(57)【要約】      （修正有）【課題】泡立てミルク吐出機によって吐出されたミルク・フォームの品質を自動的に評価し、補正動作を行う方法を提供する。【解決手段】飲料の自由表面のディジタル画像を主画像として取り込むステップと、取り込んだ主画像をディジタル処理して泡立てミルクの自由表面の処理画像を得るステップであって、表面粒質を表す複数の気泡が処理画像において識別され、各気泡がそのサイズを定める輪郭線によって定められるステップと、識別された複数の気泡を特徴付ける対応する複数の数値パラメータの複数の値を処理画像において計算するステップと、計算された各数値パラメータの、数値範囲に対する帰属をチェックするステップであって、数値範囲がそれらのそれぞれの基準クラスと関連付けられるステップと、チェックするステップの結果にしたがって現在の基準クラスを割り当てることにより、フォーム品質の基準クラスを取り込み画像に割り当てるステップを含む方法。【選択図】図２
2017225804.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吐出機によって調製されたミルクをベースとする飲料における泡立てミルク・フォームの品質を自動的に評価する方法であって、
−泡立てミルクを含む飲料を容器内に用意するステップであって、前記飲料が表面粒質を有する泡立てミルクの自由表面を有する、ステップと、
−前記自由表面上の泡立てミルクの表面粒質に基づいて、フォーム品質レベルを表す複数の基準クラスを定めるステップであって、前記表面粒質が前記自由表面上の気泡によって記述され、前記クラスが前記複数の気泡のサイズおよび数を含む複数の数値パラメータによって特徴付けられ、各基準クラスが前記複数の数値パラメータのそれぞれの複数の数値範囲によって記述され、数値範囲が基準クラス毎の前記複数の数値パラメータのそれぞれの数値パラメータに対応し、これによって各基準クラスが前記複数の数値パラメータのそれぞれの複数の数値範囲によって定められる、ステップと、
−前記飲料の自由表面のディジタル画像を主画像として取り込むステップと、
−前記取り込んだ主画像をディジタル処理して前記泡立てミルクの自由表面の処理画像を得るステップであって、前記表面粒質を表す複数の気泡が前記処理画像において識別され、各気泡がそのサイズを定める輪郭線によって定められる、ステップと、
−前記処理画像において識別された前記複数の気泡を特徴付ける対応する複数の数値パラメータの複数の値を、前記処理画像において計算するステップと、
−前記処理画像において計算された各数値パラメータの、前記数値パラメータの複数の数値範囲に対する帰属をチェックするステップであって、前記数値範囲がそれらのそれぞれの基準クラスと関連付けられる、ステップと、
−前記チェックするステップの結果にしたがって、前記複数の基準クラスの現在の基準クラスを割り当てることにより、フォーム品質の基準クラスを、泡立てミルクを含む前記飲料の前記取り込み画像に割り当てるステップと、
を含む、方法。
【請求項２】
請求項１記載の方法において、主画像を取り込むステップが、カメラおよびディスプレイを装備したデータ端末によって実行され、前記データ端末がデータ通信ネットワークに接続可能であり、前記方法が、前記取り込むステップの後に、前記データ通信ネットワークを通じて前記主画像をサーバに送信するステップを含み、前記主画像をディジタル処理するステップおよびその後続ステップが前記サーバ上で実行される、方法。
【請求項３】
請求項１記載の方法において、更に、現在の基準クラスQkを前記取り込んだ主画像に割り当てた後、前記現在のクラスQkを示す情報データを前記データ端末に送信し、前記情報データを前記データ端末のディスプレイ上に表示するステップを含む、方法。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項記載の方法において、更に、
−基準クラスに対する帰属の度合いの複数の係数を、数値パラメータが前記基準クラスの複数の数値範囲の内の１つの数値範囲に該当しないことを示す最小値から、前記数値パラメータが前記範囲に該当することを示す最大値までの範囲を取る正の実数として定める、方法。
【請求項５】
請求項４記載の方法において、前記処理画像において計算された各数値パラメータの前記複数の数値範囲に対する帰属をチェックするステップが、
−各基準クラスが複数の帰属度係数によって表されるように、基準クラス毎に、前記複数の帰属度係数の内１つの帰属度係数を、前記処理画像において識別された前記複数の気泡を特徴付ける前記複数の数値パラメータの各数値パラメータに割り当てるステップを含み、前記複数の帰属度係数が前記気泡の複数の数値パラメータと同数であり、
前記複数の基準クラスから現在の基準クラスを割り当てるステップが、
基準クラス毎に前記複数の帰属度係数を合計し、前記複数の基準クラスから、最も大きな前記複数の係数の合計を有する現在の基準クラスを選択するステップを含む、方法。
【請求項６】
請求項４記載の方法において、前記処理画像において計算された各数値パラメータの前記複数の数値範囲に対する帰属をチェックするステップが、
−各基準クラスが複数の帰属度係数によって表されるように、基準クラス毎に、前記複数の帰属度係数の内１つの帰属度係数を、前記処理画像において識別された前記複数の気泡を特徴付ける前記複数の数値パラメータの各数値パラメータに割り当てるステップであって、前記複数の帰属度係数が前記気泡の複数の数値パラメータと同数である、ステップと、
−重み係数をそれぞれの数値パラメータの各帰属度係数に、最小重み値から最大重み値までの範囲を取る正の実数として割り当て、前記複数のクラスの基準クラス毎に数値帰属指数を、前記基準クラスに関連付けられた複数の数値パラメータに対応する前記複数の帰属度係数の合計として計算するステップであって、各帰属度係数が、それぞれの重み係数によって重み付けされ、これによって前記対応する複数の基準クラスに関連付けられた複数の帰属指数を得るステップと、
を含み、
前記複数の基準クラスから現在の基準クラスを割り当てるステップが、
−そのように計算された複数の帰属指数から最も大きな帰属指数を選択し、前記選択した数値指数に関連付けられた前記基準クラスを、前記泡立てミルクを含む飲料の取り込み画像に関連付けられた現在の基準クラスとして割り当てるステップを含む、方法。
【請求項７】
泡立てミルク吐出機によって吐出されたミルク・フォームの品質を自動的に評価する方法であって、
−吐出口から泡立てミルクを吐出するために自動吐出機を用意するステップであって、前記自動吐出機が、それぞれの複数の機械動作パラメータが現在の動作パラメータとして設定される複数の回路エレメントを含むミルク回路（milk circuit)を含み、前記複数の機械動作パラメータが、第１回路エレメントの第１機械動作パラメータを含む、ステップと、
−前記吐出口から泡立てミルクをベースとした飲料を吐出するステップであって、前記飲料が、表面粒質を有する泡立てミルクの自由表面を有し、吐出が現在の機械動作パラメータによって実行される、ステップと、
−前記泡立てミルクの表面粒質に基づいてフォーム品質レベルを表す複数の基準クラスを定めるステップであって、前記表面粒質が前記自由表面上の気泡によって記述され、前記クラスが前記自由表面上の複数の気泡のサイズおよび数を含む複数の数値パラメータによって特徴付けられ、各基準クラスが基準クラス値によって表され更に前記複数の数値パラメータのそれぞれの複数の数値範囲によって記述され、数値範囲が基準クラス毎の前記複数の数値パラメータの内１つの数値パラメータに対応し、これによって各基準クラスが前記複数の数値パラメータのそれぞれの複数の数値範囲によって定められる、ステップと、
−カメラを含みデータ通信ネットワークに接続可能なデータ端末を使用して、前記飲料の自由表面の主画像としてディジタル画像を取り込むステップと、
−前記取り込んだディジタル画像をコンピューティング・デバイスに前記データ通信ネットワークを通じて送信するステップと、
−少なくとも１つのデータ表を含むデータベースを前記コンピューティング・デバイス上に作成するステップであって、前記データベースが、エントリとして、前記第１機械動作パラメータの複数の値を含み、前記第１機械動作パラメータの各々の値がそれぞれの基準クラス値と関連付けられる、ステップと、
−前記コンピューティング・デバイス上で前記取り込んだ主画像をディジタル処理して処理画像を得るステップであって、前記飲料の表面粒質を表す複数の気泡を識別し、各気泡がそのサイズを定める輪郭線によって定められる、ステップと、
−前記複数の気泡を特徴付ける対応する複数の数値パラメータの複数の値を、前記処理画像において計算するステップと、
−前記処理画像において計算された各数値パラメータ値の、前記数値パラメータの複数の数値範囲に対する帰属をチェックするステップと、
−前記チェックするステップの結果にしたがって、前記複数の基準クラス値の内、基準クラス値によって表される現在の基準クラスQkを割り当てることにより、フォーム品質の基準クラスを、泡立てミルクを含む前記飲料の前記取り込み画像に割り当てるステップと、
を含む、方法。
【請求項８】
請求項７記載の方法において、前記方法が補正動作を行うためのものであり、更に、
−前記複数の基準クラス値の公称基準クラス値Qnを引き出し、QkがQnとは所定の閾値よりも大きい値だけ異なるか否かチェックするステップと、
−値Qkが公称クラス値Qnよりも前記所定の閾値よりも大きい値だけ異なる場合、データベースから、前記公称クラスQnおよび前記第１回路エレメントに関連付けられた前記第１機械動作パラメータの第１の値と、前記現在の基準クラス値Qkに関連付けられた前記第１機械動作パラメータの第２の値とを引き出すステップと、
−前記現在の基準クラスに関連付けられた前記第１機械動作パラメータの第１の値が、前記第１機械動作パラメータの第２の値とは異なるか否かチェックするステップと、
−異なる場合、前記第１機械動作パラメータの前記第１および第２値間の差にしたがって、前記第１現機械動作パラメータを調節するために補正動作命令データを出力するステップと、
を含む、方法。
【請求項９】
請求項７または８記載の方法において、前記処理画像において識別された前記気泡が、幾何学的に楕円として定められ、前記数値パラメータが、前記複数の気泡の数、前記複数の気泡の各気泡の平均半径、および前記複数の気泡の部分集合(subgroup)の複数の密度値を含み、各部分集合が、前記気泡の平均半径のそれぞれの数値範囲に関連付けられる、方法。
【請求項１０】
請求項８または９記載の方法において、前記吐出機が、前記データ通信ネットワークに接続されるように構成され、ネットワーク・データを送信および受信するモジュールと、前記データ送受信モジュールおよびその電子制御のための前記第１回路エレメントに接続された電子制御ユニットとを含み、補正動作命令データを出力するステップが、
−前記命令データを前記吐出機の電子制御ユニットに送信するステップと、
−前記第１機械動作パラメータの前記第１および第２値間の差に等しい量だけ前記第１機械動作パラメータを自動的に調節することによって、前記命令データを実行する前記第１回路エレメントを制御するステップと、
を含む、方法。
【請求項１１】
