本發(fā)明涉及烹飪炊具，具有包括可借助門關(guān)閉的裝入口的烹飪室、相對(duì)于烹飪室固定安置的且用于產(chǎn)生光圖的光圖投影儀、用于拍攝來自可由光圖照射的區(qū)域的圖像的照相機(jī)和與照相機(jī)相連的用于借助光圖分析計(jì)算位于可由光圖照射的區(qū)域內(nèi)的至少一個(gè)物體的三維形狀的分析裝置。本發(fā)明尤其有利地可被用于爐子。本發(fā)明尤其有利地可被用于家用器具。

背景技術(shù)：

EP2530387A1公開一種烘爐，其具有用于采集在爐子的烘烤金屬板上的食物的三維形狀的裝置。該裝置包括至少一個(gè)激光器，其布置或可布置在爐子烹飪室之上。激光器的激光對(duì)準(zhǔn)下方。該裝置還包括至少一個(gè)照相機(jī)，其布置或可布置在爐子的烘烤金屬板上方。照相機(jī)安置或可安置在爐子的前方部段中。烘烤金屬板和照相機(jī)機(jī)械連接，從而照相機(jī)和烘烤金屬板可同步運(yùn)動(dòng)。烘烤金屬板的上側(cè)面位于照相機(jī)視野內(nèi)。照相機(jī)視野的中心軸線與激光中心軸線之間的角度是預(yù)定的。還公開了用于采集在烘烤金屬板上的食物的三維形狀的裝置。

EP2149755A1公開了一種用于加熱食品的爐子，其包括用于通過裝入口接納食品的烹飪室和食品特征提取系統(tǒng)，其設(shè)計(jì)用于提取至少一個(gè)代表該食品形態(tài)的食品特征，其中該系統(tǒng)包括：至少一個(gè)被設(shè)計(jì)和布置用于拍攝食品俯視圖的照相機(jī)，至少一個(gè)輪廓平面單元，提取或突顯食品且就像在可能情況下那樣是被設(shè)置成與食品一起被送入烹飪室的物體的至少一個(gè)部分的輪廓平面，用于基于該食品的俯視圖和食品的輪廓平面提取至少一個(gè)食品特征的食品特征提取單元。一種方法用于運(yùn)行一個(gè)用于加熱食品的爐子，包括以下步驟：a)提取應(yīng)在爐室內(nèi)被加熱的食品的食品特征，做法是借助至少一個(gè)照相機(jī)拍攝食品的至少一個(gè)俯視圖、確切說在采用至少一個(gè)輪廓平面單元的情況下提取和/或突顯該食品和就像可能的那樣被設(shè)置成與食品一起被送入烹飪室的物體的至少一個(gè)部分的輪廓平面，b)基于該俯視圖和輪廓平面提取至少一個(gè)食品特征，確切說是基于至少一個(gè)食品特征和可選的代表食品物理形態(tài)的輔助數(shù)據(jù)，優(yōu)選是食品溫度、食品重量和食品密度中的至少一個(gè)，確切說用于自動(dòng)控制或食品加熱。

EP1921384A1公開了一種用于確定烹飪物內(nèi)部溫度的裝置。該裝置具有至少一個(gè)用于測量烹飪物的至少一個(gè)表面溫度和/或烹飪物環(huán)境溫度的溫度傳感器，尤其在包圍烹飪物的烹飪室內(nèi)的測量點(diǎn)，最好利用安置于測量點(diǎn)的環(huán)境溫度計(jì)。另外，該裝置包括至少一個(gè)用于測量在測距傳感器與烹飪物表面上的一個(gè)或多個(gè)測距點(diǎn)之間一個(gè)或多個(gè)距離的測距儀。該裝置還包括至少一個(gè)用于測量烹飪物烹調(diào)期時(shí)間的時(shí)間測量機(jī)構(gòu)和至少一個(gè)用于由烹飪物表面溫度和/或環(huán)境溫度、所述距離或多個(gè)距離、時(shí)間和烹飪物初始溫度計(jì)算烹飪物內(nèi)部溫度的溫度計(jì)算裝置。還公開了一種用于確定烹飪物內(nèi)部溫度的方法。

