本發(fā)明涉及咖啡豆?fàn)顟B(tài)監(jiān)測(cè)，特別涉及一種咖啡磨豆機(jī)控制系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

1、咖啡豆的保質(zhì)期取決于多種因素，包括保存條件、咖啡豆的種類、烘焙程度以及包裝方式。一般來(lái)說(shuō)，咖啡豆可以在室溫下保存約兩年左右，但在高濕度、高溫或低溫環(huán)境下，保質(zhì)期可能會(huì)縮短。當(dāng)使用咖啡磨豆機(jī)時(shí)，由于大多數(shù)豆倉(cāng)是透光的，且豆倉(cāng)的開啟或者關(guān)閉狀態(tài)時(shí)密封狀態(tài)不良，導(dǎo)致咖啡豆存放在咖啡磨豆機(jī)的豆倉(cāng)時(shí)受光照、溫濕度和氧氣的影響，可能加速變質(zhì)?？Х榷乖诮佑|氧氣后，會(huì)逐漸發(fā)生氧化反應(yīng)，導(dǎo)致咖啡豆口感變差，出現(xiàn)酸敗味和苦味等，嚴(yán)重影響飲用體驗(yàn)；咖啡豆在高溫環(huán)境下，容易脫水變質(zhì)，導(dǎo)致口感下降；咖啡豆在濕度較高的環(huán)境中，容易發(fā)霉，導(dǎo)致味道變質(zhì)或口感下降。如果每次制作咖啡時(shí)都打開豆倉(cāng)檢查咖啡豆是否變質(zhì)會(huì)十分麻煩，且可能判斷不準(zhǔn)確。

2、因此，現(xiàn)需要一種能夠?qū)崿F(xiàn)咖啡豆?fàn)顟B(tài)檢測(cè)的咖啡磨豆機(jī)控制系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題之一。為此，本發(fā)明提出一種咖啡磨豆機(jī)控制系統(tǒng)及方法，能夠?qū)崿F(xiàn)咖啡豆?fàn)顟B(tài)檢測(cè)并發(fā)出預(yù)警信息。

2、本發(fā)明實(shí)施例一方面提供一種咖啡磨豆機(jī)控制系統(tǒng)，包括：用戶交互模塊，用于顯示咖啡磨豆機(jī)狀態(tài)信息，并獲取咖啡磨豆機(jī)的操作指令；所述狀態(tài)信息包括豆倉(cāng)狀態(tài)預(yù)警信息和咖啡豆預(yù)測(cè)變質(zhì)時(shí)間；豆倉(cāng)狀態(tài)模塊，用于通過(guò)傳感器獲取豆倉(cāng)環(huán)境數(shù)據(jù)和咖啡豆重量；所述豆倉(cāng)環(huán)境數(shù)據(jù)包括氣體成分?jǐn)?shù)據(jù)、光照強(qiáng)度、溫度和濕度；豆倉(cāng)預(yù)警模塊，用于確定豆倉(cāng)關(guān)閉一段時(shí)間后的豆倉(cāng)內(nèi)的溫濕度、光照強(qiáng)度數(shù)據(jù)和氧氣濃度是否超出閾值，若是則發(fā)出豆倉(cāng)狀態(tài)預(yù)警信息；模型建立模塊，用于基于一定時(shí)間間隔獲取在不同存儲(chǔ)環(huán)境下的不同規(guī)格豆倉(cāng)內(nèi)存儲(chǔ)的不同種類不同重量的咖啡豆堆的存儲(chǔ)環(huán)境數(shù)據(jù)和咖啡豆重量，并確定咖啡豆堆的變質(zhì)程度；獲取達(dá)到變質(zhì)程度閾值前一段時(shí)間內(nèi)的咖啡豆堆的存儲(chǔ)環(huán)境數(shù)據(jù)和咖啡豆重量，基于咖啡豆種類、豆倉(cāng)規(guī)格信息、所述存儲(chǔ)環(huán)境數(shù)據(jù)、咖啡豆重量和變質(zhì)發(fā)生時(shí)間構(gòu)建回歸樹，得到咖啡豆變質(zhì)預(yù)測(cè)模型；所述存儲(chǔ)環(huán)境數(shù)據(jù)包括氣體成分?jǐn)?shù)據(jù)、光照強(qiáng)度、溫度和濕度；咖啡豆變質(zhì)預(yù)測(cè)模型以咖啡豆種類、豆倉(cāng)規(guī)格信息、各時(shí)間間隔內(nèi)的豆倉(cāng)環(huán)境數(shù)據(jù)和咖啡豆重量為輸入，以預(yù)測(cè)變質(zhì)時(shí)間為輸出；變質(zhì)預(yù)警模塊，用于基于操作指令和預(yù)設(shè)時(shí)間間隔獲取當(dāng)前豆倉(cāng)內(nèi)的咖啡豆種類、豆倉(cāng)環(huán)境數(shù)據(jù)和咖啡豆重量，基于咖啡豆變質(zhì)預(yù)測(cè)模型得到咖啡豆預(yù)測(cè)變質(zhì)時(shí)間；使用建議模塊，用于基于當(dāng)前咖啡豆重量和咖啡豆預(yù)測(cè)變質(zhì)時(shí)間得到每日建議咖啡沖泡次數(shù)和每次咖啡沖泡使用咖啡豆重量。