請求項８または９記載の方法において、前記データ端末がディスプレイを含み、補正動作命令データを出力する前記ステップが、データ端末ディスプレイ上における１つ以上の命令の表示のために、前記命令データを前記データ端末に送信するステップを含む、方法。
【請求項１２】
請求項７から１１のいずれか１項記載の方法において、更に、
−基準クラスに対する帰属の度合いの複数の係数を、数値パラメータが前記基準クラスの複数の数値範囲の内の１つの数値範囲に該当しないことを示す最小値と、前記数値パラメータが前記数値範囲に属することを示す最大値とを含む、正の実数として定めるステップを含み、
前記処理画像において計算された各数値パラメータの、前記複数の数値範囲に対する帰属をチェックするステップが、
−各基準クラスが複数の帰属度係数によって表されるように、基準クラス毎に、前記複数の帰属度係数の内１つの帰属度係数を、前記処理画像において識別された前記複数の気泡を特徴付ける前記複数の数値パラメータの各数値パラメータに割り当てるステップであって、前記複数の帰属度係数が前記気泡の複数の数値パラメータと同数である、ステップと、
−重み係数をそれぞれの数値パラメータの各帰属度係数に、最小重み値から最大重み値までの範囲を取る正の実数として割り当て、前記複数のクラスの基準クラス毎に数値帰属指数を、前記基準クラスに関連付けられた複数の数値パラメータに対応する前記複数の帰属度係数の合計として計算するステップであって、各帰属度係数が、それぞれの重み係数によって重み付けされ、これによって前記対応する複数の基準クラスに関連付けられた複数の帰属指数を得るステップと、
を含み、
前記複数の基準クラスから現在の基準クラスを割り当てるステップが、
−そのように計算された複数の帰属指数から最も大きな帰属指数を選択し、前記選択した数値指数に関連付けられた前記基準クラスを、前記泡立てミルクを含む飲料の取り込み画像に関連付けられた現在の基準クラスとして割り当てるステップを含む、方法。
【請求項１３】
請求項１２項記載の方法において、前記複数の基準クラスから現在の基準クラスを割り当てるステップが、前記最も大きい帰属指数を選択する前に、
−複数の正規化帰属指数を得るように、前記複数のクラスの前記複数の帰属指数を正規化するステップを含み、
前記最も大きい帰属指数を選択するステップが、
−前記複数の正規化帰属指数の内最も大きい帰属指数である
【数１】
2017225804.tif 000016
を選択し、前記最も大きい正規化帰属指数を、前記最も大きい正規化帰属指数に関連付けられたクラスに連続するクラスの正規化帰属指数である
【数２】
2017225804.tif 000017
と比較するステップと置き換えられ、
前記複数の基準クラスから現在の基準クラスを割り当てるステップが、更に、
−前記最も大きい帰属指数と前記連続するクラスの前記正規化帰属指数の各々との間におけるそれぞれの差が、閾値差値よりも大きいか、または閾値差値以下かチェックするステップと、
−前記最も大きい帰属指数と前記連続するクラスの前記正規化帰属指数の各々との間における前記差の双方が、前記閾値差値よりも大きい場合、前記最も大きい正規化帰属指数に、前記泡立てミルクを含む飲料の前記取り込み画像に関連付けられた現在の基準クラスとして、前記最も大きい指数に関連付けられた基準クラスを割り当てるステップと、
−前記最も大きい正規化帰属指数と前記連続するクラスの前記正規化帰属指数の各々との間における前記差の一方が、前記閾値差値以下である場合、以下の式の１つ、
【数３】
2017225804.tif 000018
にしたがって最終クラス値Qfinを計算し、前記計算した最終クラス値Qfinを、前記泡立てミルクを含む前記飲料の前記取り込み画像に関連付けられた前記現在の基準クラスの基準クラス値Qkに割り当てるステップと、
を含む、方法。
【請求項１４】
請求項８から１２のいずれか１項記載の方法において、更に、前記公称基準クラス値Qnを引き出す前記ステップの前に、前記データ端末に対する入力データとして、前記公称基準クラス値Qnを入力し、前記値Qnを前記コンピューティング・デバイスに送信するステップを含む、方法。
【請求項１５】
請求項７から１４のいずれか１項記載の方法において、前記複数の回路エレメントが、ミルク・コンテナからミルクを吸引するミルク・ポンプと、空気流入口を含みミルク−空気混合体を生成するためにミルク流に接続された空気導管とを含み、前記ミルク−空気混合体が前記吐出口から吐出され、前記空気流入口から導入される空気流が、流量制御弁の開口を調節することによって調節可能であり、前記開口が流路断面を定め、前記第１回路エレメントが前記空気流量制御弁であり、前記第１機械動作パラメータが前記流路断面の開口である、方法。
【請求項１６】
請求項７から１４のいずれか１項記載の方法において、前記ミルク・ポンプが可変流量ポンプであり、前記ポンプ出力流量が、前記ポンプの動作パワーを制御することによって調節可能であり、前記第１回路エレメントが前記ミルク・ポンプであり、前記第１機械動作パラメータが前記ポンプの動作パワーである、方法。
【請求項１７】
請求項７から１６のいずれか１項記載の方法において、前記コンピューティング・デバイスがリモート・サーバである、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の分野
本発明は、ミルクをベースとした暖かい飲料および冷たい飲料の吐出機(dispensing machine)によって吐出されたミルク・フォーム(milk foam)の品質の自動診断方法に関する。更に特定すれば、そしてある好ましい実施形態によれば、本開示は、泡立てミルク吐出機によって吐出されたミルク・フォームの品質を自動的に評価し、補正動作を行う方法に関する。ある実施形態によれば、本開示は、ミルク・フォームの品質の遠隔診断および補正動作を行う方法に関する。
【従来技術】
【０００２】
関連技術
コーヒー系飲料を調製し吐出する機械の分野では、機械からの飲料吐出の遠隔制御システムが一般に知られている。例えば、専用アプリケーションが備えられ、Ｗｉ−Ｆｉ接続デバイスを含む吐出機と通信するスマートフォンから、所望の種類（カプチーノ、エスプレッソ、マッキャート）のコーヒーの吐出をプログラミングすることが可能である。
【０００３】
ＥＰ２３１４１８８は、エスプレッソ・コーヒー・メーカーのフィルタ・ホルダに、選択した一定量(dose)の轢いたコーヒーを充填する装置について記載する。この装置は、少なくとも１つの吐出デバイスと少なくとも１つのグラインダ−メテラー(grinder-meterer)とを含むコーヒー・メーカーを含む。コーヒー・メーカーは、吐出デバイスのフィルタ・ホルダに再充填しなければならない一定量のタイプについての情報を生成する識別ユニットを含み、グラインダ-メテラーは、識別ユニットによって生成された情報の検出ユニットを含む。検出ユニットは、フィルタ・ホルダがグラインダ−メテラー上に位置付けられ保持されたときに、対応する一定量をフィルタ・ホルダに供給させる。
【０００４】
自動泡立てミルク調製機の分野では、熟練のバーマンによって得られる高品質のフォームに類似するものを達成するように設定される解決手段が開発されている。特許出願ＥＰ１５０１３９８は、温度およびフォーム品質の制御によって、ミルクを加熱し泡立てるデバイスについて記載しており、ポンプから来る加圧空気および蒸気が、ミルクを入れた(containing)容器内に浸漬可能な運搬導管に導入される。
近年では、冷たい泡立てミルクをベースとした飲料に関心が高まっている。特許出願ＵＳ２０１０／００７５００７は、冷たいまたは暖かいミルク・フォームを生成する方法について記載し、ミルクと空気の混合体が、ポンプによって吸引され、スロットル点を通り、直接または流体加熱器(flow heater)を介して選択的に運搬される(convey)。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
殆どの厳しい消費者を満足させるミルク・フォームの品質は、概して、非常に細かい粒質(texture)に帰せられ、通常クリーム状の滑らかさおよび持続性を必要とする。飲料の自由表面の視覚的検査、特に泡立てミルクの視覚的検査により、フォームの品質に関する指示が得られる。しかしながら、視覚的検査は主観的な結果を出すことが多い。何故なら、これは検査を実施する操作者、および彼／彼女の判断のばらつきに左右されるからであり、環境的要因によっておよび彼／彼女の心理−生理的条件によって影響されることが多いからである。１人の操作者によって提供される評価に内在する主観を修正することを試みるために、多くの場合、該当分野の「熟練者」で形成される検査グループ（パネル）によって官能分析を実行し、ひとりひとりの評価を「平均して均そう」(average out)としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本出願人は、ミルク・フォームの品質、例えば、カプチーノまたは「ラッテ・マッキアート」の品質の評価をもっと客観的にできれば、時間および結果の反復性に関して有利であり、費用が減り信頼性が高まることに気がついた。
【０００７】
本出願人は、容器に入った(contained)泡立てミルクの自由表面の画像分析によって、ミルクをベースとする飲料を吐出する機械によって吐出されたミルク・フォームの品質を自動的に制御することが可能であることが分かった。この分析は、処理された画像において、泡立てミルクの表面の粒質(texture)を表す物理特性、したがってミルク・フォームの品質を示す物理特性を識別し定量化する画像処理の自動手順を使用する。
【０００８】
好ましい実施形態では、物理特性は、泡立てミルクの表面上に存在する気泡であり、画像処理は、泡立てミルクの表面上に存在する複数の気泡を識別し数値的に明らかにする(define)ためにある。複数の気泡は、複数の数値パラメータによって、数値的に明らかにされる。複数の数値パラメータは、複数の気泡の内各気泡のサイズ（例えば、楕円で説明する場合は平均半径、円の場合は半径）と、複数の気泡の数とを含む。
【０００９】
本開示は、請求項１による、泡立てミルクの品質を自動的に評価する方法を提供する。
好ましい実施形態では、本出願人は、泡立てミルクを調製し吐出する自動機械について検討し、冷たいミルクをミルク用ポンプによって吸引し、ミルク−空気混合体を生成し、吐出口から吐出するように、空気と混合する。空気は、通常、ミルク吸引導管に接続された空気導管を通って外部環境から入り、流入空気の流量、したがって飲料の吐出中に導入される空気量の調節は、流量較正器(flow calibrator)によって行われる。流量較正器は、手動で制御することができ、または流入する空気流量の電子制御のための制御ユニットによって制御することができる。あるいは、空気ポンプによって、ミルクが流れる導管内に圧縮空気を押し込むことができ、または、例えば、ＤＥ４４４５４３６に記載されている種類のミルクおよび空気混合デバイスに圧縮空気を押し込むことができる。
【００１０】
