基于ESP32与CNN的卡路里识别相机设计与应用
Design and Application of a Calorie Recognition Camera Based on ESP32 and CNN
摘要: 基于ESP32微控制器与卷积神经网络(CNN),设计并实现了一种轻量化的卡路里识别相机。系统通过低功耗摄像头实时采集餐食图像,利用ESP32进行初步预处理后传输至云端,由优化后的CNN模型完成食物识别与卡路里计算。本研究不仅实现了饮食管理的便携化与高效化,还具备教育推广价值,可作为人工智能与嵌入式教学的教具载体,为学生提供实践平台,促进AI知识在健康管理与教育中的融合应用。
Abstract: A lightweight calorie recognition camera is designed and implemented based on the ESP32 microcontroller and convolutional neural networks (CNN). The system captures food images using a low-power camera, preprocesses them on ESP32, and sends them to the cloud, where an optimized CNN model performs food recognition and calorie estimation. This study not only enables portable and efficient dietary management but also provides educational value as a teaching tool for AI and embedded systems, offering students a practical platform and promoting the integration of AI knowledge into health management and education.
文章引用:车圣琳, 张宝清, 刘雷, 王宁, 张恩浦. 基于ESP32与CNN的卡路里识别相机设计与应用[J]. 软件工程与应用, 2025, 14(5): 1123-1137. https://doi.org/10.12677/sea.2025.145100

参考文献

[1] 许广文, 赵炎, 王艳霞, 等. 基于ESP32的负荷测量仪的设计与应用[J]. 工业仪表与自动化装置, 2025(3): 60-64+74.
[2] 尹文博, 李丹, 钟昆, 等. 基于ESP32的家庭智能语音控制系统[J]. 电脑知识与技术, 2022, 18(21): 67-69+81.
[3] 宋凯, 严丽平, 甘岚. 嵌入式图像处理系统的设计与实现[J]. 计算机工程与设计, 2009, 30(19): 4368-4370+4377.
[4] 杨铮, 贺骁武, 吴家行, 等. 面向实时视频流分析的边缘计算技术[J]. 中国科学: 信息科学, 2022, 52(1): 1-53.
[5] 汪聪. 基于机器视觉的菜品智能识别技术研究[D]: [硕士学位论文]. 广州: 华南理工大学, 2019.
[6] 董天骄. 基于卷积神经网络的饮食分类与识别[D]: [硕士学位论文]. 杭州: 杭州电子科技大学, 2018.
[7] 周莉莉, 姜枫. 图像分割方法综述研究[J]. 计算机应用研究, 2017, 34(7): 1921-1928.
[8] 姚伟盛, 沈宇帆, 彭玉波, 等. 基于自我监督预处理的食物图像分类[J]. 智能计算机与应用, 2021, 11(3): 9-15.
[9] 张舰舰. 一种新的高效轻量级卷积神经网络模型[J]. 计算机与现代化, 2021(4): 98-103.
[10] 梁炎超, 李建华. 基于深度学习的食物卡路里估算方法[J]. 华东理工大学学报(自然科学版), 2018, 44(2): 270-276.
[11] 张诗芸, 杨琳玲, 郭子叶. 基于设计思维的项目式学习教学案例——以“燃烧我的卡路里”项目为例[J]. 中小学信息技术教育, 2023(Z1): 94-96.
[12] 刘焕军, 王耀南, 段峰. 机器视觉中的图像采集技术[J]. 电脑与信息技术, 2003(1): 18-21.
[13] 梁海军. 嵌入式图像采集与处理系统实现技术研究[D]: [硕士学位论文]. 西安: 西安电子科技大学, 2009.
[14] 赵忠旭, 沈兰荪, 王爱民. 视频图像采集系统的设计与实现[J]. 测控技术, 1998(6): 39-42.
[15] 龚沛曾, 杨志强. 大学计算机基础教学中的计算思维培养[J]. 中国大学教学, 2012(5): 51-54.
[16] 刘清堂, 何皓怡, 吴林静, 等. 基于人工智能的课堂教学行为分析方法及其应用[J]. 中国电化教育, 2019(9): 13-21.
[17] 刘德建, 杜静, 姜男, 等. 人工智能融入学校教育的发展趋势[J]. 开放教育研究, 2018, 24(4): 33-42.
[18] 陆启威. 学科融合不是简单的跨学科教育[J]. 教学与管理, 2016(32): 22-23.
[19] 刘仲林. 交叉科学与交叉(跨学科)教育[J]. 天津师大学报, 1986(4): 29-35.
[20] 郭叶铭. 浅谈青少年人工智能科普活动的实践和探索——基于浙江省青少年人工智能科普活动分析[J]. 科技通报, 2019, 35(8): 231-235.
[21] 郑妍, 周倩, 王惠欣. 基础教育阶段人工智能课程的有效教学模式探析[J]. 中国教育信息化, 2019(16): 10-14.