DE19748062A1公開了用于物體三維光學(xué)測量的方法和裝置。據(jù)此，在平面工作的光學(xué)三維測量方法中必須校準(zhǔn)測量系統(tǒng)，這是因?yàn)樵撓到y(tǒng)的形狀特性參數(shù)必須為了進(jìn)行三角計(jì)算是已知的。在校準(zhǔn)之后，物鏡不應(yīng)再調(diào)整，因?yàn)橛纱瞬豢煽氐馗淖兞斯鈱W(xué)元件的像差。該方法允許該測量系統(tǒng)也在校準(zhǔn)后調(diào)準(zhǔn)至其它測量場大小。通過借助同時(shí)用于針對(duì)截然不同的測量距離調(diào)焦的裝置確定投影儀和照相機(jī)的內(nèi)部光束，如此使測量系統(tǒng)適應(yīng)于不同的測量場大小，即，此時(shí)在系統(tǒng)上所執(zhí)行的形狀改變可被準(zhǔn)確確定并且對(duì)三角測量重要的參數(shù)可以無需重新校準(zhǔn)被計(jì)算?，F(xiàn)在，校準(zhǔn)在下述測量場大小下進(jìn)行，其只從有利的校準(zhǔn)裝置生產(chǎn)性和易操作測量角度出發(fā)被選擇。一次性校準(zhǔn)的系統(tǒng)于是可以針對(duì)截然不同的尤其還有很大的測量距離和測量體積來調(diào)節(jié)。未公開在家用器具或烹飪炊具上的應(yīng)用。

WO00/70303公開了用于三維物體成像的方法和裝置，包括結(jié)構(gòu)光源，其將聚焦圖形投射到一物體上，做法是光連續(xù)地或像頻閃觀測器那樣穿過光柵和后置的投影透鏡。未公開在家用器具或烹飪炊具上的應(yīng)用。

DE102006005874A1公開了用于在一表面上的尤其是圓柱形物體的非接觸測量的裝置和方法。為此提出借助激光器在該表面上產(chǎn)生一條線，該線的反射被照相機(jī)測量。在線拍攝之后，線被多次平行移動(dòng)且重復(fù)進(jìn)行拍攝。通過這種方式，通過所述線的前后相繼的移動(dòng)，產(chǎn)生布置在該表面上的物體的陰影圖像。也可行的是將多線三角測量和陰影形成相互分開。為了多線三角測量，可以采用位置固定的激光器或另一個(gè)光源。陰影形成可以由兩個(gè)同樣是位置固定的光源如一排發(fā)光二極管來同時(shí)或先后進(jìn)行。因采用光源和照相機(jī)的位置固定結(jié)構(gòu)，機(jī)械結(jié)構(gòu)變得簡單且便宜。未公開在家用器具或烹飪炊具上的應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的任務(wù)是至少部分克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)并且尤其提供一種尤其可多方面使用的測量烹飪物的可能方式。

該任務(wù)將根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求的特征來完成。尤其可以由從屬權(quán)利要求中得到優(yōu)選實(shí)施方式。

該任務(wù)通過一種烹飪炊具完成，其具有包括可借助門被關(guān)閉的裝入口的烹飪室、(至少)一個(gè)相對(duì)于烹飪室固定安置的用于產(chǎn)生光圖的投影儀(以下不限制通用性地稱為光圖投影儀)、(至少)一個(gè)用于拍攝來自可由光圖照射的區(qū)域的圖像的照相機(jī)和可與照相機(jī)相連且用于確切說借助光圖分析來計(jì)算位于可由光圖照射的區(qū)域內(nèi)的至少一個(gè)物體的三維形狀的分析裝置，其中該光圖投影儀布置成將光圖照射入烹飪室，照相機(jī)相對(duì)于烹飪室尤其固定安置，照相機(jī)布置成即便在烹飪室關(guān)閉時(shí)也拍攝來自可由光圖照射的烹飪室區(qū)域的圖像，該分析裝置設(shè)立用于在烹飪炊具運(yùn)行期間重復(fù)計(jì)算位于可由光圖照射的烹飪室區(qū)域內(nèi)的所述至少一個(gè)物體的三維形狀。

烹飪炊具帶來以下優(yōu)點(diǎn)，深度信息可以作為用于自動(dòng)程序的參數(shù)。因此，可以由此獲知在烹飪炊具運(yùn)行時(shí)在烹飪過程中可能有的烹飪物體積變化，并且可以影響到烹飪參數(shù)的控制，例如影響烹飪室溫度。因此，例如可以掌握面包發(fā)脹狀況和肉塊收縮狀況并且或許將其用于烹飪炊具的控制。