通例、泡立てミルクの自動吐出機は、泡立てミルクの調製に関係する特定の動作パラメータ、具体的には、泡立てミルクを吐出する動作に関連する回路エレメントの動作パラメータを用いて設置される。動作パラメータの中には、例えば、ミルク用ポンプの送達流量、および吸入導管に入る空気の流量較正がある。例えば、ミルク吸引ポンプが可変流ポンプである場合、機械の設置時に１つ以上の流量値が設定されることが多い。本出願人は、機械の使用中に、何らかの使用条件が変化する可能性があり、設置時に設定したパラメータが所望のフォーム品質結果を達成できない可能性があることに気がついた。場合によっては、泡立てミルクの吐出機のユーザが、フォームの品質を（更に）改良できるか否か、そしてどのようにしてできるか知りたいということもあり得る。
【００１１】
本出願人は、必要であれば、補正動作に関する命令にしたがって行われる(follow)泡立てミルクの品質の自動評価が、サービス／補助コストまたは時間に関して有利になり得ることが分かった。ある実施形態では、ミルク品質の自動診断方法は離れて行われる。
【００１２】
本開示のある実施形態によれば、泡立てミルク吐出機によって吐出されたミルク・フォームの品質を自動的に評価する方法を提供する。この方法は、
【００１３】
−吐出口から泡立てミルクを吐出するために自動吐出機を用意するステップであって、自動吐出機が、それぞれの複数の機械動作パラメータが現在の動作パラメータとして設定される複数の回路エレメントを含むミルク回路（milk circuit)を含み、複数の機械動作パラメータが、第１回路エレメントの第１機械動作パラメータを含む、ステップと、
【００１４】
−吐出口から泡立てミルクをベースとした飲料を吐出するステップであって、この飲料が表面粒質を有する泡立てミルクの自由表面を有し、吐出が現在の機械動作パラメータによって実行される、ステップと、
−泡立てミルクの表面粒質に基づいてフォーム品質レベルを表す複数の基準クラスを定めるステップであって、表面粒質が自由表面上の気泡によって記述され、自由表面上の複数の気泡のサイズおよび数を含む複数の数値パラメータによって特徴付けられ、各基準クラスが複数の数値パラメータのそれぞれの複数の数値範囲によって定められるように、各基準クラスが基準クラス値によって表され更に複数の数値パラメータのそれぞれの複数の数値範囲によって記述され、各基準クラスが複数の数値パラメータのそれぞれの複数の数値範囲によって定められるように、複数の数値パラメータの内１つの数値パラメータが基準クラス毎のそれぞれの数値範囲に対応する、ステップと、
【００１５】
−カメラを含みデータ通信ネットワークに接続可能なデータ端末を使用して、飲料の自由表面の主画像としてディジタル画像を取り込むステップと、
−取り込んだディジタル画像をコンピューティング・デバイスにデータ通信ネットワークを通じて送信するステップと、
【００１６】
−少なくとも１つのデータ表を含むデータベースをコンピューティング・デバイス上に作成するステップであって、データベースが、エントリとして、第１機械動作パラメータの複数の値を含み、第１機械動作パラメータの各々の値がそれぞれの基準クラス値と関連付けられる、ステップと、
−コンピューティング・デバイス上で取り込んだ主画像をディジタル処理して処理画像を得るステップであって、飲料の表面粒質を表す複数の気泡を識別し、各気泡が、そのサイズを定める輪郭線によって定められる、ステップと、
−複数の気泡を特徴付ける対応する複数の数値パラメータの複数の値を、処理画像において計算するステップと、
【００１７】
−処理画像において計算された各数値パラメータの、基準クラスに関連付けられた数値パラメータの複数の数値範囲に対する帰属をチェックするステップと、
−チェックするステップの結果にしたがって、フォーム品質の基準クラスを、泡立てミルクを含む飲料の取り込み画像に割り当てるように、複数の基準クラス値 の内、基準クラス値Qkによって表される現在の基準クラスを割り当てるステップと、を含む。
【００１８】
ある好ましい実施形態では、この方法は、更に、補正動作を実行するためのものであり、現在の基準クラスを割り当てた後に、
−複数の基準クラス値の公称基準クラス値Qnを引き出し、値Qkが値Qnとは所定の閾値よりも大きく異なるか否かチェックするステップと、
−値Qkが公称基準クラス値Qnよりも所定の閾値よりも大きい値だけ異なる場合、データベースから、公称クラスQnに関連付けられた第１機械動作パラメータの第１の値と、現在の基準クラス値Qkに関連付けられた第１動作パラメータの第２の値とを引き出すステップと、
−現在の基準クラスに関連付けられた機械動作パラメータの第１の値が、第１機械動作パラメータの第２の値とは異なるか否かチェックするステップと、
−異なる場合、第１機械動作パラメータの第１および第２値間の差にしたがって、第１現機械動作パラメータを調節するために補正動作命令データを出力するステップと、を含む。
【００１９】
ある実施形態では、コンピューティング・デバイスは、リモート・コンピューティング・デバイスであり、好ましくは、リモート・サーバである。
【００２０】
一実施形態では、コンピューティング・デバイスは、ネットワーク・データを送信および受信するモジュールを含む吐出機内に設置され、このモジュールはデータ通信ネットワークに接続可能である。
【００２１】
好ましくは、取り込んだ主画像は写真画像である。
本発明の更に他の特徴および利点は、非限定的な例として与えられる本発明の実施形態、および添付図面(enclosed figures)を参照して書かれた、以下の詳細な説明から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１（ａ）から図１（ｇ）は、各々、カップに吐出されたカプチーノにおけるミルクの表面を撮影した写真を報告し、ミルク・フォームが異なる特性を有することが見て取れる。
【図２】図２は、本発明の実施形態にしたがって、自動泡立てミルク調製機によって吐出されたミルク・フォームの品質を自動的に診断するための電子情報処理システムの上位アーキテクチャを表すブロック図である。
【図３】図３は、本発明の他の実施形態にしたがって、自動泡立てミルク調製機によって吐出されたミルク・フォームの品質を自動的に診断するための電子情報処理システムの上位アーキテクチャを表すブロック図である。
【図４】図４は、本発明の一実施形態にしたがって、ミルク・フォーム診断用のデータ処理システムを含むネットワーク環境を示すブロック図である。
【図５】図５は、本発明の他の実施形態にしたがって、ミルク・フォーム診断のためのデータ処理システムを含むネットワーク環境を示すブロック図である。
【図６】図６は、本発明の実施形態による方法を実現することができる、冷たいおよび暖かい泡立てミルクを生成し吐出する装置の図を示す。
【図７】図７は、データ端末から受け取られた主画像の例を示す。
【図８】図８は、本発明の一実施形態にしたがって、計算された基準クラスと基準公称クラス(reference nominal class)との間に差があるか否かチェックし、補正動作を実行することに関するステップの流れ図である。
【図９】図９は、１から６までの複数のクラス値Ｑに関連付けられた機械動作パラメータに関するデータ表の一例である。
【図１０】図１０は、本発明の他の実施形態にしたがって、計算された基準クラスと基準公称クラス(reference nominal class)との間に差があるか否かチェックし、補正動作を適用することに関するステップの流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
詳細な説明
泡立てミルクをベースにした飲料の自由表面の主画像は、好ましい実施形態では、容器に吐出された飲料の表面の写真である。図１（ａ）〜図１（ｇ）は、各々、カップ内に吐出されたカプチーノにおけるミルクの表面を撮影した写真を報告する。ミルク・フォームは、図１（ａ）の泡立ちが殆どない液体ミルクから、図１（ｇ）の非常に細かくて長持ちする粒質(texture)があるフォームまでの範囲にわたる異なる特性を有することが見て取れる。フォームの品質は、図１（ａ）から図１（ｇ）に向かって徐々に向上する。品質の観点からは、フォームの品質は、粒質、一貫性、永続性というような属性によって記述することができるが、これらの属性の一部は裸眼によって気付くことができる。図１（ａ）〜図１（ｇ）に示す実施形態では、７段階のフォーム品質レベルが設けられ、品質に関して以下のように説明することができる。
【００２４】
図１（ａ）：殆どフォームが存在せず、気泡(bubble)の下に液体が見える。
図１（ｂ）：殆ど揃っていない軽いフォームに大きな気泡が混じり、気泡は徐々に破裂する。
図１（ｃ）：大型および中型の気泡が混じるフォーム。
図１（ｄ）：多少大きめの気泡がかなりあることが目立つフォーム。
図１（ｅ）：いくらかの大きな気泡がある細かいフォーム。
図１（ｆ）：細かい粒質であるが、微小気泡が未だ見える。
図１（ｇ）：事実上見えない非常に細かい粒質。
【００２５】
本出願人は、複数のサンプル画像を、ミルク・フォームの品質レベルを表し、泡立てミルクの表面粒質に基づいて定められる複数の基準クラスに類別できることを確認した。
【００２６】
更に一般的には、フォーム品質レベルを表す複数の基準クラスを定めることが可能であり、基準クラスは、それぞれ複数のクラス値Qk, k=1,..,rで示される。クラス値Qk は、基準公称クラスの最小値Qminと最大値Qmaxとの間の値を含み、フォームの品質はQminからQmaxに向かって徐々に向上する。各基準クラスは、複数の数値範囲の表面粒質、即ち、１つ以上の気泡、の物理特性の対応する複数の基準パラメータによって記述される。数値範囲が定量的にクラスを定める。図１（ａ）から図１（ｇ）の実施形態は７つのサンプル画像を示すが、基準クラスの数は、以下で報告する実施形態において異なる基準クラスに割り当てられる数値と共に、単なる例証に過ぎないことを意図している。
【００２７】
図２は、本開示の一実施形態にしたがって、泡立てミルクを調製し吐出する機械によって吐出されたミルク・フォームの品質を自動的に診断するためのデータ電子処理システムの上位アーキテクチャを表すブロック図である。容器内に機械によって吐出された泡立てミルクをベースとした飲料の自由表面の主ディジタル画像２０が、ミルク・フォームの診断のために、データ処理システム２１によって取り込まれる(acquire)。飲料の自由表面は、容器の縁、例えば、カプチーノ・カップの縁によって境界が決められる。システム２１は、物理特性が識別された処理画像を生成するために、主画像を受け取って処理するように構成された画像処理モジュール２２を含み、物理特性は表面粒質を表す。本開示によれば、物理特性は、泡立てミルクの表面上に出現する複数の気泡である。
【００２８】
図２の実施形態では、ミルク・フォームの診断のためのデータ処理システム２１は、泡立てミルク吐出機に関して離れているサーバ内にインストールされ、このサーバ上で実行される。異なる実施形態では、データ処理システム２１は、吐出機内に含まれるプロセッサにインストールされ実行される。
【００２９】
また、システム２１は、画像処理モジュール２２に論理的に接続され、処理画像を分析するモジュール２３も含む。画像分析モジュール２３は、処理画像を受け取り、この処理画像において、気泡に関する複数のパラメータを計算するように構成されている。
【００３０】
更に、システム２１は、複数の数値範囲が、気泡を特徴付ける複数の数値パラメータの数値パラメータ毎に格納されるデータベース２４も含む。各数値範囲は、フォームの品質を示す複数の基準クラスのそれぞれの基準クラスQkと関連付けられ、各基準クラスが、複数の基準パラメータに対応する複数の数値範囲によって記述されるようになっている。
