CN106170235B - 用于处理食物的装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于处理食物的装置，该装置包括：接收部，该接收部用于接收食物；热源，该热源用于处理食物，从而引起食物的第一表面区域和第二表面区域的色彩特征发生变化；其中，所述装置设置为获得指示食物的第一表面区域的色彩特征的信息，以及使用所获得的信息和预定校准数据控制食物的第二表面区域的色彩特征的变化。

Description

用于处理食物的装置和方法

技术领域

本发明涉及用于处理食物的装置和方法。本发明特别地(但是非排他地)涉及一种烘烤装置和使面包棕色化的方法。

背景技术

传统烤箱具有定时器，该定时器用于设置烘烤一片或多片面包的时间。

这种传统烤箱通常配置为在以最大容量使用时，即双槽烤箱用于烘烤两片面包时提供最佳烘烤结果。但是，如果烤箱在低于最大容量使用时，例如，双槽烤箱只用于一片面包，则烘烤处理结果可能不一致。

这需要进行改进。

发明内容

根据本发明的第一个方面，提供了一种用于处理食物的装置，该装置包括：

用于接收食物的接收部；

热源，该热源用于处理食物，从而引起所述食物的第一表面区域和第二表面区域的色彩特征的变化；

其中，所述装置设置为获得指示所述食物的第一表面区域的色彩特征的信息；以及使用获得的信息和预定校准数据控制所述食物的第二表面区域的色彩特征的变化。

所述热源可以设置为引起所述食物的相对的第一表面区域和第二表面区域的色彩特征的变化。

所述装置可以设置为使得食物的第一表面区域和第二表面区域各自的色彩特征的变化基本上相同。

替代地，装置可以设置为使食物的第一表面区域和第二表面区域各自的色彩特征的变化不同。

在开始处理食物之前第一表面区域和第二表面区域的色彩特征基本上相同的实施方式中，所述装置可以设置为使得所述食物的第一表面区域和第二表面区域的色彩特征在所述食物的处理完成时基本上相同。

所述装置还典型地设置为利用获得的信息控制食物的第一表面区域和第二表面区域的色彩特征的变化。

所述食物可以是面包。

在一种实施方式中，所述色彩特征是食物的表面区域的色彩，例如面包的表面区域的棕色。

所述装置可以包括多个接收部，所述多个接收部分别设置为接收多个食物。

在一些实施方式中，用于处理食物的所述热源包括多个加热元件。

根据本发明的实施方式的装置具有明显优势。具体地，通过控制食物的第二表面区域的色彩特征的变化，可以实现食物的两个表面区域都接收基本上相同的热量。在食物的一个表面区域相对于另一个表面区域暴露于更高的热量(举例来说，这是由于表面区域的热辐射不平衡造成的)的情况下，这是特别有利的。该不平衡可能是多个接收部的一个中没有食物(例如，当所述装置以低于最大容量运行时)引起的。

所述装置还可以设置为利用获得的信息和预定校准数据确定指示食物的第二表面区域的色彩特征的信息，从而利用确定的信息控制所述第二表面区域的色彩特征的变化。

在一些实施方式中，所述装置包括控制器，该控制器设置为控制用于处理食物的热源。例如，所述控制器可以设置为控制施加于食物的第一表面区域和/或第二表面区域的热量或加热时长。

如果用于处理食物的所述热源包括多个加热元件，则所述控制器可以设置为对所述多个加热元件中的每一个分别进行控制。

例如，所述控制器可以控制被激活以改变食物的第二表面区域的色彩特征的多个所述加热元件。例如，可以控制所述多个加热元件，从而食物的第一表面区域和第二表面区域各自从相同数量的加热元件接收热量。

如果食物的第二表面区域与第一表面区域相比暴露于来自较高数量加热元件的热量，则所述控制器可以降低向所述第二表面区域施加热量的加热元件的热效率。

额外地或替代地，所述控制器可以缩短对所述第二表面区域的加热时长。

在一种实施方式中，所述装置可以设置为利用获得的信息、预定校准数据和指示温度的信息控制第二表面区域的色彩特征的变化。例如，指示温度的所述信息可以指示温度变化，例如至少两个位置的温度梯度或温差。

例如，所述装置可以包括至少一个用于测量温度的传感器，在特定实施例中，装置包括用于测量单个位置上的温度的传感器。可以根据时间确定温差或温度梯度。在另一个实施例中，所述装置包括用于测量温度的多个传感器，从而可以根据各个位置和/或时间变化确定温差。但是，本领域技术人员理解，可以通过任意合适的方式获得指示温度的信息。

在所述装置设置为确定指示第二表面区域的色彩特征的信息的情况下，可以使用所获得的信息、预定校准数据和指示温度的信息。

在特定实施方式中，装置还可以设置为利用获得的信息识别食物的内容特征，其中所述装置设置为利用获得的信息、预定校准数据和识别的内容特征控制第二表面区域的色彩特征的变化。

可以通过比较获得的信息和预定数据来识别所述内容特征。食物的内容特征可以是食物的类型。在食物为面包的实施方式中，示例性的面包类型可以包括白面包、棕面包、黑面包、全麦面包和任意其他合适类型的面包。但是，本领域技术人员可以理解的是，也可以想到其他合适的内容特征，例如水分含量或糖含量。例如，水分含量可以指示食物的状态(冷冻，新鲜等)。

本领域技术人员可以理解的是，指示内容特征的信息还可以替代地通过用户输入到所述装置中。例如，所述装置可以设置为提供由用户手动选择的多个可选的内容特征。

在一种实施方式中，装置设置为确定条件是否存在，从而

当所述条件存在时，利用获得的信息和预定校准数据控制食物的第二表面区域的色彩特征的变化，以及

当所述条件不存在时，利用获得的信息平等地控制食物的第一表面区域以及第二表面区域的色彩特征的变化。

就此而言，所述装置可以包括食物检测器，该食物检测器用于检测在装置的接收部中是否接收有食物。在这种情况下，所述条件可以是检测到接收部中没有食物，以及检测到相邻接收部中有食物。