就是說，為了產(chǎn)生可由光圖照射的烹飪室區(qū)域的三維形狀或三維圖像，尤其采用原則上已知的加圖光或結(jié)構(gòu)光的方法(結(jié)構(gòu)光)。在此情況下，所規(guī)定的光圖借助光圖投影儀被投射到待拍攝的或待測的物體上并被照相機(jī)拍攝下來。通過在物體上的光圖的變形程度，可以借助分析裝置計(jì)算出物體三維模型。確定的像點(diǎn)的景深分辨率此時(shí)取決于在用于產(chǎn)生該像點(diǎn)的光線與照相機(jī)平面或光軸的法線矢量之間的角度。理論上的分辨率優(yōu)化將處于盡量最大的角度時(shí)。但是，隨著逐步接近最佳點(diǎn)，在物體表面上的投射光圖的可見度和進(jìn)而其借助照相機(jī)的可探測性變差。位置確定只對(duì)于下述點(diǎn)是可實(shí)現(xiàn)，其一方面可從照相機(jī)起被看到且另一方面可被光圖投影儀照到(就是說不在陰影內(nèi))。

該烹飪炊具可以是爐子或者具有這樣的爐子尤其是烘爐。烹飪室于是也可以被稱為爐膛。爐子可以是獨(dú)立的爐子或者是爐子/灶臺(tái)組合體或者說爐灶的一部分。作為爐子的補(bǔ)充或替代方式，爐子可以具有微波功能和/或蒸汽處理功能。

有下述的改進(jìn)方案，烹飪炊具是家用器具，尤其就白色家電意義上。

該光圖投影儀可以與照相機(jī)和分析裝置一起也被稱為所謂的三維掃描儀。該光圖投影儀發(fā)出至少一個(gè)光圖如條紋圖案和/或點(diǎn)圖案，但不局限于此。因此，也可以產(chǎn)生其它的任何光圖，如環(huán)形圖案、波浪圖案等。尤其如此選擇圖案，其與三位圖像的期望分辨率相稱。

照相機(jī)尤其可以是數(shù)碼相機(jī)。它可以拍攝各個(gè)圖像和/或連拍圖像尤其是視頻。

分析裝置可以是烹飪炊具的例如呈電子裝置形式的單獨(dú)部件，尤其在單獨(dú)的電路板上?；蛘?，它可以被集成到烹飪炊具的另一部件例如中央控制裝置中。所述另一部件于是尤其可以附加進(jìn)行所述分析。

有下述的實(shí)施方式，由光圖投影儀的光軸和照相機(jī)的光軸相互所成的角度在20°與30°之間。由此，在景深分辨率良好的同時(shí)獲得投射光圖的良好可見度，因而可以很可靠地確定至少一個(gè)物體的三維形狀。

還有下述的實(shí)施方式，所述光圖投影儀和照相機(jī)布置在烹飪室的壁或罐體的后面，尤其按照預(yù)定間距。因此，這兩個(gè)部件可以相對(duì)于烹飪室足夠強(qiáng)地被熱隔絕。烹飪室壁可以具有用于光圖投影儀和用于照相機(jī)的各自窗。所述窗能用透明玻璃被蓋住。

有下述的另一實(shí)施方式，所述光圖投影儀和照相機(jī)布置在烹飪室頂壁之后。因此，很簡單地完全照亮和掌握烹飪物托座(如烘烤金屬板或格柵架)。由此又可以產(chǎn)生很精確的圖像和測量。所述位置帶來其它優(yōu)點(diǎn)，即，引導(dǎo)經(jīng)過頂壁的冷空氣(如用于冷卻從烹飪室上方安置的電子裝置)也可以被用于冷卻光圖投影儀和照相機(jī)。在烹飪室壁或罐體后面的光圖投影儀和照相機(jī)的距離可以是罐體專屬的。

還有下述的另一個(gè)實(shí)施方式，借助光圖投影儀可以將不同的光圖照射入烹飪室。由此，誤差非常小地可以進(jìn)行至少一個(gè)物體的三維形狀的確定。例如可以交替地照射入和分析點(diǎn)狀和條紋狀的光圖。不同的點(diǎn)圖案和/或不同的條紋圖案也可以被照射入烹飪室。這可以按照預(yù)定的順序進(jìn)行或者在測定的景深分辨率未帶來充分效果時(shí)進(jìn)行。

還有下述的實(shí)施方式，該光圖投影儀具有至少一個(gè)像點(diǎn)狀的屏幕或光屏用于形成光圖。這允許具有高分辨率的光圖的很簡單的設(shè)計(jì)和變型。像點(diǎn)狀的光屏例如可以是液晶屏或LCD光屏。像點(diǎn)狀光屏本身可以作為結(jié)構(gòu)單元產(chǎn)生光，以便用光圖充分照射烹飪室。但是，像點(diǎn)狀的光屏例如也可以由至少一個(gè)單獨(dú)的光源從后側(cè)照亮，從而它可以被用作“多變的遮光板”。后者情況允許很高的光通量。