【００３１】
好ましくは、基準クラスは、クラス値で示される数値、例えば、整数値によって表される。データベース２４は、好ましくは、データ構造であり、例えば、基準クラスに関連付けられ、更に複数の気泡(bubbles)のそれぞれの数値パラメータに関連付けられた複数の数値範囲によって記述されるベクトルによって形成される参照表である。画像分析モジュール２３は、論理的にデータベース２４に接続され、このような計算された数値パラメータの基準クラスを決定するように、処理画像において識別された複数の気泡について計算された複数の数値パラメータの各数値パラメータを、データベース２４に格納されている対応する基準パラメータの数値範囲と関連付けるように構成されている。また、画像分析モジュール２３は、各計算された数値パラメータの基準クラスを決定した後、以下で更に詳しく説明するように、数値パラメータに関連付けられた１つ以上の基準クラスに基づいて、基準クラスQkを計算するように構成されている。
【００３２】
処理画像の分析から導かれた複数の基準クラスQ1, Q2, ..., Qrの中の基準クラスQkの値の決定に続いて、画像分析モジュール２３は、基準クラスを示す情報データを、主画像の処理および処理画像の分析の結果として出力するように構成されている。
【００３３】
システム２１がユーザ・インターフェースおよびディスプレイが備えられた吐出機内にインストールされる一実施形態では、画像分析モジュール２３は、ディスプレイ上における値Qkの表示のために、機械のユーザ・インターフェースと通信するように構成され、次いでこの値がユーザによって使用可能な情報となる。
【００３４】
システム２１が、吐出機に関して離れているサーバにインストールされる他の実施形態では、画像処理モジュールは、値Qkの表示のために、サーバに接続されたデータ端末に、または機械(machine)にデータ送受信モジュールが設けられている場合には、吐出機の制御ユニットにデータ通信ネットワークを通じて値Qkを送信する送信モジュールと通信するように構成される。このように、ユーザは、吐出された飲料におけるミルクの泡立てに対応する基準クラスに関する情報を受け取る。この情報は、データ処理システム２１に送られた主画像内にある。
【００３５】
図３は、本開示の他の実施形態にしたがって、泡立てミルク調製および吐出機によって吐出されたミルク・フォームの品質を自動的に診断するデータ電子処理システムの上位アーキテクチャを表すブロック図である。図２を参照して説明したエレメントと同様の機能を有するエレメントには、同じ参照符号が振られている。図３の実施形態では、主画像２０はデータ処理システム２９によって取り込まれる。データ処理システム２９は、画像分析モジュール２３に論理的に接続された補正動作モジュール２５を含む。画像分析モジュールは、値Qkを補正動作モジュール２５に送信するように構成されている。また、モジュール２５は、複数の基準クラス値に含まれる公称クラス値(nominal class value)Qn（即ち、１およびｒの間に含まれるｎ）を引き出し、基準クラス値が公称クラス値とは所定の閾値よりも大きい値だけ異なるか否か判定するために、基準クラス値QkをQnと比較するように構成されている。異なる場合、補正動作モジュール２５は、基準クラスQkに関連付けられた機械動作パラメータの値、および公称クラスQnに関連付けられた機械動作パラメータの公称値を引き出し、クラスQkに関連付けられた機械動作パラメータの値と、クラスQnに関連付けられた機械動作パラメータの値との間の差にしたがって、機械の現動作パラメータを調節するための命令データ２７を出力するように構成されている。
【００３６】
好ましくは、基準クラスに関連付けられた動作パラメータはデータベース２６において構造化され(structured)、データベース２６は少なくとも１つのデータ表を含み、このデータ表において、機械動作パラメータの値のベクトルが複数の基準クラスの各基準クラスに関連付けられる。データベース２６は、好ましくは、データ処理システム２１内に含まれる。
【００３７】
一実施形態では、命令データ２７は、補正動作モジュールにアクセス可能となるように予めプログラミングされシステム２９に格納されている複数の命令データから選択される。
【００３８】
泡立てミルク吐出機に、データ通信ネットワークに接続可能でありネットワーク・データを送信および受信するためのモジュールが設けられ、更にデータ送受信モジュール、および泡立てミルクの吐出に関連する回路エレメントと接続され回路エレメントの機械動作パラメータを制御するための制御ユニットが設けられた一実施形態では、命令データを出力するステップは、命令データを吐出機の制御ユニットに送信し、回路エレメントに関する少なくとも１つの機械動作パラメータを自動的に調節することによって命令データを実行するステップを含む。
【００３９】
他の実施形態では、補正動作モジュール２５によって実行された処理の結果は、データ端末または吐出機の制御ユニットがデータ通信ネットワークによって処理システム２９に接続されている場合、データ端末のディスプレイ上または吐出機のディスプレイ上にメッセージを表示することによって、自動的にユーザにレンダリングされる送信命令データ(transmitting instruction data)２７を含む。
【００４０】
補正動作の結果がメッセージの表示である場合、命令データは、一実施形態によれば、予めプログラミングされた文章メッセージ、例えば、「ポンプのパワーを３０％ＰＷＭに変更しなさい」という形態となる。ここで値「３０％」は、基準公称クラスQnに関連付けられた動作パラメータ・ポンプ・パワーの値として、データベース２６から引き出されたものである。
【００４１】
公称クラス値Qnは、例えば、吐出機から得ることができるミルク・フォームの最高品質に対応する。
【００４２】
ネットワークに接続された環境では、ミルク・フォームの品質を自動的に診断するデータ処理システムは、高いレベルのアプリケーション・プログラムを提供するソフトウェアとして実現される。フォームの品質を診断するためのデータ処理システムのモジュールは、高いレベルのアプリケーション・プログラムによって設けられるソフトウェア・コンポーネントであり、データベース・アプリケーション、数学的アルゴリズム、および種々のソフトウェア・コンポーネントを接続するソフトウェア・インフラストラクチャを含む。
【００４３】
好ましい実施形態によれば、泡立てミルクをベースとした飲料の自由表面のディジタル画像は、データ端末を介して取り込まれる。このデータ端末はカメラを含み、移動体データ通信ネットワークの移動体に、または固定線データ・ネットワークに接続することができる。一実施形態では、データ端末は、カメラが設けられ、移動体データ・ネットワーク、例えば、ＵＭＴＳ、ＥＤＧＥ、またはＧＰＲＳに接続可能なスマートフォンまたはタブレットである。一般的に知られているように、データ端末にＷｉＦｉ機能が設けられている場合、データ・ネットワークへの接続は、ローカル・ネットワークを通じてワイヤレス信号（ＷＬＡＮ）によって可能になる。通例、カメラが装備されたデータ端末は、端末によって記録された写真を格納することができるメモリを含む。
このコンテキストでは、そして更に一般的な形態では、カメラが設けられたデータ端末とは、データ送受信モジュールおよびカメラを含むデバイスを意味する。
【００４４】
好ましい実施形態では、データ端末には、このデータ端末とリモート・サーバとの間における相互作用を管理するためのアプリケーション・ソフトウェアが設けられる。好ましくは、このアプリケーション・ソフトウェアは、ウェブＡＰＩを介してリモート・エンド・ポイントに接続されるプログラムであり、リモート・エンド・ポイントが、要求された画像分析機能を実行し、その結果を戻す。
【００４５】
図４は、本発明の一実施形態による、ミルク・フォーム診断用データ処理システムを含むネットワーク環境を示すブロック図である。自動泡立てミルク吐出機３０が設けられ、泡立てミルクを吐出する動作に関連する回路エレメント（図では見えない）の制御のための電子制御ユニットを含む。この吐出機には、固定線または移動体データ通信ネットワークとの接続のためのデータ送受信モジュール、例えば、ワイヤレス・モードでのローカル・ネットワークへの接続のためのＷｉ−Ｆｉモジュールも設けられ、ローカル・ネットワークはデータ通信ネットワークに接続される。
【００４６】
電子制御ユニットを通じて、カップ内への泡立てミルクの吐出は、ユーザによって制御される。例えば、ボタンまたはユーザ・インターフェースに接続されたタッチ・スクリーン・ディスプレイによって制御される。一方、ユーザ・インターフェースには、機械の電子制御ユニットに接続されている。移動体オペレーティング・システム（例えば、Ａｎｄｒｏｉｄ、ｉＯＳ、またはＷｉｎｄｏｗｓＰｈｏｎｅ）およびディジタル・カメラが装備されたデータ端末３１が設けられている。端末３１は、例えば、スマートフォンまたはタブレットである。このデータ端末上で、アプリケーション・ソフトウェアがインストールされ実行する。このアプリケーション・ソフトウェアは、例えば、図２または図３を参照して説明したようなタイプのミルク・フォームの品質診断用のデータ処理システムのアプリケーション・ソフトウェアがインストールされているリモート・サーバ３３にアクセスするように構成されている。通常の方法では、端末内にインストールされたアプリケーションは、アプリケーション自体の初期化、サーバ側アプリケーションへのデータ送信（例えば、ディジタル写真の送信）、サーバ３３からのデータ受信、および端末ディスプレイ上における受信データの表示のためのユーザ・インターフェース・エレメントを含む。
【００４７】
ある実施形態では、ユーザによってアプリケーションが起動される(opening)と、このようなユーザに、吐出機の機能に関する技術的情報を入力データとして挿入するように要求する。入力データは機械動作パラメータを含み、具体的には、例えば、モータ回転数またはポンプへのＰＷＭ信号のパーセント値で表されたミルク吸引ポンプの動作パワー、または、例えば、空気流入弁の流路断面によって表される、ミルク流に入る空気の流量のような、泡立てミルクの吐出に関係する回路エレメントの動作パラメータを含む。また、入力データは、機械のモデル、登録またはバーコード値、あるいは任意のその他の機械識別コードも含むことができる。
【００４８】
ユーザによる入力データの手動挿入というこの動作モードでは、端末にインストールされたアプリケーションは、入力データをサーバに送信するように構成されている。機械の動作パラメータに関係する入力データは、好ましくは、サーバのソフトウェア設定において、データ構造にエンコードされる。
【００４９】
機械３０による容器、例えば、カップへのミルク・フォームの吐出に続いて、ユーザは、データ端末３１によってカップ内のミルク・フォームの自由表面の写真３４を撮影し、アプリケーションを使用することによって、写真３４を、データ通信ネットワーク３２を通じてリモート・サーバ３３に送信する。リモート・サーバは、この写真を受信すると、サーバ側アプリケーションにおいて診断処理システムを初期化する（それ自体知られているモード(per se known modes)、例えば、アプリケーションを呼び出すスクリプトによって）。
