一种基于温升曲线的传感器漂移补偿方法及系统与流程

本发明涉及智能烹饪设备控制，具体涉及一种基于温升曲线的传感器漂移补偿方法及系统。

背景技术：

1、在自动烹饪设备中，视觉传感器多用于食材熟度识别、液位检测，称重传感器多用于食材投料精准计量，两类传感器是自动烹饪设备的核心感知组件。烹饪过程中爆炒、油炸等工况会使设备内部急剧温升，高温环境极易引发视觉传感器、称重传感器产生显著热漂移，造成检测精度下降。

2、针对传感器热漂移问题，现有补偿方案仍存在明显技术缺陷：

3、第一，单一线性补偿模型存在适用局限。现有技术多采用温度-漂移关联的单一线性拟合模型进行补偿，仅简单按照温度变化量固定修正传感器读数。但实际工况下，高温瞬态爆炒场景中，传感器漂移主要由设备结构热应力形变主导；稳态保温场景中，传感器漂移则主要由电子元器件温度特性偏移主导，单一线性模型无法适配多工况非线性漂移规律，补偿精度低。

4、第二，传统视觉物理标定物环境适应性差、易失效。现有部分方案引入棋盘格、apriltag等外置标识作为标定参照物，依赖清晰成像完成参数标定。但商用厨房环境油污重、蒸汽大、食材飞溅频繁，极易遮挡、污染外置标定物，导致标定算法失效，后期人工维护频次与成本偏高。

5、第三，缺乏多传感器协同解耦补偿机制。现有技术通常对视觉传感器、称重传感器的检测数据进行独立校正处理。而烹饪高温产生的热气流、结构热形变会同时引发图像抖动、称重数据波动，现有技术无法有效区分检测数据波动属于食材真实状态变化，还是热场耦合带来的干扰噪声，难以实现精准补偿。

6、此外，现有技术普遍忽略设备结构热胀冷缩引发的几何畸变、温度热滞后效应以及热致形变带来的数据流形扭曲问题。为此，本发明提供一种基于温升曲线的传感器漂移补偿方法及系统，以解决上述现有技术存在的缺陷。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的不足，本发明提供一种基于温升曲线的传感器漂移补偿方法及系统，以解决现有技术中的问题。

2、本发明其中一个实施例提供了一种基于温升曲线的传感器漂移补偿方法，包括如下步骤：

3、同步采集烹饪设备内部的多点实时温度数据与传感器原始检测数据，根据所述多点实时温度数据构建多维温升曲线，所述多维温升曲线至少包含温度值、温升速率以及温差梯度；

4、提取烹饪设备中预设参照物的实时几何特征参数，将实时几何特征参数映射至预构建的冷态基准坐标系，得到矫正几何特征参数；

5、将所述矫正几何特征参数与所述多维温升曲线相拟合，建立热致形变映射关系；

6、基于多维温升曲线中的温升速率计算烹饪设备实时工况，基于烹饪设备的实时工况，利用所述热致形变映射关系，对所述传感器原始检测数据进行误差解耦，从所述传感器原始检测数据中提取热干扰分量与真实物理量，并基于所述真实物理量计算得到动态补偿权重；

7、基于所述动态补偿权重对所述传感器原始检测数据进行漂移补偿，得到漂移补偿后的目标数据；

8、按预设时间间隔提取所述预设参照物的实时几何特征参数，校验漂移补偿后的目标数据的形变残差，若所述形变残差超出预设允许阈值，则更新热致形变映射关系及动态补偿权重。

9、本申请还涉及一种基于温升曲线的传感器漂移补偿系统，包括：

10、采集模块，用于同步采集烹饪设备内部的多点实时温度数据与传感器原始检测数据，根据所述多点实时温度数据构建多维温升曲线，所述多维温升曲线至少包含温度值、温升速率以及温差梯度；