在一种实施方式中，所述装置包括界面，该界面设置为：帮助选择理想结果，该理想结果指示食物的第一表面区域和第二表面区域的理想色彩特征，其中，所述装置设置为使得所述食物的处理产生所述食物的第一表面区域和第二表面区域的理想色彩特征。

此外，所述装置可以设置为利用获得的信息、预定校准数据和理想结果控制所述第二表面区域的色彩特征的变化。

在所述装置设置为确定指示所述第二表面区域的色彩特征的信息的实施方式中，可以使用获得的信息、预定校准数据和理想结果来确定指示所述第二表面区域的色彩特征的信息。此外，所述装置可以设置为利用所确定的信息和理想结果控制食物的第二表面区域的色彩特征的变化。

所述界面可以设置为传达食物的第一表面区域和第二表面区域中至少一个的色彩特征的变化的进展。在这种情况下，所述装置还可以设置为确定指示食物的第一表面区域和/或第二表面区域的色彩特征的变化的信息。

所述预定校准数据典型地包括设置为将第一表面区域的色彩特征与第二表面区域的对应的色彩特征关联起来的至少一个参数。

所述参数可以是下列参数中的一个或多个：处理食物的时长、处理食物的速度、食物的已识别内容特征、温度、温度变化、热源的相对于食物的位置(例如每个加热元件的相对于食物和/或相对于彼此的位置)、校准常数或任何其他合适的参数。

所述装置可以设置为使得指示食物的第一表面区域的色彩特征的信息是连续的，例如，直到达到第一表面区域和第二表面区域中至少一个的理想结果。替代地，指示食物的第一表面区域的色彩特征的信息可以周期性地获得。

在本发明的一些实施方式中，所述装置包括：

光源，该光源设置为发射具有至少两个波长或波长范围的光线，所述光源还设置为将所述光线发射至食物的第一表面区域；

光检测器，该光检测器定位为检测至少部分的反射光，并设置为生成指示检测到的反射光的强度的输出；

其中，所述装置设置为使得所述至少两个波长或波长范围中一个的输出与所述至少两个波长或波长范围中另一个或其他一个的输出之间的关系指示食物的第一表面区域的色彩特征。

确定的关系可以是比例、差值或其组合或任何其他合适的关系，例如多项式关系、对数关系或指数关系。特别地，在一种实施方式中，所述关系是标准化差异，该标准化差异可以定义为至少两个波长或波长范围中一个的信息和至少两个波长或波长范围中另一个或其他一个的信息的差值与至少两个波长或波长范围中一个的信息和至少两个波长或波长范围中另一个或其他一个的信息的总和之间的比值。在一些实施方式中，根据温度确定所述关系，从而校正温度变化对检测的反射光的影响。例如，如果所述装置包括用于测量温度的传感器，则传感器可以定位为在光源和/或所述检测器附近。

在一种实施方式中，所述光源包括至少两个组成光源，所述至少两个组成光源设置为发射具有各自的波长或波长范围的光线。例如，所述光源可以包括至少两个发光二极管(LED)，所述LED发射具有各自的波长或波长范围的光线。所述光源可以设置为依次通过第一组成光源产生的光线和第二组成光源产生的光线对食物进行照射。替代地，至少两个组成光源可以设置为同步地照射食物。

在特定实施方式中，所述光检测器还设置为确定是否存在所述条件。例如，所述光检测器可以确定是否有食物在所述装置的接收部中。

在一个特定实施例中，检测器包括用于每个组成光源的至少一个对应的检测器元件。

在替代的实施方式中，所述光源是宽波光源，例如设置为发射具有至少两个波长或波长范围的光线的单个宽波光源。

所述装置可以包括至少一个滤波器，所述滤波器设置为过滤光线，从而所述检测器依次检测具有各自的波长或波长范围的光线。在一个特定实施例中，所述装置包括至少两个滤波器，所述滤波器设置为过滤光线，从而提供具有各自的波长或波长范围的光线。

第一波长或波长范围可以选择为使得从食物反射的并具有所述第一波长或波长范围的光线的强度取决于色彩特征。例如，第一波长范围可以包括450-500nm、500nm-550nm、550nm-600nm、600nm-650nm、650nm-700nm、700nm-750nm、750nm-800nm甚至更高的范围，并且第一波长可以是这些范围中任意一个之内的波长。在特定实施例中，可以基于光源以最大光线强度的一半进行发射时的完整宽度选择所述波长范围。

第二波长或波长范围通常选择为使得具有所述第二波长或波长范围的光线的反射部分的强度比具有第一波长或波长范围的反射光线更少地依赖于所述色彩特征。在一个特定实施例中，具有第二波长或波长范围的光线的反射强度在很大程度上独立于所述色彩特征。

第二波长范围可以位于任意合适的波长范围内，包括可见范围、近红外范围或红外范围。例如，第二波长范围可以包括800nm-1800nms、800nm-1400nm、850nm-1150nm或850nm-950nm，并且第二波长可以是这些范围中任意一个之内的波长。例如，第二波长范围可以为大约750nm至1400nm。