【００５０】
一実施形態では、データ端末３１は、少なくとも８メガ画素の解像度で画像を記録するように構成されたディジタル・カメラを含む。
【００５１】
好ましくは、ユーザによるアプリケーションの起動により、アプリケーション自体が、公称クラス値Qnの挿入を要求するクエリーを生成する。この公称クラス値Qnは、検査対象の(under examination)吐出機には最適と見なされるフォームの品質、またはユーザによって望まれるフォームの品質に関連付けられる。好ましくは、このクエリーは、泡立てミルクが吐出されなければならないカップまたは既に吐出されたカップの直径値の挿入も要求する。
【００５２】
それ自体知られているモードでは、アプリケーションは、その起動により、ユーザ・インターフェース・アプリケーションを介してユーザに提示されるクエリーを含むテンプレートを生成する。入力データは、ユーザによって通常の方法で、例えば、アプリケーションに接続されたユーザ・インターフェース・アプリケーションによって、データ端末のディスプレイ・ユニット（例えば、ディスプレイ）および入力ユニット（例えば、キーボード、タッチ・ディスプレイ等）を介して挿入される。
【００５３】
データ端末によって送信された画像の受信時に、サーバ側アプリケーションが初期化され、フォーム（即ち、気泡）の表面粒質を表す物理特性が識別される処理画像を生成するための受信画像のディジタル処理、および複数の基準クラスの内、吐出された飲料に関連付けられた基準クラスQkを判定するために、処理画像において識別された複数の気泡を定量的に定める数値パラメータを計算することによる処理画像の分析を順次実行する。
【００５４】
図２において説明したタイプのミルク・フォームの品質を自動的に診断する電子データ処理システムでは、判定された基準クラスQkの値が、同じ端末のディスプレイにおけるこの値の表示のために、データ端末３１に送信される。一実施形態では、基準クラスQkは、吐出機３０のディスプレイ上におけるクラスの表示のために、この吐出機３０の制御ユニットに送信される。次いで、ユーザは、泡立てミルクをベースとした飲料が属する基準クラスを知ることができ、したがってこの機械によって吐出されたフォームの品質を知ることができる。
【００５５】
好ましい実施形態では、ミルク・フォームの品質を自動的に診断するための電子データ処理のための方法およびシステムは、計算した基準クラスQkと公称クラスQnとの間に差ΔQ（ΔQ = (Qn - Qk)≠0）があるか否か、所定の閾値よりも大きい絶対値を用いて自動的にチェックし、ある場合に、少なくとも１つの機械動作パラメータを調節するために補正動作命令データを出力することができる(provide for)。
【００５６】
この機械の制御ユニットは、サーバ３３から命令データを受信したときに、泡立てミルクを吐出する動作に対する少なくとも１つの機械動作パラメータ、例えば、ミルク流に入る空気の流量の変動、または出力ミルク−空気流量の変動の自動調節を、例えば、空気導管におけるソレノイド弁または圧縮空気ポンプの調節によって、実行するような方法で構成されている。
【００５７】
図１の実施形態を参照すると、１から７までの範囲を取る整数値をそれぞれの基準クラスと関連付けることができる。「良い」フォーム品質に対応する公称クラス値は、通例、５以上である。尚、公称クラス値は必ずしもQn＝７でなくてもよいことが認められる。何故なら、吐出機には、空気および／またはミルクと接触し調節可能である（図では見えない）回路エレメントの調節によって、高品質のフォーム粒質が得られないように作成および構成される（例えば、実験室内試験を実行するため）こともあり得るからである。
【００５８】
ある好ましい実施形態では、Qnは、値が最も高い基準クラスを表す（図１の例では、Qn=Qmax=７）。
【００５９】
ある好ましい実施形態では、データ端末によって送信された画像の受信時に、サーバ側アプリケーションが初期化され、泡立てミルクの表面上にある複数の気泡を示すための受信画像のディジタル処理、および処理画像において識別された複数の気泡に関係する数値パラメータに関連付けられた基準クラス値Qkを判定するための処理画像の分析を順次実行し、そして、所定の閾値よりも絶対値が大きい差ΔQ = (Qn - Qk)≠0があるか否かチェックする。ある場合、本方法は、好ましくはサーバ上にインストールされたデータ表から、QnおよびQkに関係する機械の少なくとも１つのそれぞれの動作パラメータを引き出し、以下の補正動作の内１つを含む命令データを出力するステップを含む。
【００６０】
（ｉ）泡立てミルクの吐出に関係する１つ以上の回路エレメントに接続された制御ユニットに電子コマンドを送信することによって、機械３０の少なくとも１つの動作パラメータの調節を自動的に実行する。
【００６１】
（ｉｉ）端末のディスプレイ上に表示される形態、したがってユーザによって使用可能な形態で命令データをデータ端末３１に送信する。その後、ユーザは、少なくとも１つの動作パラメータを調節するために、コマンドを機械に伝達する(impart)することができる。
【００６２】
補正動作は、動作（ｉ）および（ｉｉ）の組み合わせを含むことができる。図４に示さない実施形態では、機械３０にはカメラが設けられ、アプリケーションが機械の電子制御ユニット内にインストールされ、写真を取り込み、サーバ３３に送信することを可能にする。このような実施形態では、移動体データ端末移動体(mobile data terminal mobile)の使用は必要でない。何故なら、本開示による方法に関連するデータ端末の機能は機械内にあるからである。
【００６３】
他の実施形態（図４に示されない）では、自動診断システムが機械３０に内蔵される（即ち、機械がコンピューティング・デバイスを含む）。この場合、命令データを出力するステップは、泡立てミルク分に関係する１つ以上の回路エレメントに接続された制御ユニットに電子コマンドを送信することによって、機械のディスプレイ上に表示されるような形態で命令データを機械に送信するステップ、または機械３０の少なくとも１つの動作パラメータの調節を自動的に実行するステップを含む。
【００６４】
図５は、本発明の他の実施形態にしたがって、ミルク・フォームの診断のための情報処理システムを含むネットワーク環境を示すブロック図である。図４を参照して説明した機能と同様の機能を有するエレメントには、同じ参照番号が振られている。この実施形態では、吐出機３５は、泡立てミルクの自動吐出のために設けられ、泡立てミルクを吐出する動作に関連する回路エレメント（図では見えない）を制御する電子制御ユニット（例えば、中央処理ユニット、ＣＰＵ）を含む。この電子制御ユニットを通じて、泡立てミルクのカップへの吐出は、ユーザによって制御される。例えば、ユーザ・インターフェースに接続されたボタンまたはタッチ・スクリーン・ディスプレイによって制御される。一方、ユーザ・インターフェースは機械の電子制御ユニットに接続されている。吐出機３５には、データ通信ネットワークに接続可能なデータ送受信モジュールが設けられていない。したがって、通信はサーバ３２とデータ端末３１との間のみで行われる。ユーザは、アプリケーションを初期化し、機械動作パラメータおよび公称クラス値Qnを手作業で挿入する。機械３５による容器、例えば、カップへのミルク・フォームの吐出に続いて、ユーザはデータ端末３１によってカップ内のミルク・フォームの自由表面の写真３４を撮影し、クライアント側アプリケーションを使用することによって写真３４をリモート・サーバ３３に送信する。リモート・サーバは、写真の受信時に、サーバ側アプリケーションによって実行されるフォーム診断および補正処理システム(diagnosis processing system for the foam and correction)を初期化する。サーバ側アプリケーションは、出力において、フォームの表面粒質を表す物理特性に関係する数値パラメータに関連付けられた基準クラスQkを与える。基準クラスは、例えば、クラスの数値を含むメッセージをデータ端末のディスプレイ上に表示することによって、データ端末３１に送信される。
【００６５】
一実施形態では、本システムは、クラスQkの値が、ユーザによって入力データとして挿入された公称クラスQnの値と異なるか否かチェックし、異なる場合、本システムは、サーバからユーザに、彼／彼女が機械のために補正動作を進めたいか否か尋ねる(requesting)メッセージを送信する。ユーザが補正動作を進める選択肢を選択した場合、本方法は、好ましくはサーバ上にインストールされたデータ表から、QnおよびQkに関係する機械の少なくとも１つの動作パラメータのそれぞれの値を引き出すステップを含み、命令データを出力するステップは、端末のディスプレイ上に表示される形態、したがってユーザによって使用可能な形態で命令データをデータ端末３１に送信するステップを含む。続いて、ユーザは少なくとも１つの動作パラメータを調節するためにコマンドを機械に伝達することができる。
【００６６】
本開示による方法は、好ましくは、自動泡立てミルク吐出機上に実装され、この自動機は、冷たいミルクをコンテナからミルク吸引導管に沿って吸引するポンプを含む。ミルク吸引導管において、吐出口から吐出されるミルク−空気混合体を生成するように、ミルクはミルク流に導入された空気、例えば、吸引導管に導入された空気と混合される。一実施形態では、ポンプの作動(actuation)、およびミルク流に入る空気流の流量は、制御ユニットによって制御される。一実施形態では、ポンプは可変流量を有し、制御ユニットはポンプの出力流量を制御するように構成される。好ましくは、流量較正器は流量制御ソレノイド弁であり、空気導管に入る空気の流量は制御ユニットによって制御される。
【００６７】
ミルクを加熱する（機械は冷たい泡立てミルクのみを吐出するように構成することもできる）ための特定の解決手段や、ミルクを吐出するための特定の回路に本発明を限定することを望むのではなく、図６は、模式的に、冷たいおよび暖かい泡立てミルクを生成し吐出する装置を示し、この装置上に、本発明の一実施形態にしたがって本方法を実装することができる。図６において、泡立てたまたは泡立てない、冷たいおよび暖かい双方のミルクをベースとした飲料を調製し吐出する装置の図を示す。好ましい実施形態では、冷たいまたは暖かいミルクを吐出する装置は、コーヒー・メーカー、好ましくは、エスプレッソ・コーヒー・メーカーの一部であり、コーヒー、コーヒーおよびミルク、またはミルクだけをベースとした異なる飲料、例えば、カプチーノ、ラッテ・マッキアート、冷たい泡立てミルクが入ったサマー・コーヒー(summer coffee)、暖かい非泡立てミルク等を吐出する。
【００６８】