光圖投影儀所發(fā)出的且被照相機(jī)接收的光可以是可見光和/或紅外光。紅外光的優(yōu)點(diǎn)在于，看向烹飪室內(nèi)部的觀察者看不到光圖。

有以下的改進(jìn)方案，三維掃描儀可以被校準(zhǔn)。其一個(gè)實(shí)施方式是，在罐體內(nèi)有至少一個(gè)校準(zhǔn)標(biāo)記。依據(jù)所述至少一個(gè)校準(zhǔn)標(biāo)記相對(duì)于至少一個(gè)待測物體的已知位置，可以準(zhǔn)確確定物體距離和進(jìn)而其尺寸或形狀。

有下述的替代的或附加的實(shí)施方式，至少一個(gè)校準(zhǔn)標(biāo)記位于烹飪物托座如烘烤金屬板或格柵架等上。它可以尤其位于烹飪物托座的用于烹飪物的使用面或放置面上。校準(zhǔn)標(biāo)記尤其可以具有已知的尺寸，從而可以借助由照相機(jī)拍攝的尺寸確定距照相機(jī)的距離。

校準(zhǔn)標(biāo)記例如可以是彩色的標(biāo)記和/或預(yù)定成形的標(biāo)記。該校準(zhǔn)標(biāo)記也可以是按照規(guī)定的幾何形狀特征，例如烹飪室壁或罐體的功能區(qū)如插入凸起。校準(zhǔn)標(biāo)記還可以用于確定待測物體位于哪個(gè)插入平面中。

所述校準(zhǔn)最好在封閉的罐體中或在關(guān)閉的烹飪室內(nèi)發(fā)生，尤其在烹飪過程開始時(shí)。因此，盡量減小來自環(huán)境的對(duì)測量可能有的影響。為了簡化烹飪物的可靠測量和在先的校準(zhǔn)而有利的是，最好規(guī)定在烹飪室內(nèi)的用于三維測量(三維掃描)的插入平面。它們最好位于罐體的下三分之一內(nèi)。這帶來以下優(yōu)點(diǎn)，也能可靠識(shí)別和測量大面積的和/或大體積的物體。

該物體的三維測量有利地在校準(zhǔn)之后發(fā)生。但原則上也可以放棄所述校準(zhǔn)。

有下述的改進(jìn)方案，該烹飪炊具配備有插入識(shí)別機(jī)構(gòu)。該烹飪炊具于是可以在發(fā)現(xiàn)有烹飪物托座位于對(duì)三維測量不利的插入平面中時(shí)發(fā)出指示信號(hào)和/或顯示給使用者。烹飪炊具于是也可以阻止三維掃描。

還有下述的實(shí)施方式，分析裝置設(shè)立用于識(shí)別烹飪物的類型。這尤其允許烹飪參數(shù)自動(dòng)匹配于烹飪物(如在烹飪程序范圍內(nèi))和/或使用者屏面指導(dǎo)匹配于烹飪物(如通過顯示適合已識(shí)別的烹飪物的烹飪參數(shù)和/或烹飪程序)。

有以下的改進(jìn)方案，該烹飪炊具設(shè)立用于依據(jù)照相機(jī)拍攝圖像的圖像分析(無三維測量，以下也稱為“圖像識(shí)別”)的烹飪物識(shí)別。依據(jù)三維掃描的烹飪物識(shí)別可以附加地或替代地進(jìn)行。依據(jù)組合的圖像識(shí)別和三維測量的烹飪物識(shí)別允許借助附加的高度信息或深度信息的較高識(shí)別概率。它可以例如作為信息加入圖像識(shí)別算法中。

也有以下的實(shí)施方式，該分析裝置設(shè)立用于識(shí)別烹飪物托座的類型，例如烹飪物是否放在烤架或者烘烤金屬板上。該信息可以被烹飪炊具例如用來調(diào)節(jié)或調(diào)整烹飪參數(shù)，例如上加熱或和/或下加熱的加熱功率或者循環(huán)空氣加熱機(jī)構(gòu)的啟動(dòng)和/或加熱功率調(diào)節(jié)。

