操作碎片的像素的数量映射所述电动果汁主体内部的果体的估算出汁量；
51.补水解析设备，与所述内容映射设备连接，用于将所述固定容积减去所述估算出汁量获得的差值作为当前补水量输出；
52.其中，所述水泵与所述补水解析设备连接，用于将与接收到的当前补水量一致的水量从所述水箱内通过所述连接管道推送到所述杯体容置基座内的杯体中；
53.其中，基于所述电动果汁主体内部的果体对应果体类型的亮度分布范围识别所述实时操作图像中的每一个果体像素，并对所述果体像素进行组合以获得一个以上的果体碎片，将面积最大的果体碎片作为待操作碎片输出包括：将所述实时操作图像中具有的亮度值位于所述电动果汁主体内部的果体对应果体类型的亮度分布范围内的像素作为果体像素；
54.其中，基于所述电动果汁主体内部的果体对应果体类型的亮度分布范围识别所述实时操作图像中的每一个果体像素，并对所述果体像素进行组合以获得一个以上的果体碎片，将面积最大的果体碎片作为待操作碎片输出还包括：获得所述实时操作图像中的各个果体像素，将所述各个果体像素中的孤立的果体像素排出以获得剩余多个果体像素，对所述多个果体像素进行组合以获得一个以上的果体碎片，将面积最大的果体碎片作为待操作碎片输出；
55.其中，所述补水解析设备还用于将所述固定容积减去所述估算出汁量获得的差值为负值时，将当前补水量设置为零；
56.其中，所述水泵还用于在接收到的当前补水量设置为零时，不执行从所述水箱内通过所述连接管道到所述杯体容置基座内的杯体中的水体的推送动作。
57.在所述基于截面检测的补水体积提取系统中，还包括：
58.语音播放机构，与所述补水解析设备连接，用于在接收到续杯提醒信号时，播放与所述续杯提醒信号对应的语音提醒文件。
59.在所述基于截面检测的补水体积提取系统中，还包括：
60.辐射监测机构，分别与所述对比度提升设备、所述导向滤波设备、所述对象提取设备、所述内容映射设备和所述补水解析设备连接。
61.在所述基于截面检测的补水体积提取系统中：
62.所述辐射监测机构包括多个辐射测量单元，分别与所述对比度提升设备、所述导向滤波设备、所述对象提取设备、所述内容映射设备和所述补水解析设备连接，用于分别测量所述对比度提升设备、所述导向滤波设备、所述对象提取设备、所述内容映射设备和所述补水解析设备各自的实时电磁辐射量。
63.在所述基于截面检测的补水体积提取系统中：
64.所述语音播放机构还与所述辐射监测机构连接，用于在所述对比度提升设备、所述导向滤波设备、所述对象提取设备、所述内容映射设备和所述补水解析设备各自的实时电磁辐射量中存在超限的实时电磁辐射量时，播放监测到的实时电磁辐射量超限的一个以上的设备的名称。
65.在所述基于截面检测的补水体积提取系统中：
66.所述补水解析设备还用于将所述固定容积减去所述估算出汁量获得的差值为负值时，发送续杯提醒信号。
67.在所述基于截面检测的补水体积提取系统中：
68.基于所述电动果汁主体内部的果体对应果体类型的亮度分布范围识别所述实时操作图像中的每一个果体像素，并对所述果体像素进行组合以获得一个以上的果体碎片，将面积最大的果体碎片作为待操作碎片输出还包括：将所述实时操作图像中具有的亮度值位于所述电动果汁主体内部的果体对应果体类型的亮度分布范围外的像素作为非果体像素。
69.另外，在所述基于截面检测的补水体积提取系统中，所述补水解析设备为mcu控制器。微控制单元(microcontroller unit；mcu)，又称单片微型计算机(single chip microcomputer)或者单片机，是把中央处理器(central process unit；cpu)的频率与规格做适当缩减，并将内存(memory)、计数器(timer)、usb、a/d转换、uart、plc、dma等周边接口，甚至lcd驱动电路都整合在单一芯片上，形成芯片级的计算机，为不同的应用场合做不同组合控制。诸如手机、pc外围、遥控器，至汽车电子、工业上的步进马达、机器手臂的控制等，都可见到mcu的身影。
70.32位mcu可说是mcu市场主流，单颗报价在1.5～4美元之间，工作频率大多在100～350mhz之间，执行效能更佳，应用类型也相当多元。但32位mcu会因为操作数与内存长度的增加，相同功能的程序代码长度较8/16bit mcu增加30～40％，这导致内嵌otp/flashrom内存容量不能太小，而芯片对外脚位数量暴增，进一步局限32bit mcu的成本缩减能力。
71.采用本发明的基于截面检测的补水体积提取系统，针对现有技术中每杯果汁的调配需要反复多次人工操作的技术问题，通过采用定制的图像识别机制对当前果体的最大截面面积进行评估，进而估算当前果体的出汁量，还基于当前果体的出汁量以及当前被体的容积估算当前的补水量，从而完成一杯果汁的自动调配。
72.尽管已经特别利用具体实例在一定程度上描述了本发明的实施例，但是应当理解本发明不限于此。本领域技术人员还能理解，可以在不背离本发明精神和范围的情况下，对本发明进行各种改变和修改。