[發明專利]一種相機測量食物營養成分方法

在審

• 申請號: 201710007855.0
• 申請日: 2017-01-05
• 公開（公告）號: CN106709525A
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發明（設計）人: 陳工;李琦;張軍
• 申請（專利權）人: 北京大學
• 主分類號: G06K9/62
• 分類號: G06K9/62;G06F19/00
• 代理公司: 北京萬象新悅知識產權代理事務所(普通合伙)11360
• 代理人: 張肖琪

技術領域：本發明涉及到用相機識別物體的領域，尤其涉及相機測量食物營養成分的方法

背景技術：目前隨著中國人生活水平提高，人們越來越關心自己的身體健康。食物的健康是人最重要的健康指標之一。不健康因素一直困擾著人們的身心健康，例如在富裕地區肥胖流行。肥胖是因為攝入卡路里量太多而消耗量太少，目前測量消耗卡路里量的方法有一些商業的手環、計步器等等，但是測量卡路里攝入的設備太少而且昂貴不方便，如果進行食物卡路里檢測到實驗室會繁瑣。

目前人們不能快速，隨時地了解盤中的食物狀況但是非常需要。健身者非常需要快速了解每日攝入的食物營養成分，熱量；女孩子希望有勻稱體型希望了解自己攝入卡路里；慢性病人如糖尿病者對碳水化合物，心血管病人需要對油脂類食物有所限制，能夠測量食物營養成分對他們和他們醫生具有較大幫助。

目前去沒有公司通過圖像識別測算食物中的營養成分，沒有將此和智能提供飲食建議結合在一起。

因此面對現有狀況，本發明人設計了一種利用相機(如手機相機)快速測量食物營養成分的方法。

發明內容：

面對現有的技術問題，本發明提供了一種快速，簡便測量食物營養成分的方法。

本發明是通過以下技術方案來解決上述技術問題的：

所述的方案由食物智能識別模塊，食物體積測量模塊，食物清單計算模塊，食物建議與反饋模塊組成。

食物智能識別模塊由人工智能方法，如深度學習中的卷積神經網絡進行食物的訓練與識別；

食物體積測量模塊由本發明的相機變焦距體積測量法測出；

食物清單計算模塊，根據先前記錄的各種食物營養成分數據，計算所有食物的營養成分；

食物建議與反饋模塊，根據日常個人的食物營養成分積累的數據，反饋給專家系統，提供合理定制化的建議。在反饋營養數據的專家系統中，可以是人給出營養建議或者利用IBM Watson認知計算模型給出建議。反饋前會讓用戶提供與個人健康有關的數據，比如身高、體重、性別、年齡等。

個人營養成分數據可以與一些智能終端結合，比如手環，手表等，共同為個人健康提供建議。

附圖說明：

圖1為本專利模塊結構

圖2為單鏡頭測量物體尺寸示意圖

圖3為雙鏡頭(等焦距)測量物體尺寸示意圖

圖4為置頂物體拍照示意圖

圖5為垂直物體平面拍照示意圖

具體實施方式：

現在參考如附圖中的所示的一些實施來詳細描述本發明。為了更加透徹地理解本發明，在以下的描述中闡述了具體的細節。但是，本領域技術人員可以明確的是，在缺少部分或全部這些具體細節的情況下也可以實現本發明。在其它情況下，為了不會是本發明存在不必要的不清楚之處，沒有具體描述公知的處理步驟/結構。另外，盡管結合特定的實施例對本發明進行描述，但應該理解的是，該描述并不旨在將本發明限制于所描述的實施例。相反，該描述旨在覆蓋可包括在有所附權利要求書限定的本發明的精神和范圍內的替換、改進和等同方案。

建立用戶賬戶，賬戶中用戶輸入性別，年齡，身高，體重等信息，可與未來的個人健康檔案相關聯。

用戶用相機在食物正上方向食物拍照一次，設備自動保存照片；然后用戶在與食物水平的桌面上垂直手機或者相機拍照一次，設備自動保存照片；或者用戶在兩次拍照的過程中，加入參考物，用于下一步體積的識別，比如標準大小的方塊。

之后進行相機體積測量。相機測量物體體積首先要測量物體幾何尺寸，本發明設計了單鏡頭變焦距法測量物體尺寸(圖2)，雙攝像頭測量物體尺寸法(圖3)。在單鏡頭變焦聚法測量物體尺寸法中，如圖2，物體原長度為A，fa、fb分別代表兩次不同攝影的焦距，對應在屏幕上成像長度分別為A₁和A₂,A₁和A₂易在屏幕上測得，焦距fa和fb已知，D為物體到焦點A的距離，根據等式(1)和(2)可計算出物體大小A

本次是兩次變焦距求物體尺寸，也可以通過多次變焦距求平差更加精確地計算物體尺寸A，本方法也可以適用于不同焦距的雙攝像頭或者多攝像頭聯合求平差。一些手機鏡頭不是縱向變焦，則fa和fb是虛擬焦距，可以通過已知尺寸大小的物體按(1)(2)求出。利用手機攝像頭拍攝時，自動調到最短焦距，將物體全部照入相機再自動調到最長焦距照入物體，進行尺寸計算。