好ましくは３°Ｃから５°Ｃに冷やされた、冷たいミルク２がコンテナ１に収容されている。冷たいミルク２は、コンテナから、モータ６によって駆動されるポンプ５によって、コンテナ１において挿入された第１開放端とポンプに接続された第２端部とを有する吸引導管３に沿って吸引される。このポンプは、例えば、ギア・ポンプ(gear pump)とすることができる。ポンプの上流側において、第１空気導管７が、第１接続点４によって、吸引導管３に接続されている。第１空気導管は、周囲空気流入(inlet)のための自由端を有し、流入空気、したがって、飲料の吐出中に導入される空気の量を調節するために、流量を調節可能なソレノイド弁８がその上に配置されている。流入する空気流の変動は、ポンプによって吸引される空気／ミルク混合物における空気とミルクとの間の比率を変化させることを可能にし、通常ミルクの泡立てを変化させる。ソレノイド弁８による空気流量の調節は、好ましくは、電子制御ユニット（ＣＰＵ）１２によって制御される。電子制御ユニット１２は、具体的な断面解放値、例えば、流出開口を交差する空気流を横断する断面の具体的な値を選択することによって、流入空気流量を制御する。一実施形態では、空気流量制御弁８は比例型のソレノイド弁であり、可変流量が制御信号に比例する。異なる実施形態では、弁８は、手作業で調節することができる、累進較正器とすることができる。
【００６９】
図６では、ＣＰＵをソレノイド弁８に接続する制御線、そしてＣＰＵと装置の他の電気または電子デバイスとの間の制御線は全体的に破線で示されている。
【００７０】
ミルクおよび空気はポンプ５内部で混合され、ポンプの流出口から流出導管(outlet conduit)１１に送達される。流出導管１１は、泡立てミルク吐出口、即ち、端部１６で終端する。ミルクおよび空気の圧縮混合体は、流出導管２０に沿って押し込まれ、流体加熱器１７を通る。流体加熱器１７は、流出導管内に配置され、ミルクを加熱器の内部に通過させる間に過熱するように構成されている。図６に示す実施形態では、流体加熱器１７は、蒸気導管１８によって蒸気発生器１４に接続された蒸気加熱器である。流体加熱器は、ポンプ送達によって押し込まれたミルク／空気混合体を導入するための第１流入口を含む。蒸気導管１８は、加圧蒸気を流体加熱器１７に、加熱器の第２流入口を通って導入し、第１流入口に関して、ミルク／空気混合体および蒸気が別個に加熱器内部で交差する２つの方向に沿って供給されるような方法で、配置されている。蒸気導管１８において、前記導管を閉鎖および解放するため、したがって蒸気流を途中で捕らえるまたはそれを加熱器１７に到達させるために、蒸気９を途中で捕らえるソレノイド弁が挿入されている。電子制御ユニット１２は、蒸気弁９の解放および閉鎖を作動させることによって、蒸気弁９を制御する。
【００７１】
ポンプ５は、流出導管１１に導入される空気／ミルク混合体の送達流量に対応する少なくとも１つの動作パラメータによって定められる、動作条件において動作する。ＣＰＵ１２は、モータ６を制御することによって、ポンプの作動を制御する。
【００７２】
ある実施形態では、ポンプ５は、好ましくは可変回転速度を有する、可変流量ポンプ(variable flow pump)である。ポンプの送達流量の変動により、空気／ミルク混合体における空気とミルク間の比率を変化させることができる。可変流量ポンプの場合、ＣＰＵ１２は、ポンプ５の回転速度を制御することによって、ポンプ５のモータ６を制御する。
【００７３】
冷たいまたは暖かい泡立てミルクは、流出導管１１の開放端に位置する吐出口１６から流出し、最終的にカップまたはグラス１９に入る(end in)。カプチーノの調製についての非限定的な例を参照すると、コーヒーは、通例、別個の吐出口（図示せず）からカップ内に吐出され、次いでミルク・フォームがミルク吐出口１６から吐出されて、カップを満たすかまたはほぼ満たす。
【００７４】
図に示されない異なる実施形態では、ポンプの下流において、流出導管上に、ミルク−空気混合体を直接吐出口に、または流体加熱器を介して選択的に伝える(convey)分流弁が配置される。このタイプのミルクの吐出するための回路が、ＵＳ２０１０／００７５００７に記載されている。
【００７５】
カプチーノを吐出した後、ユーザはデータ端末においてアプリケーションを初期化し、写真を撮影し、カプチーノで満たされたカップの写真画像（主画像）をサーバに送信し、サーバは、受信した写真画像のディジタル画像処理プロセスを実行する。
【００７６】
この写真画像を用いて、ユーザは、容器、好ましくは、カプチーノ・カップの内径のような、較正パラメータを挿入する。一旦カップの内径が入力データとして受け取られたなら、画像処理プロセスは、画素単位でのカップ内径の測定に進み、こうして画像単位（画素）からメートル単位への画像の較正を可能にする。好ましくは、ユーザは、ポンプの少なくとも１つの動作パラメータを含む現在の機械動作パラメータ（写真が取り込まれた飲料の吐出の間機械において使用されている）、例えば、例えばモータの回転数または、ポンプが可変回転速度を有するポンプである場合、ポンプへのＰＷＭ信号のパーセント値で表現されたミルク吸入ポンプの動作パワー、および弁が手動調節可能な流量較正器である場合空気流量規制弁の開口、または流量規制ソレノイド弁の使用電圧を挿入する。任意に、ユーザは、入力データとして、ボイラの温度、または蒸気圧、および機械のモデルまたは他の製品識別コードのような、他の機械動作パラメータを挿入する。
【００７７】
図７は、データ端末から受信したディジタル主画像（カラー写真画像）の実施形態を示す。主画像は、円形の縁を有しカプチーノが入っているカップの上面図のディジタル写真であり、その上面は泡立てミルクによって形成されている。一実施形態では、ディジタル画像処理のプロセスは、以下の順次ステップを含む。
【００７８】
（ａ）主ディジタル画像を受信する。
（ｂ）入力データとして、カップの縁の外半径(external radius)の値を、メートル単位で受け取る。
（ｃ）１つ以上のライブラリ関数（例えば、ＯＰＥＮＣＶ）を使用することによって主画像を限定し、カップの縁の外側となる画像の領域を排除するか、または外部領域を均一な色、例えば、黒で覆う。
【００７９】
（ｄ）画像のエレメントの画素座標からメートル単位の変換のための較正を得るために、 画素単位でカップの縁の外半径の値を測定する。
（ｅ）グレー・スケールで泡立てミルクの表面のマッピングを作成するために、画像のカップの縁によって限定される内部領域を、グレー・スケールに変換する。
【００８０】
（ｆ）主画像内に存在するノイズを除去するために、画像にスムージング・フィルタを、更に１つ以上の鮮鋭化フィルタを適用する。例えば、スムージング・フィルタはガウス・フィルタである。例えば、鮮鋭化フィルタはラプラス・フィルタである。
【００８１】
（ｇ）ステップ（ｆ）で得られたグレー・スケール画像を二進画像に変換する。例えば、グレー・スケール画像において、各画素が０および２５５の間に含まれる強度値を有する場合、画像の二進化により、値が２２０未満である全ての画素を黒に変換し、値が２２０以上である全ての画素を白に変換する。
【００８２】
（ｈ）ミルクの表面上における気泡の縁を明確にするために、二進画像上に、輪郭を抽出するディジタル・フィルタを適用し、その結果、これまでのステップのディジタル処理によって示された気泡毎に１つずつ、複数の輪郭を得る。輪郭抽出アルゴリズムは、例えば、“Topological structural analysis of digitized binary images by border following”（境界追跡によるディジタル化二進画像のトポロジ的構造分析）by S. Suzuki and K. Abe, published in Computer Vision, Graphics, and Image Processing, 30(1):32-46 (1985)に記載された、ＳＵＺＵＫＩ８５である。抽出された輪郭線は、画像において画素座標で空間的に定められ、以上で示した較正によって、メートル単位に変換される。
【００８３】
（ｉ）例えば、 Andrew W Fitzgibbon and Robert B Fisher in “A buyer's guide to conic fitting”,（円錐当てはめに対する購入者の指針）Proceedings of the 6thBritish Conference on Machine Vision (Vol. 2), pp. 513-522 (1995) によって記載されたＦｉｔｚｇｉｂｂｏｎ９５アルゴリズムによって、直前のステップにおいて識別された複数の気泡の輪郭線を楕円に変換する。この処理は、気泡を容易に試験可能な幾何学的形状として数値的に定めることを可能にする。
【００８４】
（ｊ）画像から、偽陽性になる確率が非常に高い、小さすぎるまたは大きすぎる気泡を排除する目的で、有意な楕円だけを保持するために、第１面積閾値よりも小さい面積を有する楕円、または第２面積閾値よりも大きな面積を有する楕円を排除する。
【００８５】
（ｋ）直前のステップにおいて得られた画像上で、互いに周囲が接するまたは部分的に重複する楕円の対を選択し、適した幾何学関数を使用することによって、前記楕円の対を繋ぎ合わせる。何故なら、これらは１つの大きな気泡から導かれたが、ディジタル輪郭抽出フィルタが誤って２つに分割した確率が非常に高いからである。
【００８６】
（ｌ）過度に長い楕円、例えば、半長軸と半単軸との間の比が１．７７よりも大きい楕円を選択し、選択した各楕円を、元の輪郭線内に含まれる２本または３本の輪郭線によって定められる、２つまたは３つのもっと小さい楕円に分割する。この処理は、例えば、幾何学関数を適用することによって行うことができる。
【００８７】
ディジタル主画像のディジタル処理のための前述したステップ（ａ）から（ｌ）の終了時に、処理画像において複数の楕円が識別される。これらの楕円は、泡立てミルクの表面上で強調されたそれぞれの複数の気泡の輪郭を表し、各楕円は、半長軸および半単軸のような、複数の幾何学パラメータによって定められる。
【００８８】
このコンテキストで説明したディジタル・フィルタは、画像処理に適しており、市販のまたはカスタム・ソフトウェア・プログラムで実装される数学的アルゴリズムによって実現される。
【００８９】
一実施形態によれば、表面気泡(air surface bubble)は楕円の幾何学的形状で記述されるが、本開示は、気泡を円で幾何学的に記述できることを除外しない。この場合、気泡は、１つの幾何学的パラメータ、半径または直径によって定められる。
【００９０】
このプロセスは、以下のプロセス・ステップ（ｍ）を含む。
（ｍ）ミルク表面の処理された最終画像上で識別された複数の気泡に関係する複数の数値パラメータＰを計算する。
【００９１】
泡立てミルクの細かい表面粒質は通常小さい半径の気泡を殆ど含まず、または非常に細かい粒質の場合、表面気泡は殆ど存在しないので、表面に存在する気泡のサイズやそれらの密度（単位面積当たりの気泡数）、および／または気泡の数を特徴付けることによって、フォームの品質の評価が可能になる。
【００９２】
ある好ましい実施形態では、複数の気泡の定量的定義のために計算される複数の数値パラメータＰは、下記を含む。
−複数の気泡の内ｉ番目の気泡の平均半径(Rave)iの平均値として計算される、処理画像において識別された複数の気泡の平均半径Rave。ここで、各気泡の(Rave)iは、幾何学的に気泡の輪郭を記述する楕円の半長軸および半単軸の平均値である。
−カップの内側の表面エリアにおける複数の気泡の総合密度DT。
−複数の気泡の総数Ｎ。
【００９３】
−「大きな」気泡の密度DG。即ち、所与の値よりも大きな平均半径を有する気泡によって占められる泡立てミルクの自由表面の面積の割合（通例、泡立てミルクの細かくない表面粒質を表す）、例えば、ｒ＞３．７ｍｍ。