3、根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，所述模型建立模塊包括：樣本數(shù)據(jù)采集單元，用于設(shè)置規(guī)格不同、密閉程度不同、溫濕度不同和光照強(qiáng)度不同的豆倉(cāng)裝置，豆倉(cāng)裝置存儲(chǔ)不同種類不同重量的咖啡豆，基于預(yù)設(shè)時(shí)間間隔獲取豆倉(cāng)裝置中存儲(chǔ)環(huán)境數(shù)據(jù)和咖啡豆重量，并采樣一定數(shù)量的咖啡豆通過(guò)咖啡豆變質(zhì)檢測(cè)模型單元檢測(cè)是否變質(zhì)，得到咖啡豆的變質(zhì)程度；所述變質(zhì)程度為變質(zhì)咖啡豆數(shù)量與采樣咖啡豆數(shù)量的比值；豆倉(cāng)規(guī)格包括形狀和倉(cāng)蓋直徑；咖啡豆變質(zhì)檢測(cè)單元，用于在預(yù)設(shè)顏色的操作臺(tái)上通過(guò)攝像裝置獲取單個(gè)咖啡豆的圖像，通過(guò)去除預(yù)設(shè)顏色和邊緣輪廓識(shí)別得到咖啡豆圖像，通過(guò)閾值分割得到分割圖像，并通過(guò)分割圖像像素?cái)?shù)是否大于閾值確定咖啡豆是否變質(zhì)。

4、根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，所述模型建立模塊包括：樣本數(shù)據(jù)預(yù)處理單元，用于對(duì)采集的氣體成分?jǐn)?shù)據(jù)、咖啡豆重量數(shù)據(jù)、光照強(qiáng)度和溫濕度以及對(duì)應(yīng)的時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行預(yù)處理，包括數(shù)據(jù)清洗、去噪和歸一化操作，并且將咖啡豆種類和豆倉(cāng)規(guī)格信息進(jìn)行編號(hào)處理。

5、根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，所述模型建立模塊包括：樣本數(shù)據(jù)構(gòu)建單元，用于根據(jù)咖啡豆種類、豆倉(cāng)規(guī)格信息、若干時(shí)間點(diǎn)的氣體成分?jǐn)?shù)據(jù)、咖啡豆重量、光照強(qiáng)度、溫濕度和變質(zhì)發(fā)生時(shí)間構(gòu)建樣本數(shù)據(jù)集，樣本數(shù)據(jù)集包括影響預(yù)測(cè)結(jié)果的若干特征和預(yù)測(cè)變質(zhì)發(fā)生時(shí)間；其中，氣體成分?jǐn)?shù)據(jù)包括氮?dú)?、氧氣和從正?；蜃冑|(zhì)咖啡豆采集的氣味成分；特征選擇單元，用于基于隨機(jī)森林的特征選擇方法對(duì)影響預(yù)測(cè)結(jié)果的特征和預(yù)測(cè)變質(zhì)發(fā)生時(shí)間進(jìn)行特征重要性度量，得到每個(gè)特征與預(yù)測(cè)變質(zhì)發(fā)生時(shí)間之間的相關(guān)度，并根據(jù)相關(guān)度得到第二樣本數(shù)據(jù)集，所述第二樣本數(shù)據(jù)集用于創(chuàng)建回歸樹；數(shù)據(jù)回歸預(yù)測(cè)單元，用于基于第二樣本數(shù)據(jù)集構(gòu)創(chuàng)建回歸樹，得到回歸預(yù)測(cè)模型。

6、根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，所述豆倉(cāng)狀態(tài)模塊包括：豆倉(cāng)氣體感應(yīng)單元，用于通過(guò)電子鼻采集豆倉(cāng)內(nèi)的咖啡豆氣體成分?jǐn)?shù)據(jù)；豆倉(cāng)重量稱量單元，用于采集豆倉(cāng)內(nèi)的咖啡豆重量數(shù)據(jù)；豆倉(cāng)溫濕度感應(yīng)單元，用于采集豆倉(cāng)內(nèi)的溫濕度數(shù)據(jù)；豆倉(cāng)光照強(qiáng)度感應(yīng)單元，用于采集豆倉(cāng)內(nèi)的光照強(qiáng)度數(shù)據(jù)。