所述装置可以是合适的加热装置，例如电器或燃具。例如，所述装置可以是面包烘烤装置。

根据本发明的第二个方面，提供了一种用于处理食物的方法，该方法包括：

提供具有第一表面区域和第二表面区域的食物；

获得指示食物的第一表面区域的色彩特征的信息；

对食物进行处理，从而改变食物的第一表面区域和第二表面区域的色彩特征；以及

使用获得的信息和预定校准数据控制食物的第二表面区域的色彩特征的变化。

所述第一表面区域和第二表面区域可以基本上彼此相对。

控制食物的第二表面区域的色彩特征的变化的步骤可以执行为使得食物的第一表面区域和第二表面区域各自的色彩特征的变化基本上相同。

替代地，控制食物的第二表面区域的色彩特征的变化的步骤可以执行为使得食物的第一表面区域和第二表面区域各自的色彩特征的变化不同。

在开始处理之前所述第一表面区域和第二表面区域的色彩特征基本上相同的实施方式中，控制食物的第二表面区域的色彩特征的变化的步骤可以执行为使得食物的第一表面区域和第二表面区域各自的色彩特征的变化在食物处理完成时基本上相同。

所述方法典型地包括利用获得的信息控制食物的第一表面区域和第二表面区域的色彩特征的变化的步骤。

所述食物可以是面包。

在一种实施方式中，所述色彩特征是所述食物的表面区域的色彩，例如面包的表面区域的棕色。

处理食物的步骤可以包括将食物的第一表面区域和第二表面区域暴露给热源。所述热源可以包括多个加热元件。

控制食物的第二表面区域的色彩特征的变化的步骤包括控制施加于食物的第一表面区域和/或第二表面区域的热量。例如，可以控制施加于食物的第一表面区域和/或第二表面区域的热效率或加热时长。

如果所述热源包括多个加热元件，则控制食物的第二表面区域的色彩特征的变化的步骤可以包括控制每个加热元件。

在一种实施方式中，控制步骤包括控制被激活以向食物的第二表面区域和/或第一表面区域施加热量的多个加热元件。

在一种实施方式中，所述方法还包括获得指示温度的信息的步骤，其中，控制食物的第二表面区域的色彩特征的变化的步骤使用获得的信息、预定校准数据以及指示温度的信息。例如，所述信息可以指示温度的变化，例如至少两个位置之间的温度梯度或温差。

此外，控制食物的第一表面区域的色彩特征的变化的步骤可以使用获得的信息和指示所获得的温度的信息。

在所述方法包括确定指示第二表面区域的色彩特征的信息的步骤的情况下，该步骤可以包括利用所获得的信息、预定校准数据和指示获得的温度的信息。

获得指示温度的信息的步骤可以包括利用至少一个传感器测量所述温度。

在特定实施方式中，控制食物的第二表面区域的色彩特征的变化的步骤使用获得的信息、预定校准数据和识别的内容特征。

在所述方法包括确定指示食物的第二表面区域的色彩特征的信息的步骤的实施方式中，可以利用所获得的信息、预定校准数据和识别的内容特征执行该步骤。

例如，所述方法可以包括利用所获得的信息识别食物的内容特征的步骤。识别食物的内容特征的所述步骤可以包括比较所获得的信息和预定数据，从而识别食物的内容特征。

替代地，所述方法可以包括帮助用户输入指示食物的内容特征的信息的步骤。例如，可以提供多个可选择的内容特征，由此用户能够选择所述内容特征中的至少一个。

食物的内容特征可以是食物的类型。在食物为面包的实施方式中，示例性的面包类型可以包括白面包、棕表面、黑面包、全麦面包和任意其他合适类型的面包。但是，本领域技术人员可以理解的是，也可以想到其他合适的内容特征，例如水分含量或糖含量。

所述方法还可以包括确定条件是否存在的步骤，从而

当所述条件存在时，利用获得的信息和校准数据控制食物的第二表面区域的色彩特征的变化，以及

当所述条件不存在时，利用获得的信息对食物的第一表面区域以及第二表面区域的色彩特征的变化进行控制。

在一种实施方式中，确定条件是否存在的所述步骤包括检测是否提供了食物。

如果在包括用于接收多个食物的多个接收部的装置中提供有食物，则确定条件是否存在的所述步骤可以包括检测在接收部中未提供食物，以及检测在相邻的接收部中提供有食物。

所述方法可以包括帮助用户选择理想结果的步骤，该理想结果指示理想色彩特征，并且所述方法可以执行为使得食物的处理产生食物的第一表面区域和第二表面区域的理想色彩特征。

在这种情况下，控制食物的第二表面区域的色彩特征的变化的步骤可以使用获得的信息、预定校准数据以及所述理想结果。此外，控制食物的第一表面区域的色彩特征的变化的步骤可以使用获得的信息和所述理想结果。

在所述方法包括确定指示第二表面区域的色彩特征的信息的步骤的情况下，该步骤可以包括使用所获得的信息、预定校准数据和所述理想结果。

在一些实施方式中，获得指示食物的第一表面区域的色彩特征的信息的步骤包括：

利用具有至少两个波长或波长范围的光线对食物的第一表面区域进行照射；

检测反射光线的至少一部分；

生成所述至少两个波长或波长范围各自的输出、指示检测到的反射光线的强度的输出；以及

通过确定所述至少两个波长或波长范围中一个的输出和所述至少两个波长或波长范围中另一个或其他一个的输出之间的关系，确定指示食物的第一表面区域的色彩特征的信息。

确定所述关系可以包括确定比例、差值或其组合或任何其他合适的关系，例如多项式关系、对数关系、或指数关系。在特定实施方式中，所述关系是标准化差异，该标准化差异可以定义为至少两个波长或波长范围中一个的信息和至少两个波长或波长范围中另一个或其他一个的信息的差值与至少两个波长或波长范围中一个的信息和至少两个波长或波长范围中另一个或其他一个的信息的总和之间的比值。在方法包括获得指示温度的信息的步骤的实施方式中，可以基于测量温度确定所述关系。