有下述的改進(jìn)方案，該分析裝置設(shè)立用于識(shí)別附件尤其是烹飪廚具的類型，例如擱在烹飪物托座上的煎鍋或諸如此類，烹飪物位于其中。因此，可以測量烹飪物是否位于敞開的烹飪廚具中或烹飪廚具是否關(guān)閉。該信息同樣可以被烹飪炊具用于調(diào)整或調(diào)節(jié)烹飪參數(shù)，或許包括以下可能，即選擇所用的烹飪方法。如果烹飪廚具應(yīng)該關(guān)閉，則烹飪炊具可以按照關(guān)于內(nèi)裝物類型的使用者輸入指示。

還有下述的實(shí)施方式，該分析裝置設(shè)立用于確定物體核心溫度。核心溫度可以在知道了烹飪物類型情況下通過與在烹飪過程期間通過三維掃描所確定的體積變化的關(guān)聯(lián)來計(jì)算。因此，可以放棄單獨(dú)的核心溫度計(jì)或烘烤炙叉。存在一個(gè)對(duì)于非?？煽康卮_定核心溫度而言是優(yōu)選的改進(jìn)方案，即該烹飪物具有幾乎均勻一致的結(jié)構(gòu)。就是說，在這里，核心溫度借助三維掃描來確定，而不像在EP1921384A1中描述的那樣借助一個(gè)或多個(gè)測距傳感器。

有下述的實(shí)施方式，該分析裝置與烹飪炊具的控制裝置相連并且該控制裝置設(shè)立用于根據(jù)由分析裝置確定的至少一個(gè)物體參數(shù)來調(diào)整烹飪炊具的運(yùn)行。對(duì)應(yīng)的物體如部分已如上所述地可以是烹飪物、附件和/或烹飪物托座。物體參數(shù)例如可以是所述物體的位置、形狀、體積或類型等。原則上，通過一個(gè)或多個(gè)三維掃描所確定的三維信息尤其可以被用于燒煮、蒸煮和烘烤過程的自動(dòng)化。如已描述的那樣在烹飪過程中也可以進(jìn)行三維掃描。于是所確定的三維信息或三維數(shù)據(jù)不僅利用了烹飪物識(shí)別，也利用或許有的烹飪參數(shù)調(diào)整。因此，烹飪過程或烹飪經(jīng)過可以個(gè)別協(xié)調(diào)于烹飪物。如果應(yīng)無法做到精確的烹飪物檢測，則尤其可以考慮使用者的輸入。為此，烹飪炊具可以要求使用者將關(guān)于烹飪物的其它信息輸入烹飪炊具。

還有下述的另一實(shí)施方式，該烹飪炊具具有光屏，在光屏上可以顯示至少一個(gè)由照相機(jī)拍攝的物體的至少一個(gè)三維圖像。換句話說，在光屏上提供烹飪室內(nèi)裝物的三維顯示。這允許尤其為使用者提供信息的信息顯示。光屏例如可以設(shè)于烹飪炊具的正面或頂面上。光屏可以是觸敏傳感器光屏或觸屏。

有以下的運(yùn)行烹飪炊具的可能方式，在飯菜處理(如烹飪過程)開始之前進(jìn)行校準(zhǔn)。另外，可以在飯菜處理開始前不久進(jìn)行烹飪物的三維測量或三維掃描，以采集其初始形狀。也可以在飯菜處理開始前進(jìn)行與烹飪物的類型、附件類型和/或烹飪物托座類型相關(guān)的物體識(shí)別。

為了能確定烹飪物或飯菜的形狀的變化，尤其也可以在飯菜處理期間發(fā)生三維掃描，尤其是例如按照定期間隔的多次三維掃描。借助所識(shí)別的烹飪物形狀變化，例如可以進(jìn)行烹飪物識(shí)別、處理結(jié)束的識(shí)別和/或核心溫度的確定。

還有以下的實(shí)施方式，光圖投影儀也設(shè)置用于照明該烹飪室。它例如可以照亮烹飪室以便使用者看到并且在這期間僅將光圖照入烹飪室比較短的時(shí)間。因此可以放棄用于烹飪師照明的單獨(dú)光源。

附圖說明

本發(fā)明的上述性能、特征和優(yōu)點(diǎn)及其獲得方式與以下對(duì)結(jié)合附圖所詳細(xì)描述的實(shí)施例的示意性說明相關(guān)地變得清楚易懂。