7、根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，所述豆倉(cāng)狀態(tài)模塊包括：豆倉(cāng)開啟感應(yīng)單元，用于通過(guò)傳感器獲取豆倉(cāng)開啟和關(guān)閉信號(hào)；重量數(shù)據(jù)重置單元，用于在獲取到豆倉(cāng)開啟或關(guān)閉信號(hào)，或者根據(jù)操作指令將一定重量的咖啡豆下料進(jìn)行研磨操作后，對(duì)豆倉(cāng)內(nèi)的咖啡豆重量數(shù)據(jù)進(jìn)行重置操作。

8、根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，所述使用建議模塊包括：歷史信息分析單元，用于獲取用戶使用歷史記錄，所述用戶使用歷史記錄包括使用時(shí)間段和對(duì)應(yīng)的咖啡豆使用量，將用戶使用歷史記錄按照使用時(shí)間段和對(duì)應(yīng)的咖啡豆使用量分類，根據(jù)每個(gè)類別的用戶使用歷史記錄個(gè)數(shù)多少得到若干常用時(shí)間段和對(duì)應(yīng)的常用咖啡豆使用量；個(gè)性化互動(dòng)單元，用于根據(jù)當(dāng)前咖啡豆重量和咖啡豆預(yù)測(cè)變質(zhì)時(shí)間生成個(gè)性化定制信息，所述個(gè)性化定制信息包括：每日的咖啡沖泡次數(shù)、沖泡咖啡時(shí)間段和每次咖啡豆使用量。

9、根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，所述用戶交互模塊包括：預(yù)警提示單元，用于根據(jù)豆倉(cāng)狀態(tài)預(yù)警信息和咖啡豆預(yù)測(cè)變質(zhì)時(shí)間發(fā)出相應(yīng)的預(yù)警信息，所述預(yù)警信息包括聲音提示信息或燈光提示信息。

10、根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，所述系統(tǒng)包括：磨豆操作模塊，用于基于操作指令和設(shè)置在豆倉(cāng)的稱量單元將一定重量的咖啡豆下料進(jìn)行研磨操作；咖啡沖泡模塊，用于將研磨操作結(jié)束后得到的咖啡粉進(jìn)行沖泡。

11、本發(fā)明實(shí)施例的一種咖啡磨豆機(jī)控制系統(tǒng)至少包括以下有益效果：本發(fā)明實(shí)施例通過(guò)用戶交互界面顯示出豆倉(cāng)狀態(tài)預(yù)警信息和咖啡豆預(yù)測(cè)變質(zhì)時(shí)間，實(shí)現(xiàn)對(duì)豆倉(cāng)的狀態(tài)監(jiān)測(cè)和咖啡豆使用時(shí)間預(yù)測(cè)，避免用戶無(wú)法及時(shí)在咖啡豆變質(zhì)前使用完咖啡豆，使用變質(zhì)咖啡豆影響口感或浪費(fèi)咖啡豆。通過(guò)獲取咖啡豆種類和豆倉(cāng)規(guī)格信息，采集咖啡豆一段時(shí)間前后的咖啡豆重量、氣體成分?jǐn)?shù)據(jù)、光照強(qiáng)度、溫度和濕度，構(gòu)建回歸樹，得到以咖啡豆種類、豆倉(cāng)規(guī)格信息、各時(shí)間間隔內(nèi)的豆倉(cāng)環(huán)境數(shù)據(jù)和咖啡豆重量為輸入，以預(yù)測(cè)變質(zhì)時(shí)間為輸出咖啡豆變質(zhì)預(yù)測(cè)模型，根據(jù)咖啡豆變質(zhì)預(yù)測(cè)模型得到咖啡豆預(yù)測(cè)變質(zhì)時(shí)間，實(shí)現(xiàn)咖啡豆使用時(shí)間的預(yù)測(cè)；并通過(guò)當(dāng)前咖啡豆重量和咖啡豆預(yù)測(cè)變質(zhì)時(shí)間得到每日建議咖啡沖泡次數(shù)和每次咖啡沖泡使用咖啡豆重量，方便用戶及時(shí)使用完豆倉(cāng)內(nèi)咖啡豆以免變質(zhì)浪費(fèi)。