附图说明

下面仅以示例的方式，参照附图来描述本发明，在这些附图中：

图1是根据本发明的一种实施方式的装置的零件的示意框图；

图2是预定校准数据的示例；

图3是根据本发明的实施方式的方法。

具体实施方式

大体上，本发明的实施方式涉及一种用于处理食物的装置。所述装置包括热源，该热源用于处理食物，从而改变食物的相对的第一表面和第二表面的色彩特征。例如，所述源可以是引起食物表面的颜色发生变化的热源，例如多个加热元件。如果食物是面包，则色彩特征的变化可以是面包两个表面的棕色程度的变化(“棕色化”)。所述装置设置为获得信息，该信息指示色彩特征，例如食物的第一表面的棕色程度。所述装置还设置为使用获得的信息以及预定校准数据以控制食物的第二表面区域的色彩特征的变化。可以理解的是，装置通常还利用所获得的信息控制食物的第一表面区域的色彩特征的变化。因此，可以分别控制第一表面和第二表面的色彩特征的变化。

所述装置典型地设置为，作为处理的结果，第一表面区域和第二表面区域各自的色彩特征的变化基本上相同。但是，可替代地，所述装置可以设置为使第一表面区域和第二表面区域各自的色彩特征的变化不同。这对于处理特定食物是有利的，例如百吉饼或焙烤食品，例如松饼而言。

在处理食物之前，食物的第一表面区域以及第二表面区域的色彩特征典型地相同，因此当处理完成时，结果(例如，第一表面区域和第二表面区域各自为理想的棕色程度)可以基本上相同。然而，本领域技术人员能够理解的是，在某些情况下，第一表面区域以及第二表面区域的色彩特征在处理食物之前可以不同。一个例子可以是一条面包的末端面包片。

现在参考图1，显示了根据本发明特定实施方式的食物处理装置100。在该特定实施方式中，所述装置是用于处理面包即任意合适面包产品的烘烤装置100。烘烤装置100具有两个为插槽形式的接收部102、104，接收部102、104设置为分别接收两片面包。但是，可以设想任意数量的接收部。此外，接收部可以接收一片以上的面包。

在该实施方式中，只有接收部104接收面包106，面包106具有第一表面107a和位置与第一表面107a相对的第二表面107b。但是，可以理解的是，上述第一表面区域和第二表面区域可以是食物的一个表面的部分。

烘烤装置100还包括热源，该热源用于处理接收的面包，从而改变面包的相对的表面的色彩特征。源包括三个加热元件108a、108b、108c，所述加热元件辐射热量，从而改变面包106的第一表面107a和第二表面107b的色彩特征。但是，本领域技术人员能够理解的是，装置100可以包括任意合适的用于改变食物表面色彩特征的源，包括任意合适数量的加热元件。例如，根据一种可替代的实施方式的装置可以具有包括单个热源的炉腔。

色彩特征和面包的棕色程度有关。一般而言，棕色程度化是由诸如美拉德(Maillard)反应或焦糖化这样的过程引起的。本领域技术人员能够理解的是，所述装置可以是设置为处理食物从而引起食物表面的色彩特征发生变化的任意合适装置。例如，所述装置可以是电器或燃具。

烘烤装置100还设置为获得指示面包106的第一表面107a的棕色程度的信息。在国际专利申请PCT/AU2013/000809中详细描述可用于获得该信息的示例性装置，该专利申请通过引用结合至此。

关于指示面包的第一表面107a的棕色程度的信息，在本特定实施方式中，烘烤装置100包括两个发光二极管(LED)112和113，所述LED112和113发射具有两个各自波长范围的光线114、115。LED112、113设置为将光线114、115发射至面包106的第一表面107a上的区域。烘烤装置100还包括检测器116(其包括光电二极管)，检测器116设置为检测反射光线118的部分。在本实施例以及其他实施例中，LED112、113将光线114、115发射至面包106的第一表面107a上的相同区域。该区域的尺寸足够大，因此面包106的第一表面107a的局部变化(例如谷物、葡萄干、表面形状、表面缺陷等)实质上不影响检测器116对光线118的反射部分的检测。

在该特定实施例中，第一波长范围选择为使得与第一波长范围关联的光线118的反射部分的强度根据面包106的棕色程度发生变化。在该特定实施例中，LED112以对应于绿光的信号波长λ₁＝525nm发射光线114。

与第一波长范围相比，第二波长范围通常选择为使得与第一波长范围关联的光线118的反射部分的强度不根据面包106的第一表面107a的棕色程度发生明显变化。与第二波长范围关联的强度提供了参考，该参考不根据面包106的棕色程度发生明显变化。在该特定实施例中，LED113以对应于近红外光的参考波长λ₂＝940nm发射光线115。

检测器116的光电二极管生成用于具有波长λ1和λ2的反射光线118的检测部分的输出，生成的输出指示光线118的反射部分的强度。在该实施例中，检测器116的光电二极管在850nm时具有峰值响应，在波长λ₁＝525nm和λ₂＝940nm时具有大约为60％的响应性。

烘烤装置100设置为通过确定波长为λ₁和λ₂时输出的差值与波长为λ₁和λ₂时输出之和的比值，确定与波长λ₁和λ₂关联的各个输出之间的关系。该关系也可以称为标准化差异。可以通过等式(1)确定标准化差异：

其中ND是标准化差异，I₁是波长为λ₁时的值，I₁指示光线的反射部分的强度，I₂是波长为λ₂时的值，I₂指示光线的反射部分的强度。标准化差异提供了所述关系的相对变化，该相对变化通常不那么容易受光源(例如LED或环境光线)的波动影响。举例来说，这样的波动可以归因于电压波动、驱动电流波动或其他原因，例如当LED达到其寿命末尾时光发射逐渐降低。本领域技术人员可以理解的是，可以确定两个所述值之间的其他关系，例如差异、比例、比例和差异的组合，多项式关系、对数关系、指数关系或任何其他合适的关系。