−「中位」の気泡の密度 DM。即ち、一定の範囲の値内の平均半径を有する気泡によって占められる泡立てミルクの自由表面の面積の割合、例えば、１．８７ｍｍ≦ｒ≦３．７ｍｍ。
−「小さい」気泡の密度DP。即ち、所与の値よりも小さな平均半径を有する気泡によって占められる泡立てミルクの自由表面の面積の割合、例えば、ｒ＜１．８７ｍｍ。
【００９４】
ある実施形態では、数値パラメータＰは下記も含む。
−気泡の平均最少半径Rmin。
−気泡の平均最大半径Rmax。
【００９５】
尚、対象の数値パラメータは、以上で羅列したパラメータの部分集合にすることができ、更に先に報告した気泡の大型、中型、および小型を定める数値は単なる例証に過ぎないことは理解されよう。一実施形態では、クラスは数値パラメータの部分集合によって、例えば、気泡の数Ｎおよび大きい気泡の密度DGによって定められる。他の実施形態では、基準クラスは１つの数値パラメータ、例えば、Ｎのみによって定められる。
【００９６】
数値パラメータ毎に、基準クラスの数rと同じだけの複数の数値範囲が選択され、各数値範囲には、フォーム品質を示す基準クラスQk, k=1,2,...rが関連付けられる。
【００９７】
このプロセスは、処理画像において識別された楕円に基づいて計算された各パラメータ値Ｐの、このような値を含み特定の基準クラスQkと関連付けられた数値範囲との関連付けに進む。このように、基準クラスは、処理画像において識別された複数の気泡の複数の数値パラメータの各パラメータの数値と関連付けられる。各パラメータＰの基準クラスとの関連付けは、既知のソフトウェア手段(instrument)によって実行することができる。
【００９８】
一実施形態では、クラスQkを定める数値範囲は、それぞれの基準クラスに関連付けられたサンプルの泡立てミルクの写真の分析から経験的に決定される。
【００９９】
本出願人は、以下のことに気がついた。
（ａ）複数の基準クラスに関連付けられた特定の数値パラメータＰ（例えば、Rave, DG, DM,等）の数値範囲は、必ずしも、連続性および完全性の理由のために、互いから分離されず、互いに連続でなく、パラメータＰの数値が、それぞれの異なる規準クラスに関連付けられた２つの範囲に属することができることが起こり得る。
【０１００】
（ｂ）複数の数値パラメータを使用する分類の場合、同じ処理画像上で計算された、したがって同じ吐出動作に関連付けられる異なる数値パラメータが、異なる基準クラスのそれぞれの数値範囲に含まれることが可能である（例えば、クラスＱ１におけるRave、クラスＱ２におけるDG、クラスＱ１におけるＮ等）。
【０１０１】
好ましくは、数値パラメータの基準クラスとの関連付けは、以下で帰属度係数(membership degree factor)で示される数値係数ｆによって表される。数値係数ｆは、数値パラメータが基準クラスの複数の数値範囲の内の１つの数値範囲に該当しないことを示す最小値と、数値パラメータがその範囲に属することを表す最大値との間に含まれる正の実数によって定められる。
【０１０２】
ある実施形態では、各パラメータＰの数値は、複数の基準クラスの基準クラス毎の数値範囲に対する帰属度の係数ｆと関連付けられ、このような値が数値範囲内に含まれる場合（範囲の両端も含む）ｆ＝１となり、このような範囲の外側である場合ｆ＝０となる。
【０１０３】
好ましくは、帰属度係数ｆの少なくとも１／３の値が定められ、これはパラメータＰが範囲の外側にあるがそれに近接して位置することを表す。一実施形態では、パラメータＰおよび複数の基準クラスの内１つのクラスQkに関連付けられた値の範囲［ａ、ｂ］が与えられると、パラメータＰの数値は、以下の値の中から選択された帰属度係数と関連付けられる。
【０１０４】
ｆ＝１、数値が範囲［ａ、ｂ］に含まれる場合。
ｆ＝０．３３、範囲［ａ、ｂ］内に入らないが、範囲［ａ、ｂ］に関して２５％広げられた範囲内に入る場合。
ｆ＝０．１、範囲［ａ、ｂ］内に入らないが、範囲［ａ、ｂ］に関して３３％広げられた範囲内に入る場合。
ｆ＝０、範囲［ａ、ｂ］に属さず、範囲［ａ、ｂ］に関して３３％広げられた範囲内にも入らない場合。
【０１０５】
一例として、泡立てミルクの表面（ディジタル処理画像における）上で識別された気泡の総数のパラメータＮが選択され、パラメータＮの数値範囲がクラスQk=1では［３０、７０］であり、クラスQk+1=2では［６０，１００］であると仮定する。処理画像の分析から、泡立てミルクの表面上で４０個の気泡が識別された場合（Ｎ＝４０）、パラメータＮには、クラスQk=1においてｆ＝１が割り当てられ、クラスQk+1=2においてｆ＝０が割り当てられる。パラメータの値がＮ＝６３である場合、クラスQk=1においてｆ＝１が関連付けられ、クラスQk+1=2においてｆ＝１が関連付けられる。Ｎ＝７５と仮定すると、クラスQk=1においてｆ＝０．３３となる。即ち、この範囲の両端の値が２５％だけ拡張されたとき、即ち、拡大された範囲が［２５，７５］であるとき、数値７５はクラスQk=1の範囲内に入り、クラスQk+1=2ではｆ＝１となる。
【０１０６】
複数のクラスへの帰属度係数の割り当ては、数値パラメータ毎に、そして複数の基準クラスのクラス毎に実行される。割り当て手順の終了時に、各基準クラスは、フォーム内における気泡を特徴付けるそれぞれの数値パラメータに関連付けられた複数の係数ｆによって表される。
【０１０７】
一実施形態では、基準クラスに対する、気泡に関係する複数の数値パラメータの帰属度は、クラスQkに対する帰属の指数IQ,kによって定められる。この指数は、それぞれの複数の数値パラメータに関連付けられた複数の係数ｆの和によって定められる。
【０１０８】
本出願人は、フォームの表面粒質を記述する気泡に関係する複数の数値パラメータにおいて、一部の数値パラメータが、他のパラメータに関して、ミルク・フォームの品質の定義には一層重要であることに気がついた。本出願人は、複数の基準クラスQ1,...,Qrにおける基準クラス毎に、重み係数を各数値パラメータの値に関連付けることが好ましいことが分かった。この重み係数は、ディジタル処理画像のミルク・フォームが、その特定の数値パラメータに基づく基準クラスに属する確率を示す。以下にwjで示されるｊ番目のパラメータの重み係数は、０から１までの範囲を取る実数によって表される。
【０１０９】
一実施形態では、気泡の半径に関連付けられる重み係数は０．０５であり、気泡の数および密度に関連付けられる重み係数は０．２５に等しい。
【０１１０】
数値パラメータが帰属度係数ｆで表される実施形態では、本プロセスは、基準クラスｋに、IQ,kで示されるクラス帰属指数を割り当てることによって処理を進める。クラス帰属指数は、その基準クラスに関連付けられた気泡の数値パラメータ全ての帰属度係数の和として定められ、各係数fjは重み係数wjによって重み付けされる。
【０１１１】
【数１】
2017225804.tif 000003
ここで、ｍはパラメータの数であり、ｋ＝１、２、．．．、ｒ、ｒは複数の基準クラスの数である。
【０１１２】
fjおよびwjの双方は正の実数であるので、基準クラスQkに関連付けられた帰属指数は正の実数になる。
【０１１３】
以上で説明した実施形態を参照して、そしてある実施形態にしたがって、基準クラスQk毎に、それぞれの複数の基準パラメータと関連付けられる複数の重み係数を定める。これらは、帰属度係数ｆに重み付けする。w１はRaveの重み係数であり、w２は気泡の総合密度DTに対する重み係数であり、w３は複数の気泡の総数Ｎに対する重み係数であり、w4は「大きな」気泡の密度DGに対する重み係数であり、w5は「中位の」気泡の密度DMに対する重み係数であり、w6は「小さい」気泡の密度DPに対する重み係数であり、w7は気泡の平均最少半径Rminに対する重み係数であり、w8は気泡の平均最大半径Rmaxに対する重み係数である。この例では、指数ｋの基準クラス毎に、次のようになる。
【０１１４】
【数２】
2017225804.tif 000004
例えば、w1=0.025, w2=0.33, w3=0.25, w4=0.25, w5=0.25, w6=0.1, w7=0.025、そしてw8=0.025である。
【０１１５】
好ましくは、ｋ番目のクラスに対する帰属指数を決定した後、このプロセスは、指数IQ,kを正規化し、ｋ番目のクラス毎に対応する正規化帰属指数である
【数３】
2017225804.tif 000005
を得て、正規化帰属指数である
【数４】
2017225804.tif 000006
が最も大きいクラスを選択することによって処理を進める。
【０１１６】
ある好ましい実施形態では、このプロセスは、一旦最も大きな正規化帰属指数
【数５】
2017225804.tif 000007
が選択されたなら、このような値を、連続するクラスQk+1およびQk-1に対応する正規化指数である
【数６】
2017225804.tif 000008
と比較し、差である
【数７】
2017225804.tif 000009
が、差の閾値より大きいか、または小さいか、または等しいか、例えば、０．５に等しいかチェックするステップを含む。
【０１１７】
このチェックの結果、差である
【数８】
2017225804.tif 000010
の双方が閾値よりも大きい場合、結果的に求められるクラスはQkとなる。
【０１１８】
逆に、
【数９】
2017225804.tif 000011
が閾値よりも大きくない場合、このプロセスは、
【数１０】
2017225804.tif 000012
に応じて、それぞれ、連続クラスQk+1または連続クラスQk-1を選択し、結果的に得られるクラスを最終的なクラスQfinとしてを計算する。最終的なクラスQfinは、クラスQminおよびQmax間に含まれる正の実数によって表され、以下の式の内１つによって決定される。
【０１１９】
【数１１】
2017225804.tif 000013
数式（２）または数式（３）から得られる値Qfinは、最終的なクラス、即ち、出力における結果を表す。
【０１２０】
例
一例によれば、複数の３つの基準クラスＱ１、Ｑ２、およびＱ３を定める。これらのクラスは、カプチーノのフォームの品質を示し、２つの数値パラメータが、カプチーノの自由表面の処理画像において識別され定量化された気泡に関連付けられたパラメータとして取り込まれる。これら２つのパラメータは、気泡の総合密度DT、および気泡の総数Ｎである。表１は、クラス毎に、総合密度の帰属度係数ｆ、および気泡の総数fNの係数ｆの例証値を示す。
【０１２１】
【表１】
2017225804.tif 000014
【０１２２】
この例では、係数ｆは重み係数（wj=1, j=1, ...,m）によって重み付けされず、したがって（数式１）は、
【数１２】
2017225804.tif 000015
となる。
【０１２３】
パラメータの係数ｆの和から、クラス帰属指数は、IQ1=0.33、IQ2=1.33、およびIQ3=0.33となる。IQ1+IQ2+IQ3=1となるようにこのような値を正規化することによって、(IQ1)n=0.165、(IQ2)n=0.665、および(IQ3)n=0.165が求められる。カプチーノは、クラスＱ１である確率が１６．５％であり、クラスＱ２である確率が６６．５％であり、クラスＱ３である確率が１６．５％である。基準クラスはクラスＱ２であり、これはクラス指数Ｑ１およびＱ３よりも遙かに大きいクラス指数を有する。