12、本發(fā)明實(shí)施例另一方面提供一種咖啡磨豆機(jī)控制方法，包括以下步驟：s100、顯示咖啡磨豆機(jī)狀態(tài)信息，并獲取咖啡磨豆機(jī)的操作指令；所述狀態(tài)信息包括豆倉(cāng)狀態(tài)預(yù)警信息和咖啡豆預(yù)測(cè)變質(zhì)時(shí)間；s200、通過(guò)傳感器獲取豆倉(cāng)環(huán)境數(shù)據(jù)和咖啡豆重量；所述豆倉(cāng)環(huán)境數(shù)據(jù)包括氣體成分?jǐn)?shù)據(jù)、光照強(qiáng)度、溫度和濕度；s300、確定豆倉(cāng)關(guān)閉一段時(shí)間后的豆倉(cāng)內(nèi)的溫濕度、光照強(qiáng)度數(shù)據(jù)和氧氣濃度是否超出閾值，若是則發(fā)出豆倉(cāng)狀態(tài)預(yù)警信息；s400、基于一定時(shí)間間隔獲取在不同存儲(chǔ)環(huán)境下的不同規(guī)格豆倉(cāng)內(nèi)存儲(chǔ)的不同種類不同重量的咖啡豆堆的存儲(chǔ)環(huán)境數(shù)據(jù)和咖啡豆重量，并確定咖啡豆堆的變質(zhì)程度；獲取達(dá)到變質(zhì)程度閾值前一段時(shí)間內(nèi)的咖啡豆堆的存儲(chǔ)環(huán)境數(shù)據(jù)和咖啡豆重量，基于咖啡豆種類、豆倉(cāng)規(guī)格信息、所述存儲(chǔ)環(huán)境數(shù)據(jù)和咖啡豆重量構(gòu)建回歸樹，得到咖啡豆變質(zhì)預(yù)測(cè)模型；所述存儲(chǔ)環(huán)境數(shù)據(jù)包括氣體成分?jǐn)?shù)據(jù)、光照強(qiáng)度、溫度和濕度；s500、基于操作指令和預(yù)設(shè)時(shí)間間隔獲取當(dāng)前豆倉(cāng)內(nèi)的咖啡豆種類、豆倉(cāng)環(huán)境數(shù)據(jù)和咖啡豆重量，基于咖啡豆變質(zhì)預(yù)測(cè)模型得到咖啡豆預(yù)測(cè)變質(zhì)時(shí)間；s600、基于當(dāng)前咖啡豆重量和咖啡豆預(yù)測(cè)變質(zhì)時(shí)間得到每日建議咖啡沖泡次數(shù)和每次咖啡沖泡使用咖啡豆重量。

13、本發(fā)明實(shí)施例的一種咖啡磨豆機(jī)控制方法至少包括以下有益效果：本發(fā)明實(shí)施例通過(guò)用戶交互界面顯示出豆倉(cāng)狀態(tài)預(yù)警信息和咖啡豆預(yù)測(cè)變質(zhì)時(shí)間，實(shí)現(xiàn)對(duì)豆倉(cāng)的狀態(tài)監(jiān)測(cè)和咖啡豆使用時(shí)間預(yù)測(cè)，避免用戶無(wú)法及時(shí)在咖啡豆變質(zhì)前使用完咖啡豆，使用變質(zhì)咖啡豆影響口感或浪費(fèi)咖啡豆。通過(guò)獲取咖啡豆種類和豆倉(cāng)規(guī)格信息，采集咖啡豆一段時(shí)間前后的咖啡豆重量、氣體成分?jǐn)?shù)據(jù)、光照強(qiáng)度、溫度和濕度，構(gòu)建回歸樹，得到以咖啡豆種類、豆倉(cāng)規(guī)格信息、各時(shí)間間隔內(nèi)的豆倉(cāng)環(huán)境數(shù)據(jù)和咖啡豆重量為輸入，以預(yù)測(cè)變質(zhì)時(shí)間為輸出咖啡豆變質(zhì)預(yù)測(cè)模型，根據(jù)咖啡豆變質(zhì)預(yù)測(cè)模型得到咖啡豆預(yù)測(cè)變質(zhì)時(shí)間，實(shí)現(xiàn)咖啡豆使用時(shí)間的預(yù)測(cè)；并通過(guò)當(dāng)前咖啡豆重量和咖啡豆預(yù)測(cè)變質(zhì)時(shí)間得到每日建議咖啡沖泡次數(shù)和每次咖啡沖泡使用咖啡豆重量，方便用戶及時(shí)使用完豆倉(cāng)內(nèi)咖啡豆以免變質(zhì)浪費(fèi)。

14、本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過(guò)本發(fā)明的實(shí)踐了解到。