在该特定实施例中，利用处理器120确定该关系，处理器120可以设置为合适的集成芯片的形式。

在该实施例中，检测器116还检测当发光二极管112，113不发射任何具有各自波长范围的光线时的背景光线。检测器116的光电二极管还生成指示背景光线的强度的输出。举例来说，所述背景光线可以是来自加热元件的环境光线、环境室内光线或来自任意其他来源的光线，该来自任意其他来源的光线反射自面包表面、反射自烤箱的其他部件或者直接照亮检测器116。

此外，在该实施例中，烘烤装置100包括用于检测温度的传感器121。在该特定实施例中，传感器121位于LED112、113和检测器116附近。本领域技术人员可以理解的是，用于检测温度的传感器121可以位于任意合适位置上。此外，本领域技术人员可以理解的是，可以通过任意合适的方式获得温度，不一定需要通过传感器例如热电偶直接测量。

将测量的背景光线和温度考虑在内，可以通过将确定的标准化差异乘以与测量温度关联的修正参数对确定的标准化差异进行修正。此外，减去检测到的背景光线。这可以通过利用下面的等式(2)实现：

其中ND是标准化差异，I₁是波长为λ₁时的值，I₁指示光线的反射部分的强度，I₂是波长为λ₂时的值，I₂指示光线的反射部分的强度，I₀是指示背景光线强度的值，c是与ND和测量温度关联的修正参数。

通过利用指示测量温度的信息对标准化差异ND进行修正，可以修正温度变化对检测的反射光线的影响。例如，温度变化可能影响LED112、113的发射光的强度、检测器116的光谱范围和/或灵敏度。换句话说，根据测量温度确定标准化差异。

以下显示了修正标准化差异的一种可替代的方法。在该实施例中，通过减去检测的背景光线，并将与波长λ₁和λ₁关联的每个输出乘以针对于与测量温度关联的相应波长的修正参数，对确定的标准化差异进行修正。这可以通过利用下面的方程式(3)实现：

其中ND是标准化差异，I₁是波长为λ₁时的值，I₁指示光线的反射部分的强度，I₂是波长为λ₂时的值，I₂指示光线的反射部分的强度，I₀是指示背景光线强度的值，c₁是与I₁和测量温度关联的修正参数,c₂是与测量温度关联的I₂的修正参数。

本领域技术人员可以理解的是，可以设想任意合适的修正温度变化对检测的反射光影响的方法。

指示测量温度的信息还可以用于评估烘烤装置的组件的状况，例如老化/故障。此外，该信息可以用于修改预定校准数据。

参考图1，烘烤装置100还设置为利用确定的信息识别面包106的内容特征。澳大利亚专利申请2013903741中详细描述了识别食物内容特征的一种示例性配置，该申请通过引用全部结合至此。

面包106的识别的内容特征通常涉及在将面包106暴露给热量之前面包106的初始状态，所述热量来自引起棕色程度化过程的多个加热元件108a、108b、108c。在该特定实施方式中，食物的内容特征是面包106的类型。面包的示例性类型包括白面包、棕面包、黑面包、全麦面包、百吉饼式面包和任意其他合适类型的面包。但是，本领域技术人员可以理解的是，也可以想到与食物的内容有关的任何其他合适的内容特征，例如水分含量以及糖含量。就此而言，水分含量可以指示食物的状态(冷冻，新鲜等)。

可以使用处理器120识别内容特征。但是，本领域技术人员可以理解的是，烘烤装置100还包括用于识别内容特征的另一个组件，例如，使用另一个处理器。在该实施例中，为了识别面包106的类型，确定的标准化差异与预定数据进行比较，所述预定数据可以例如存储在存储器(未显示)中。所述预定数据包括多个预定关系，即标准化差异，其中每个标准化差异与至少一种具体类型的面包关联。

在一种替代的实施方式中，识别的内容特征可以与面包的水分含量有关。在烘烤过程的理想结果对应于面包的第一表面和第二表面的相对较浅的棕色程度的情况下，这是有利的，所述棕色程度和开始棕色化过程之前面包的颜色没有显著差异。在这种情况下，当第一表面的颜色开始发生变化，并很快就达到理想结果时，面包的第二表面可能已经开始发生变化，这导致两个表面之间的棕色程度差异。这不是所期望的。因此，控制器还使用识别的内容特征，例如水分含量。通过使用与所获得的指示棕色程度的信息以及预定校准数据组合的识别的内容特征(例如，水分含量)棕色程度，可以改善对食物的处理。本领域技术人员可以理解的是，所获得的信息，例如食物的第一表面的标准化差异可以指示食物的内容特征，例如水分含量。

此外，本领域技术人员可以理解的是，可以使用食物的任意合适的内容特征。另一个示例性的内容特征可以与关于食物内水分的水相(液体或冰)以及冷冻程度的信息有关。例如，一片潮湿的面包将比一片冷冻的面包更快失去水分，也就是说，需要更多的时间将食物内的冰变为水。同样，根据环境温度、冰箱的超时、冰箱的温度等，冰可能较暖或较冷，因此冰的温度也很重要。

换句话说，对于上述情况，在烘烤过程中可以利用第一表面的棕色程度、识别的水分含量以及预定校准数据在烘烤过程的至少第一时段对第二表面的棕色程度化进行控制，在所述第一时段，面包的第一表面没有显著变化。