圖1示出三維掃描儀的布置的草圖；

圖2示出借助三維掃描儀測量的物體的形狀重建的草圖；

圖3以剖視側(cè)視圖示出配備有三維掃描儀的本發(fā)明的烹飪炊具；

圖4示出伴隨借助本發(fā)明烹飪炊具的烹飪物確定的被加熱物體的溫度和體積的變化過程的曲線圖。

具體實(shí)施方式

圖1示出用于確定至少一個(gè)物體O(三維掃描儀)的三維形狀的布置(三維掃描儀)，具有對(duì)準(zhǔn)該物體的光圖投影儀1、對(duì)準(zhǔn)該物體O的照相機(jī)2、用于操控光圖投影儀1且用于根據(jù)由照相機(jī)2接收的至少一個(gè)圖像借助光圖分析來計(jì)算該物體O的三維形狀的控制裝置C?？蛇x地設(shè)有用于注視由控制裝置C計(jì)算的物體O'的光屏3。

光圖投影儀1產(chǎn)生預(yù)定的光圖L，例如條紋圖案或點(diǎn)圖案。光圖投影儀1將其光以具有第一光軸A1的光束形式射出。

照相機(jī)2且一般是數(shù)碼相機(jī)具有包括第二光軸A2的視野F，第二光軸的取向相對(duì)于光圖投影儀1的第一光軸A1是傾斜的。換句話說，照相機(jī)2相對(duì)于光圖投影儀1傾斜取向。它注視由光圖L所照射或可照射的物體O區(qū)域。

圖2示出借助三維掃描儀1、2、C測量的物體O的形狀的重建的草圖。

光圖投影儀1在此具有光源Q，例如發(fā)光二極管場，其后面布置有呈可透光的且可自由編程的LCD面D形式的圖案產(chǎn)生元件。根據(jù)在LCD面D上產(chǎn)生的圖案M，由LCD面D發(fā)出相應(yīng)的尤其是互補(bǔ)的光圖L?；蛘撸琇ED光屏已經(jīng)可以用作光源(上圖)，在此，隨后因?yàn)橛屑捎谄渲械谋尘罢彰?背光)而可以放棄單獨(dú)的光源。

在圖2中示例性地示出光如何以豎直間隙或線G的形式從光圖投影儀1被射到物體O上。因此，在物體O上露出該線G的因物體O的表面輪廓而扭曲變形的投影P(G)。照相機(jī)2因?yàn)槠湎鄬?duì)于光圖投影儀1斜放而拍攝投影P(G)的圖像，該圖像描繪所述扭曲變形。照相機(jī)2以相應(yīng)定位的像點(diǎn)B形式或者矩陣的“像素”的形式存儲(chǔ)所述投影P(G)，該矩陣因?yàn)檎障鄼C(jī)傳感器陣列S如CCD傳感器陣列的單獨(dú)傳感器的矩陣狀結(jié)構(gòu)而出現(xiàn)。高度信息或深度信息由像點(diǎn)B與豎線的偏差來定。

如果所有豎直間隙或線G的平面是已知的并且在照片中的每個(gè)像點(diǎn)B可以立體標(biāo)出入射到各自單獨(dú)傳感器上的光所來自的光線r，并且如果還存在所述像點(diǎn)與從這些像點(diǎn)中可見的投影P(G)和進(jìn)而也與相應(yīng)的線G的對(duì)應(yīng)關(guān)系，則在所述物體表面上的點(diǎn)可以通過簡單的線面相交來重建。

景深分辨率此時(shí)取決于在射向像點(diǎn)B的光線r與所述間隙或線G的方向之間的角度W。關(guān)于分辨率的理論上的優(yōu)化在角度W盡量最大時(shí)。但是，隨著逐步接近最佳而在物體O表面上的投影P(G)的可見度變差，進(jìn)而其在照片中的可探測性變差。因?yàn)橹亟ㄖ会槍?duì)在物體O表面上的一方面可從照相機(jī)2看到且另一方面可被光圖投影儀1照射的點(diǎn)可實(shí)現(xiàn)，故在此達(dá)成折中。這樣的三維測量或三維掃描原則上是已知的，因而以下不進(jìn)一步說明。

圖3以剖視側(cè)視圖示出配備有三維掃描儀的呈烘爐4形式的烹飪炊具。烘爐4具有由爐罐體5界定的烹飪室6。爐罐體5在前側(cè)具有可借助烘爐門7關(guān)閉的裝入口8，尤其呈烹飪物O1形式的物體可以經(jīng)該裝入口被放入烹飪室6。烹飪室溫度T可以借助一個(gè)或多個(gè)尤其是電運(yùn)行的加熱件(上圖)來調(diào)節(jié)。