11、提取模块，用于提取烹饪设备中预设参照物的实时几何特征参数，将实时几何特征参数映射至预构建的冷态基准坐标系，得到矫正几何特征参数；

12、映射模块，用于将所述矫正几何特征参数与所述多维温升曲线相拟合，建立热致形变映射关系；

13、计算模块，用于基于多维温升曲线中的温升速率计算烹饪设备实时工况，基于烹饪设备的实时工况，利用所述热致形变映射关系，对所述传感器原始检测数据进行误差解耦，从所述传感器原始检测数据中提取热干扰分量与真实物理量，并基于所述真实物理量计算得到动态补偿权重；

14、补偿模块，用于基于所述动态补偿权重对所述传感器原始检测数据进行漂移补偿，得到漂移补偿后的目标数据；

15、校验模块，用于按预设时间间隔提取所述预设参照物的实时几何特征参数，校验漂移补偿后的目标数据的形变残差，若所述形变残差超出预设允许阈值，则更新热致形变映射关系及动态补偿权重。

16、本申请还涉及一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述一种基于温升曲线的传感器漂移补偿方法的步骤。

17、本申请还涉及一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述一种基于温升曲线的传感器漂移补偿方法的步骤。

18、以上实施例所提供的一种基于温升曲线的传感器漂移补偿方法及系统具有以下有益效果：

19、本发明基于多维温升曲线建立热致形变映射关系，摒弃传统单一线性补偿方式，可适配烹饪设备不同工况下的非线性热漂移特性，利于提升传感器补偿效果；采用设备内置预设参照物结合基准坐标系完成几何参数矫正，无需依赖外置标定物，能够降低厨房油污、蒸汽等环境因素对标定工作的影响，减少后续维护负担；通过实时工况判定与数据误差解耦，可分离传感器检测数据中的热干扰分量与真实物理量，便于区分食材实际状态变化与热场耦合产生的信号波动；依托动态补偿权重实现传感器数据漂移补偿，并定期校验形变残差、更新热致形变映射关系与补偿权重，可适配设备结构几何畸变、温度热滞后等带来的检测偏差，有助于改善自动烹饪设备传感器的检测精度与长期工作可靠性。

1.一种基于温升曲线的传感器漂移补偿方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的基于温升曲线的传感器漂移补偿方法，其特征在于，所述根据所述多点实时温度数据构建多维温升曲线的步骤中，具体包括如下步骤：

3.如权利要求1所述的基于温升曲线的传感器漂移补偿方法，其特征在于，所述将实时几何特征参数映射至预构建的冷态基准坐标系，得到矫正几何特征参数的步骤中，具体包括如下步骤：

4.如权利要求1所述的基于温升曲线的传感器漂移补偿方法，其特征在于，所述将所述矫正几何特征参数与所述多维温升曲线相拟合，建立热致形变映射关系的步骤中，具体包括如下步骤：

5.如权利要求1所述的基于温升曲线的传感器漂移补偿方法，其特征在于，所述对所述传感器原始检测数据进行误差解耦，从所述传感器原始检测数据中提取热干扰分量与真实物理量的步骤中，具体包括如下步骤：

6.如权利要求1所述的基于温升曲线的传感器漂移补偿方法，其特征在于，所述基于所述动态补偿权重对所述传感器原始检测数据进行漂移补偿，得到漂移补偿后的目标数据的步骤中，具体包括如下步骤：

7.如权利要求1所述的基于温升曲线的传感器漂移补偿方法，其特征在于，所述按预设时间间隔提取所述预设参照物的实时几何特征参数，校验漂移补偿后的目标数据的形变残差，若所述形变残差超出预设允许阈值，则更新热致形变映射关系及动态补偿权重的步骤中，具体包括如下步骤：

8.一种基于温升曲线的传感器漂移补偿系统，用于实现如权利要求1-7任意一项所述的一种基于温升曲线的传感器漂移补偿方法的步骤，其特征在于，包括：

9.一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-7任意一项所述一种基于温升曲线的传感器漂移补偿方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-7任意一项所述一种基于温升曲线的传感器漂移补偿方法的步骤。