本领域技术人员可以理解的是，内容特征可以由用户选择。例如，装置可以设置为提供由用户手动选择的多个可选的内容特征。

返回参考图1，烘烤装置100还设置为利用确定的标准化差异、识别的内容特征以及预定校准数据确定指示面包106的第二表面107b的色彩特征的信息。在该特定实施方式中，利用指示第一表面107b的棕色程度的信息、面包106的类型以及预定校准数据确定面包106的第二表面107b的棕色程度。可以利用处理器120确定面包106的第二表面107b的棕色程度。但是，可以理解，可以利用任何其他合适的组件，例如通过利用另一个处理器来确定所述棕色程度。

在该实施例中，预定校准数据包括针对每种面包类型的多个校准曲线，该校准曲线根据烘烤过程的时长将第一表面107a的标准化差异和第二表面107b的标准化差异关联起来。

本领域技术人员可以理解的是，预定校准数据可以包括任意合适的参数，该参数将第一表面的色彩特征和第二表面相应的色彩特征关联起来。合适的参数可以包括下列参数中的一个或多个：处理食物的时长、从热源辐射的热量、食物的内容特征、指示温度的信息、温度变化或温差、热源的相对于食物的位置(例如每个加热元件的相对于食物和/或相对于彼此的位置)、校准常数或任何其他合适的参数。

现在参考图2，显示了图表200，该图表描述了当第二表面的色彩特征的变化未受控制时食物的相对表面的棕色程度偏差。图表200中显示的数据是针对烘烤装置例如烘烤装置100获得的，烘烤装置100的第一插槽104由面包106占据，而第二插槽102是空的。本领域技术人员可以理解的是，图表200只是为了说明的目的。

图表200显示了取决于处理(即，棕色化)时长的确定的标准化差异。曲线201、203和205代表针对各个类型的面包106的第一表面107a确定的标准化差异。当棕色化过程完成时，将面包106翻面，从而确定某一时间点的第二表面107b的标准化差异。棕色化过程结束时三种类型面包的第二表面的标准化差异由数据点202、204和206表示。可以看出，棕色化过程结束时第二表面107b的标准化差异比第一表面107a低。这种棕色程度偏差是由于烘烤装置100的设计造成的，当插槽102中未接收面包时，插槽104中面包106的第二表面107b接收比第一表面107a更高的热量。针对特定类型面包的标准化差异方面的确定的偏差可以被用于生成校准数据。

返回参考图1，烘烤装置100还设置为利用指示第一表面107a的棕色程度的已确定信息控制第二表面107b的棕色程度化，因此第一表面107a和第二表面107b接收基本上相同的热量。在该特定实施方式中，烘烤装置100控制热源，由此对于目标106的表面107a和107b棕色化过程的结果基本上是相同的。本领域技术人员理解，面包第二表面的棕色化过程不需要确定第二表面的棕色程度。可以利用处理器120控制第二表面107a的棕色化。然而，本领域技术人员可以理解的是，可以想到其他实施方式。

对于图1所示的情况，这是特别有利的，在所示情况下，仅有插槽104接收了一片面包106，而相邻插槽102未接收面包。在这种情况下，对于传统烤箱而言，面包106的第二表面107b将接收从加热元件108a和108b发射的热量，而第一表面107a只接收从一个加热元件108c发射的热量。因此，第二表面107b接收更多的热量，并且当棕色化过程完成时比第一表面107a的棕色程度更深。在某些情况下，第二表面107b甚至会在棕色化过程完成时烤焦。

在该特定实施方式中，烘烤装置100不仅控制面包106的第二表面107b的棕色化，而且还控制第一表面107a的棕色化。就此而言，控制第一表面107a的棕色化典型地通过反馈控制回路实现，而控制第二表面107b的棕色化典型地通过前馈控制回路实现。

在不使用温度指示信息修正标准化差异的另一种实施方式中(未显示)，烘烤装置100可以设置为利用所获得的信息、预定校准数据和指示温度的信息控制第二表面的色彩特征的变化。

返回参考图1所示的实施方式，烘烤装置100控制多个加热元件108a、108b、108c中的每一个。例如，烘烤装置100可以控制针对棕色化过程激活的多个加热元件。在该特定实施方式中，烘烤装置100可以针对第二表面107b的棕色化过程只激活加热元件108b，并停用加热元件108a。通过这种方式，面包106的两个表面107a和107b从一个加热元件108b、108c接收热量。

额外地或替代地，烘烤装置100可以控制施加于食物第二表面的热效率。例如，可以降低加热元件108a、108b发射的热效率，由此第一表面107a和第二表面107b接收的总热量基本上相同。

额外地或替代地，烘烤装置100可以控制施加于食物第二表面的加热时长。例如，加热元件108a、108b可以在加热元件108c被停用之前被停用，由此表面107a、107b接收的总热量基本上相同。

本领域技术人员可以理解的是，可以采用上述控制多个加热元件108a、108b、108c的机制的组合。

在该实施方式中，烘烤装置100还设置为确定条件是否存在，由此当所述条件存在时，利用标准化差异和预定校准数据控制第二表面区域107b的棕色化过程，以及当所述条件不存在时，利用所获得的指示第一表面107a的棕色程度的信息控制第一表面以及第二表面的棕色化过程。

在该实施方式中，烘烤装置100包括食物检测器(未显示)，该食物检测器设置为检测是否有食物容纳在接收部中，例如烘烤装置100的插槽中。在该实施例中，当食物检测器检测到没有面包容纳在插槽102中，并且有面包106容纳在插槽104中时，所述条件存在。换句话说，确定是否有面包存在插槽102、104中。在特定实施例中，检测器116也设置为确定所述条件是否存在。例如，检测器116确定是否有食物容纳在烘烤装置的接收部中。但是，本领域技术人员可以理解的是，可以通过任意合适的方式确定所述条件，例如，通过光传感器、音频信号、重量或电接触，例如，通过用户的输入。举例来说，所述输入可以无线传输至烘烤装置100，或者所述输入可以通过按压烘烤装置100按钮的形式实现。