兩個(gè)視窗10、11位于爐罐體5的頂壁9上，所述視窗例如能用透明玻璃板被蓋住。在爐罐體5的背對(duì)烹飪室6的一側(cè)并且與爐罐體5間隔預(yù)定距離地，光圖投影儀1(如具有用于圖案產(chǎn)生的LCD顯示器)位于視窗10后面，并且照相機(jī)2位于視窗11后面。它們通過其距爐罐體5的距離得到防熱保護(hù)。另外，冷空氣流可以吹拂頂壁9，例如以冷卻設(shè)置在那里的部件如控制裝置。光圖投影儀1和照相機(jī)2也可通過冷空氣流被進(jìn)一步冷卻。

光圖投影儀1和照相機(jī)2在側(cè)向上相互錯(cuò)開布置。另外，其光軸A1或A2處于在20°至30°之間的一個(gè)角度α，這允許在良好可視的同時(shí)有高的景深分辨率。光圖投影儀1和照相機(jī)2相對(duì)于烹飪室6固定設(shè)置并因此例如在烘爐門7操作時(shí)不隨之運(yùn)動(dòng)。

光圖投影儀1可以穿過視窗10將光圖L照射入烹飪室6，確切說是從距頂壁9的預(yù)定距離起實(shí)際上可以用光圖L照射烹飪室6的整個(gè)水平面。這例如可以在烹飪室6的下一半或下三分之一中就是如此。照相機(jī)2拍攝至少部分可被光圖照射的烹飪室6區(qū)域的圖像。

烘爐4還具有與照相機(jī)2相連的用于借助光圖分析計(jì)算例如烹飪物O1和烹飪物托座O2的三維形狀的分析裝置12，所述烹飪物和烹飪物托座位于可由光圖L照射的區(qū)域內(nèi)。這依據(jù)基于由照相機(jī)2拍攝的至少一張圖像的三維測量。光圖投影儀1、照相機(jī)2和分析裝置12共同構(gòu)成三維掃描儀。分析裝置12可以如在此所示的那樣在功能上被集成到烘爐4的中央控制裝置中，或者可以作為獨(dú)立單元與控制裝置相連。

例如包括借助照相機(jī)2拍攝光圖L的投影P(G)的圖像并由此計(jì)算烹飪物O1和烹飪物托座O2的三維形狀的三維掃描可以在烘爐門7或裝入口8關(guān)閉時(shí)進(jìn)行。

尤其是在烘爐門7關(guān)閉但烹飪過程尚未開始時(shí)，可以首先進(jìn)行校準(zhǔn)。為此，烹飪物托座O2在其頂面具有一個(gè)或多個(gè)如彩色的校準(zhǔn)標(biāo)記K，其可具有已知的尺寸且可以簡單識(shí)別。例如，可以通過由照相機(jī)2拍攝的校準(zhǔn)標(biāo)記K的尺寸來識(shí)別距頂壁9的距離和進(jìn)而例如所用的插入平面。在因?yàn)槔缣叩牟迦肫矫娑贿m用于三維測量時(shí)，烘爐4可以向使用者發(fā)出指示，例如在操作面板13的正面光屏3上的顯示。至少一個(gè)校準(zhǔn)標(biāo)記也可以位于爐罐體4上。

在校準(zhǔn)之后但在烹飪過程之前或在烹飪物O1處理之前，可以借助三維掃描儀1、2、12執(zhí)行烹飪物O1的最初三維測量以便計(jì)算其最初形狀。計(jì)算出的形狀可以被顯示在光屏3上。計(jì)算出的形狀可以被考慮用于確定借助烹飪炊具4的烹飪物O1，確切說尤其是除了通過照相機(jī)2外還有可執(zhí)行的烹飪物O1圖像識(shí)別。借助三維掃描儀1、2、12，也可以識(shí)別烹飪物托座O2的類型。依據(jù)烹飪物O1的和或許烹飪物托座O2的識(shí)別，能夠調(diào)整烹飪過程的一個(gè)或多個(gè)烹飪參數(shù)。因此，可以依據(jù)烹飪物的所識(shí)別的類型和/或所識(shí)別的體積和/或所識(shí)別的烹飪物托座O2來調(diào)整烹飪時(shí)間和/或烹飪室溫度T。

在烹飪過程中可以反復(fù)進(jìn)行三維測量以確定烹飪物O1的形狀變化和/或體積變化。在形狀改變和/或體積改變時(shí)，烘爐4可以調(diào)整烹飪過程，例如改變烹飪時(shí)間和/或烹飪室溫度，包括關(guān)掉加熱機(jī)構(gòu)。