【０１２４】
全てのクラス指数が閾値よりも小さい場合、いずれの基準クラスも確定することができず、このプロセスは、結果として、データ端末または吐出機のディスプレイ上に表示されるメッセージを与えることによって終了する。このメッセージは、カプチーノの泡立てミルクがいずれのクラスにも属さないことを示す。
【０１２５】
最大のクラス指数と、最初のもの(the first)に連続するクラス指数との差が所定の閾値、例えば、０．５よりも小さい場合、それぞれの指数に基づいて線形結合(linear combination)を計算し（数式２）、十進数でカプチーノのクラスを表現する実数値を得る。
【０１２６】
例えば、IQ1=0.1(10%)、IQ2=0.4(40%)、およびIQ3=0.2(20%)である場合、最も大きな指数を有するクラスはＱ２であり、それに連続するクラスＱ１およびＱ３の内、Ｑ３の方が大きい指数を有する。カプチーノの品質を表すクラスは、IQ2およびIQ3の線形結合であり、各々そのそれぞれのスコア（パーセント値）に基づいて重み付けされ、Ｉ＝（４０×２＋２０×３）／６０＝２．３となる。これは、基準クラスの値に対応する。
【０１２７】
好ましくは、各基準クラスはクラス値によって記述され、好ましくは整数によって表され、複数のクラスは最小値Qminから最大基準クラス値Qmaxまでの範囲を取るそれぞれの数値によって示され、フォームの品質は、QminからQmaxに徐々に改善する（通例、Qmaxが最適なまたは所望のフォーム表面粒質に関連付けられる）。好ましい実施形態では、このプロセスは、吐出された飲料の画像において判定されたクラス値Qkが、ユーザによって望まれる公称クラス値Qnまたは機械にとって最適と見なされる公称クラス値Qnとは異なるか否かチェックする処理を進める。Qn=Qmaxの場合、Qk < Qnか否かチェックする。
【０１２８】
図８は、本発明の一実施形態にしたがって、判定したクラス値との間に差があるか否かチェックし、差が所定の閾値を超える場合、補正動作の適用に関するステップの流れ図である。図３の実施形態を参照すると、差の判定および補正動作のステップは、補正動作モジュール２５によって実行することができる。図８において説明する方法では、吐出機は、冷たいミルクをコンテナから吸引しミルクを流出導管に沿って送達する吸引ポンプを含む泡立てミルク吐出回路と、吸引導管と接続された空気用流入口とを有する。吸引導管上には、流入空気流量の変動を可能にするように流量制御弁が配置されており、吐出口から空気−ミルク混合体を作るように、空気流入口が吸引導管または流出導管と接続されている。弁は、流入する空気、つまり飲料の吐出の間に導入される空気量を調節するために、流量が調節可能なソレノイド弁である。ソレノイド弁による空気流量の調節は、流量Ｓに対する弁の特定の断面開口を選択することによって、電子的に制御される。この機械は、例えば、図６に示すタイプの泡立てミルクを吐出する油圧回路を含むことができる。吐出機は、フォーム品質の自動評価のためにサーバ側アプリケーションが実行するサーバに接続するために、Ｗｉ−Ｆｉモジュールのような短距離無線通信モジュールを含む。値Qnに対する値Qkの差をチェックするためのステップ、および補正動作を実行するためのステップのサイクルは、処理画像の分析に基づいて計算されたクラス値Qkの取得によって開始する（ステップ４１）。取得の後、この方法は値Qkが公称クラス値Qnとは異なるか否かチェックする（ステップ４２）。このチェックによって肯定的な結果が得られた場合、サーバはクエリーをデータ端末に送信する（ステップ４３）。このようなクエリーは端末のディスプレイ上に表示され、変更を進めることが望まれるか否かの確認を要求する。ユーザが質問に対して否定的な応答を挿入した場合、このプロセスは、ブロック５１に示すように、終了する。
【０１２９】
ユーザが肯定的な応答を質問に対して挿入した場合、このプロセスは続いてステップ４５に進み、ここでプログラムはクラスQkに関連付けられた空気流量制御弁の流管断面開口の値(S)kを、データベース４６から引き出す。データベース４６は、好ましくは参照表データ構造として構成された少なくとも１つのデータ表を含み、最小値（粒質が殆どまたは全くないフォーム）から最大値（非常に細かい粒質があるフォーム）までの、複数のクラス値Ｑに関連付けられた空気弁断面開口値のエントリのリストを含む。クラスＱの値は値QkおよびQnを含む。
【０１３０】
好ましくは、このプログラムは、ポンプ・パワー(PWM)kおよび温度(T)kの値というような、複数の現在の機械動作パラメータ、即ち、吐出動作中に使用されている機械動作パラメータをデータベース４４から引き出す。前述のように、現在の機械動作パラメータは、ユーザによって、アプリケーションの初期化の時点において、データ端末に挿入することができ、または吐出機から自動的に引き出すことができる。好ましくは、弁断面開口値を入力データと出力データの対応する構成との任意の可能な組み合わせと関連付けることができるように、データベース４６のデータ表は、エントリとして、ミルクの温度（部分的に空気−ミルク混合体におけるミルクおよび空気の品質に左右される）およびポンプの作業パラメータのような、機械の他の動作パラメータを含む。
【０１３１】
図９は、データベース４６のデータ表の一例を示し、複数のＳ値のリストが、１から６までのそれぞれの複数の基準クラスＱに対して、そして可変速回転ポンプにおけるＰＷＭパーセント値として表された複数のポンプ吐出値に対して報告される。この例では、データ・クラスＱに関連付けられた値Ｓは、可変流ポンプのパワーに依存し、関連する値Ｓは、現在の動作データ(PWM)kを引き出すことによって抽出される。
【０１３２】
データ表において報告される値、およびそれらの関連付けは、経験式から、および／または試験対象の吐出機と同じ特性および機能を有する機械についての検査結果から導き出すことができる。
【０１３３】
ある実施形態では、データベース４６は複数のデータ表を含み、各データ表が１つの機械モデルと関連付けられる。ユーザは、吐出機のモデルを挿入し、または機械がサーバと通信する場合、データ抽出ステップ４５は機械モデルを引き出すステップを含み、続いてデータ抽出ステップ４５において、この機械モデルに関連付けられた表を選択する。
【０１３４】
ある実施形態では、データベース４６は、機械モデル毎に複数の表を含み、各表が、例えば、使用されるミルクのタイプ、例えば、スキム・ミルクまたはホール・ミルクにしたがって、泡立てミルクの調製に対する１つの作業条件に関連付けられる。この場合、抽出ステップ４５は、飲料を調製するために使用されるミルクのタイプを示す情報データを引き出すステップと、受け取った情報データにしたがって関連するデータ表を選択するステップとを含む。
【０１３５】
クラスQkに対応する値(S)kのデータベース４６からの引き出し、そして好ましくはデータベース４４からの値(PWM)kおよび(T)kの引き出しの後、このプロセスは、データベース４６におけるデータ表から、公称クラスQnに関連付けられた空気弁の流路断面開口値(S)nを抽出する。尚、データ表からの値(S)nの引き出しは、値(S)kの引き出しの前に実行できることは理解されよう。
【０１３６】
ステップ４９において、このプロセスは、異なる基準クラスQkおよびQnに対応する空気弁の流路開口(flow opening)の値間に差ΔS=(S)n-(S)kがあるか否かチェックする。ブロック５０において、このプロセスは│ΔS│が閾値δ以下であるか、またはこのような閾値よりも大きいか否か判定する。│ΔS│≦δである場合、この差は些細であると見なされ、このプロセスを中断する（ブロック５１）。閾値δは、例えば、０．０５（５％）に等しくすることができる。│ΔS│>δである場合、このプロセスはブロック５２に進み、空気弁の開口を調節するために差ΔＳの値を含む命令データを出力する。
【０１３７】
命令データは機械の制御ユニットに送信され、この制御ユニットは、現在の開口値を量ΔＳだけ増加または減少させるように、弁の流路断面開口の調節の自動実行を制御する。自動調節は、補正動作に対する命令を電子コマンドの形態で機械の制御ユニットに送信し、命令データの受信時に、現在の開口値を量ΔＳだけ増加または減少させるように、空気弁の断面開口を調節する（制御ユニットによって）ことを含む。
【０１３８】
一実施形態では、命令を吐出機に送信した後、このプロセスはステップ４１に戻り、空気弁の新たな流路断面開口値で吐出を繰り返し、新たな画像の取り込みから基準クラスQkの計算までのプロセス、および図８のプロセスのステップのシーケンスを繰り返す。
【０１３９】
図１０は、本発明の他の実施形態にしたがって、判定されたクラス値と公称クラス値との間に差があるか否かチェックし、補正動作を適用することに関するステップのフロー・チャートである。図８について示した参照番号と同じ参照番号は、同等の機能を有するエレメントを示す。図８のプロセスを参照すると、図１０のプロセスは、吐出機がユーザのデータ端末またはデータ通信ネットワークに接続するためのモジュールを含まない可能性に備える。この実施形態では、フォームの品質の診断および補正のためのシステムが実装されているサーバは、ユーザのデータ端末に接続されているが、吐出機の制御ユニットと接続可能ではない場合もある。ブロック４１から５０で示されるプロセス・ステップは、図８を参照して説明したそれらに対応する。ステップ５０の結果が|ΔS│>δである場合、このプロセスはブロック５５に進み、空気弁の開口値(S)n(および／またはΔＳ）を含む命令データを出力する。これは、例えば、メッセージ形態で、データ端末ディスプレイ上に、ユーザの使用のために表示される。続いて、このプロセスは、吐出機がサーバに接続されていること、したがって命令データを受信できることをチェックする（ステップ５６）。このチェックによって肯定的な結果が得られた場合、命令データを機械の制御ユニットに送信し、制御ユニットが、図８のプロセスについて説明したのと同様に、値ΔＳだけ流路断面開口値を調節するために、弁の流路断面開口の調節の自動実行を制御する（ステップ５７）。
【０１４０】
ブロック５６において実行したチェックによって否定的な結果が得られた場合、このプロセスは、ブロック５１によって示されるように、終了する。この場合、ユーザは、実行される機械パラメータの調節（即ち、空気弁の調節）を示すメッセージを見た後、機械上で処理して、空気弁が制御ユニットによって制御されるソレノイド弁である場合には、空気弁の調節を実行する(actuate)コマンドを伝達する。また、弁が手動で調節可能な流量較正器である場合、手動で空気弁の開口を調節する。
【図１】
2017225804.tif 000019
【図２】
2017225804.tif 000020
【図３】
2017225804.tif 000021
【図４】
2017225804.tif 000022
【図５】
2017225804.tif 000023
【図６】
2017225804.tif 000024
【図７】
2017225804.tif 000025
【図８】
2017225804.tif 000026
【図９】
2017225804.tif 000027
【図１０】
2017225804.tif 000028
【外国語明細書】
2017225804000001.pdf