当烘烤装置100满负荷运行，即插槽102，104都各自接收有面包时，可以不需要利用获得的信息以及校准数据控制第二表面107b的棕色化。在这种情况下，可以利用获得的信息来控制第一表面107a和第二表面107b的棕色化过程。

传统烘烤装置典型地设计为在最大容量时提供最佳烘烤结果。例如，对于具有两个插槽的烘烤装置来说，当烘烤装置中装载有两片吐司时可以获得最佳烘烤结果。类似地，对于具有四个插槽的烘烤装置来说，当烘烤装置中装载有四片吐司时可以获得最佳烘烤结果。然而，当烘烤装置在与最大容量不同的运行条件下操作时时，例如在双槽式烘烤装置中烘烤一片吐司，与空置插槽关联的加热元件导致吐司的面对空置插槽的表面接收的热辐射增加，从而导致吐司的相对表面的棕色程度的偏差。

通过再设计加热元件来解决该问题是困难，甚至无法实现的，因为再设计将对最大容量时的性能产生不利影响。

烘烤装置100还可以包括界面(未显示)。该界面帮助用户选择面包106的理想棕色程度。在这种情况下，烘烤装置100还利用面包106的理想棕色程度来控制面包106的第一表面107a和第二表面107b的棕色化过程。

烘烤装置100设置为使得面包106的两个相对表面的棕色程度的变化基本上产生所选择的理想棕色程度。所述界面可以设置为触摸屏的形式。

烘烤装置100还可以包括显示器，该显示器可以显示合适的信息，包括识别的面包类型、选择的理想棕色程度、指示面包106的棕色程度的变化过程的信息以及温度信息，例如温度变化或温差。然而，本领域技术人员可以理解的是，所述信息可以通过任意合适的方式传递给用户。

在面包106的棕色化过程中，显示器还可以-举例来说-借助刻度来显示指示棕色化过程的进展的信息，所述刻度是针对理想棕色程度的选择而显示的。虽然棕色化过程是随时间推移的非线性过程，但是发明人发现，一旦棕色化开始发生，面包表面的标准化差异的行为就变为近似的线性过程。利用该准线性行为，可以确定大概的时间相关性。在一种实施方式中，显示器可以显示指示何时将获得理想棕色程度的预测时间的信息。该信息对于用户是有用的，因此用户获得棕色化过程将什么时候完成的指示。通过确定标准化差异的变化率，可以识别食物表面的色彩变化开始的时间点，并接下来为用户提供食物“基本完成”的近似值。在准线性制度中，随时间推移的线性变化率可以被用于预测达到阈值标准化差异的时间点。可以发出可听信号或可视信号，指示棕色程度化过程可能大约在10至15秒之后完成。准线性行为还可以被用于为用户提供可听或可见的倒计时器，该倒计时器指示完成棕色化过程之前剩余的时间。

本领域技术人员可以理解的是，信息可以通过任意合适的方式传递给用户。

此外，本领域技术人员可以理解的是，指示准线性行为或从准线性行为导出的信息可以是校准数据的一部分，因此可以用于控制食物的第二表面的色彩特征。

参考图3，显示了根据本发明的一种实施方式的用于处理食物的方法300。在第一步骤302中，提供具有第一表面和第二表面的食物。例如，食物可以是面包，例如面包片或吐司片、百吉饼或具有两个基本上相对的表面的任意其他合适的面包产品。

在接下来的步骤304中，获得指示食物的第一表面的色彩特征的信息。例如，指示颜色例如面包第一表面的棕色程度的信息。

获得所述信息的一种示例性方法包括用具有至少两个波长或波长范围的光线照射食物的第一表面。接下来，检测反射光线的至少一部分，并生成至少两个波长或波长范围各自的输出。指示食物第一表面的色彩特征的信息与至少两个波长或波长范围中一个的输出和至少两个波长或波长范围中另一个或其他一个的输出之间确定的关系有关。例如，所述关系可以是标准化差异，该标准化差异通常定义为用差值除以总和。

方法300还包括利用在步骤304中获得的信息识别食物的内容特征的步骤306。该步骤可以包括比较在步骤304中获得的信息和预定数据，从而识别食物的内容特征。在食物是面包的情况下，合适的内容特征可以包括面包的类型或面包的状态(例如，冷冻、新鲜、不新鲜)。

然而，可以理解的是，该方法可以包括帮助用户输入指示食物的内容特征的信息的步骤。例如，可以提供多个可选择的内容特征，由此用户能够选择内容特征中的至少一个。

在步骤308中，利用在步骤304中获得的信息、在步骤306中识别的内容特征、以及预定校准数据确定指示食物第二表面的色彩特征的信息。

步骤308还可以使用指示所获得的温度的信息，在这种情况下，方法300包括获得指示温度的信息的步骤，举例来说，该信息可以与温度变化或至少两个位置之间的温度差异有关。通过这种方式，可以修正温度对确定的信息的影响。

方法300包括对食物进行处理从而改变食物的相对的第一表面和第二表面的色彩特征的步骤310。在步骤312中，利用步骤308确定的信息控制第二表面的色彩特征的变化，由此食物相对的第一表面和第二表面各自的色彩特征的变化基本上相同。举例来说，所述处理可以是面包表面的棕色程度的变化。如果使用多个加热元件实现对面包的处理，则控制第二表面的色彩特征的步骤312可以包括通过例如控制多个被激活的加热元件、施加于第二表面的热效率率或者来自加热元件的热量的作用时长，控制多个加热元件中的每一个进行。