為了提高烹飪物O1的深度信息和進(jìn)而體積的精度，光圖投影儀1可將不同的光圖L照射入烹飪室6。

圖4示出伴隨例如借助烹飪炊具4的烹飪物確定的烹飪物O1的溫度T和體積V的變化過程的曲線圖。

烹飪物O1單純示例性地是面團(tuán)物，例如圓形燒糕或呈井狀的餅干。僅通過借助照相機(jī)2的圖像識(shí)別無法發(fā)現(xiàn)這兩種烹飪物O1之間的區(qū)別，這是因?yàn)樵趶纳戏娇吹膬删S視圖(俯視圖)中燒糕和和餅干看起來都是圓形的。另外，兩者在用色上相似。但兩種烹飪物需要不同的特定烘焙環(huán)境。如果像餅干那樣來處理燒糕，則出現(xiàn)不能令人滿意的結(jié)果，反之亦然。通過借助三維掃描儀1、2、12的三維測量，烹飪炊具4還獲得關(guān)于烹飪物O1的體積信息。在烹飪過程之前的烹飪物O1的初始狀態(tài)的體積信息(如初始體積V0)已經(jīng)可能足以將扁平的燒糕與較厚的餅干區(qū)分開。補(bǔ)充地或替代地，烹飪物O1的類型可借助三維掃描儀1、2、12由其形狀變化、尤其是其體積V的變化ΔV來確定。

因此，烹飪室溫度T在烹飪過程的初始時(shí)刻ts具有初始值Ts如室溫。隨著時(shí)間T的推移，烹飪室溫度T因至少一次啟動(dòng)加熱而提高，確切說像曲線T1+T2所示地同樣針對(duì)燒糕和餅干。如果烹飪室溫度T在時(shí)刻td達(dá)到低于用于燒糕的額定溫度Td2的用于餅干的額定溫度Td1，則進(jìn)行另一次三維測量以確定烹飪物O1的類型。

如果烹飪物O1的高度或體積V0沒有明顯變化，則可以假定它是一般不發(fā)脹的燒糕。其體積變化曲線作為曲線V2被示出。就是說，如果發(fā)現(xiàn)是燒糕，則烹飪炊具4隨后可以例如將其烹飪室溫度T提高到對(duì)應(yīng)的額定值Td2，如由溫度曲線T2所示。烹飪過程在對(duì)應(yīng)的最終時(shí)刻te2結(jié)束。

但如果烹飪物O1的高度或體積V0在時(shí)刻td顯著增大了ΔV，則可以假定它是一般發(fā)脹的餅干。其體積變化曲線作為曲線V1被示出。就是說，如果發(fā)現(xiàn)是餅干，則烹飪炊具4可隨后將其烹飪室溫度T保持在對(duì)應(yīng)的額定值Td1，如由溫度曲線T1所示。烹飪過程在對(duì)應(yīng)的最終時(shí)刻te1結(jié)束。

即，借助三維測量的高度信息和/或體積信息，可提供清楚的區(qū)別特征以便烹飪物識(shí)別。

顯然，本發(fā)明不局限于所示的實(shí)施例。

通常，“一個(gè)”、“一”等可以是指單數(shù)或復(fù)數(shù)，尤其是就“至少一個(gè)”或“一個(gè)或多個(gè)”等意義上看，除非這例如通過用語“恰好一個(gè)”被明確排除在外。

數(shù)字說明也可以恰好包含所給出的數(shù)字以及通常的誤差范圍，只要這未被明確排除在外。

附圖標(biāo)記清單

1 光圖投影儀

2 照相機(jī)

3 光屏

4 烘爐

5 爐罐體

6 烹飪室

7 烘爐門

8 裝入口

9 頂壁

10 視窗

11 視窗

12 分析裝置

13 操作面板

A1 第一光軸

A2 第二光軸

B 像點(diǎn)

C 控制裝置

D LCD面

F 視野

G 線

K 校準(zhǔn)標(biāo)記

L 光圖

M 圖案

O 物體

O1 烹飪物

O2 烹飪物托座

O' 算出的物體

P(G) 投影

Q 光源

r 光線

S 傳感器陣列

T 烹飪室溫度

T1 溫度曲線

T2 溫度曲線

Td1 額定溫度

t 時(shí)間

td 達(dá)到額定溫度Td1的時(shí)刻

te1 最終時(shí)刻

te2 最終時(shí)刻

ts 烹飪過程的開始時(shí)刻

Ts 在烹飪過程開始時(shí)刻的烹飪室溫度

V 體積

V0 初始體積

V1 體積變化曲線

V2 體積變化曲線

Δν 體積變化

W 角度

α 角度。