所述方法还可以包括确定条件是否存在的步骤，由此当所述条件存在时，利用确定的信息以及校准数据控制食物的第二表面的色彩特征的变化，并且当所述条件不存在时，利用所获得的指示食物的第一表面的色彩特征的信息平等地控制第一表面以及第二表面的色彩特征。

在一种实施方式中，方法300还包括帮助用户选择指示食物的理想色彩特征的理想结果的步骤。

对于本领域技术人员显而易见的修改和变化视为落入本发明的范围内。例如，方法300可以以自动的方式执行。

在本发明以下的权利要求以及之前的描述中，除非由于表达语言或必要暗示使得上下文要求其他含义，否则词语“包括”或其变体，例如“包含”是以包含意义使用，亦即，指定所陈述特征的存在，但是不排除在本发明的不同实施方式中还存在或添加其他特征。

Claims (18)

1.一种用于处理食物的装置，该装置包括：

接收部，该接收部用于接收食物；

热源，该热源用于处理所述食物，从而引起该食物的第一表面区域和第二表面区域的色彩特征的变化；

光源，该光源设置为发射具有至少两个波长或波长范围的光线，所述光源设置为将所述光线发射至所述食物的第一表面区域；

光检测器，该光检测器定位为检测反射光的至少一部分，该光检测器设置为生成输出，该输出提供指示检测到的反射光的强度的信息；以及

控制器，该控制器用于控制所述热源，所述控制器利用所提供的指示第一表面区域的色彩特征的信息以及预定校准数据来控制所述热源，从而以受控制的方式改变所述食物的第二表面区域的色彩特征，

其中，所述热源包括至少两个加热元件，当所述装置处于使用状态时，所述至少两个加热元件分别由所述控制器控制。

2.根据权利要求1所述的装置，该装置设置为使得所述食物的第一表面区域和第二表面区域各自的色彩特征的变化基本相同。

3.根据权利要求2所述的装置，其中，如果所述食物的第一表面区域和第二表面区域的色彩特征在开始处理所述食物之前基本相同，则所述装置设置为使得所述食物的第一表面区域和第二表面区域的色彩特征在所述食物的处理完成时基本相同。

4.根据权利要求1所述的装置，该装置设置为使得所述食物的第一表面区域和第二表面区域各自的色彩特征的变化不同。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的装置，其中，所述装置设置为利用所提供的信息来控制所述食物的第一表面区域的色彩特征的变化。

6.根据前述权利要求中任意一项所述的装置，其中，所述装置设置为利用所获得的信息和所述预定校准数据以确定指示所述食物的第二表面区域的色彩特征的信息，从而利用所确定的信息来控制所述第二表面区域的色彩特征的变化。

7.根据前述权利要求中任意一项所述的装置，其中，所述装置设置为控制所述食物的第一表面区域和/或第二表面区域接收的热量。

8.根据前述权利要求中任意一项所述的装置，其中，所述装置设置为利用所获得的信息识别所述食物的内容特征，其中，所述装置设置为利用所获得的信息、预定校准数据和所识别的特征控制所述第二表面区域的色彩特征的变化。

9.根据前述权利要求中任意一项所述的装置，其中，所述装置设置为确定条件是否存在，从而

当所述条件存在时，利用所获得的信息和预定校准数据控制所述食物的第二表面区域的色彩特征的变化，以及

当所述条件不存在时，利用所获得的信息平等地控制所述食物的第一表面区域以及第二表面区域的色彩特征的变化。

10.根据权利要求9所述的装置，其中，所述装置包括检测器，该检测器设置为用于检测接收部中是否接收有食物。

11.根据权利要求10所述的装置，其中，所述条件是检测到接收部中没有食物，以及检测到相邻的接收部中有食物。

12.根据前述权利要求中任意一项所述的装置，该装置包括界面，所述界面设置为帮助对所述食物的第一表面区域和第二表面区域的理想结果的选择，其中，所述装置设置为使得对所述食物的处理产生所述食物的第一表面区域和第二表面区域的所述理想结果。

13.根据前述权利要求中任意一项所述的装置，其中，所述预定校准数据包括至少一个参数，该至少一个参数设置为将所述第一表面区域的色彩特征和所述第二表面区域的对应色彩特征关联起来。

14.根据前述权利要求中任意一项所述的装置，其中，所述光检测器还设置为检测接收部中是否有食物。

15.根据前述权利要求中任意一项所述的装置，其中，所述装置设置为利用所获得的信息、预定校准数据和指示温度的信息来控制所述第二表面区域的色彩特征的变化。

16.根据权利要求15所述的装置，该装置包括至少一个用于测量温度的传感器。

17.一种用于处理食物的方法，该方法使用包括用于源和控制器的装置，所述源用于处理食物，所述控制器设置为分别控制所述源的至少两个加热元件，该方法包括：

提供具有第一表面区域和第二表面区域的食物；

获得指示所述食物的第一表面区域的色彩特征的信息；

利用所述源对所述食物进行处理，从而引起所述食物的第一表面区域和第二表面区域的色彩特征的变化；以及

利用所获得的信息和预定校准数据控制所述食物的第二表面区域的色彩特征的变化；

所述方法包括确定条件是否存在，从而

当所述条件存在时，利用所获得的信息和预定校准数据使用所述控制器控制所述源，以控制所述食物的第二表面区域的色彩特征的变化，以及

当所述条件不存在时，利用所获得的信息使用所述控制器控制所述源，以控制所述食物的第一表面区域以及第二表面区域的色彩特征的变化。

18.根据权利要求17所述的方法，该方法包括确定条件是否存在的步骤，从而当所述条件存在时，利用所获得的信息和所述校准数据控制所述食物的第二表面区域的色彩特征的变化，以及当所述条件不存在时，利用所获得的信息平等地控制所述第一表面区域以及第二表面区域的色彩特征的变化。