CN104700107A - 基于图像处理的电能表读数识别设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于图像处理的电能表读数识别设备，所述设备包括CCD摄像头、图像预处理器、图像识别器和无线通信接口，所述CCD摄像头对电能表进行拍摄以获得电能表图像，所述图像预处理器与所述CCD摄像头连接，用于对所述电能表图像进行图像预处理以获得预处理电能表图像，所述图像识别器与所述图像预处理器连接，用于对所述预处理电能表图像进行读数识别以获得电能表读数，所述无线通信接口与所述图像识别器连接以将所述电能表读数无线发送给上位机。通过本发明，不需要改造电能表即可实现对电能表读数的自动读取，即使在多雾天气下也能保证读数的精度。

Description

基于图像处理的电能表读数识别设备

技术领域

本发明涉及电能表领域，尤其涉及一种基于图像处理的电能表读数识别设备。

背景技术

电能表是用来测量电能的仪表，又称电度表，火表，千瓦小时表，指测量各种电学量的仪表，是专门用来计量某一时间段电能累计值的仪表。

电能表可如下进行分类：按用途：有功电能表、无功电能表、最大需量表、标准电能表、复费率分时电能表、预付费电能表(分投币式、磁卡式、电卡式)、损耗电能表，按工作原理：感应式(机械式)、静止式(电子式)、机电一体式(混合式)；按接入电源性质：交流表、直流表；按结构：整体式、分体式；按接入相线：单相、三相三线、三相四线电能表；按准确级：普通安装式电能表(0.2S、0.5S、0.2.0.5.1.0、2.0级)和携带式精密电能表(0.01、0.05、0.2级)；按安装接线方式：直接接入式、间接接入式。

由于电能表数量众多且读数是供电方收费的重要依据，因此，电能表读数的读取要求既高效又准确。然而现有技术中的电能表读数读取方案做不到这一点。因此，需要一种新的电能表自动抄表系统，能够把电脑表抄表操作从繁重的体力劳动中解放出来，提高抄表的速度，保证抄表的实时性能，同时对拍摄的电能表图像进行去雾霾化处理，以保障在恶劣天气下读表的准确性。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种基于图像处理的电能表读数识别设备，引入高精度的图像采集技术、图像识别技术实现对电能表读数的准确识别，引入无线通信技术实现对电能表读数的高效传输，在此基础上，根据大气衰减模型确定雾霾对图像的影响因素，对雾霾天气下采集的电能表图像进行去雾处理，获得清晰的电能表图像，从而保障在恶劣天气下也能进行电能表读数的自动识别。

根据本发明的一方面，提供了一种基于图像处理的电能表读数识别设备，所述设备包括CCD摄像头、图像预处理器、图像识别器和无线通信接口，所述CCD摄像头对电能表进行拍摄以获得电能表图像，所述图像预处理器与所述CCD摄像头连接，用于对所述电能表图像进行图像预处理以获得预处理电能表图像，所述图像识别器与所述图像预处理器连接，用于对所述预处理电能表图像进行读数识别以获得电能表读数，所述无线通信接口与所述图像识别器连接以将所述电能表读数无线发送给上位机。

更具体地，在所述基于图像处理的电能表读数识别设备中，还包括：SD卡，与所述图像识别器连接，用于实时存储所述图像识别器输出的电能表读数；静态存储器，用于预先存储读数上限灰度阈值和读数下限灰度阈值，所述读数上限灰度阈值和所述读数下限灰度阈值用于分离出图像中的电能表读数字符；供电电源，包括太阳能供电器件、蓄电池、切换开关和电压转换器，所述切换开关与所述太阳能供电器件和所述蓄电池分别连接，根据蓄电池剩余电量决定是否切换到所述太阳能供电器件以由所述太阳能供电器件供电，所述电压转换器与所述切换开关连接，以将通过切换开关输入的5V电压转换为3.3V电压；去雾处理器，位于所述图像预处理器和所述图像识别器之间，用于接收所述预处理电能表图像，对所述预处理电能表图像进行去雾处理以获得去雾电能表图像，将所述去雾电能表图像输入所述图像识别器以进行读数识别以获得电能表读数；所述图像预处理器包括对比度增强处理子设备和中值滤波子设备，所述对比度增强处理子设备与所述CCD摄像头连接，用于对所述电能表图像进行对比度增强处理，获得增强电能表图像，所述中值滤波子设备与所述对比度增强处理子设备连接，基于5×5的像素滤波窗口对所述增强电能表图像进行中值滤波处理，以获得所述预处理电能表图像；所述图像识别器包括灰度化处理子设备、字符图案分割子设备和OCR识别子设备，所述灰度化处理子设备对所述去雾电能表图像进行灰度化处理以获得灰度化电能表图像，所述字符图案分割子设备与所述灰度化处理子设备和所述静态存储器分别连接，用于将所述灰度化电能表图像中灰度值在所述读数上限灰度阈值和所述读数下限灰度阈值之间的像素识别并组成多个读数字符子图案，所述OCR识别子设备与所述字符图案分割子设备连接，用于对多个读数字符子图案分别进行OCR识别，获取对应的多个读数字符并组成电能表读数；所述去雾处理器包括：雾霾浓度检测子设备，位于空气中，用于实时检测电能表所在位置的雾霾浓度，并根据雾霾浓度确定雾霾去除强度，所述雾霾去除强度取值在0到1之间；整体大气光值获取子设备，与所述图像预处理器连接以获得所述预处理电能表图像，计算所述预处理电能表图像中每一像素的灰度值，将灰度值最大的像素的灰度值作为整体大气光值；大气散射光值获取子设备，与所述图像预处理器和所述雾霾浓度检测子设备分别连接，对所述预处理电能表图像的每一个像素，提取其R，G，B三颜色通道像素值中最小值作为目标像素值，使用保持边缘的高斯平滑滤波器EPGF(edge-preserving gaussian filter)对所述目标像素值进行滤波处理以获得滤波目标像素值，将目标像素值减去滤波目标像素值以获得目标像素差值，使用EPGF对目标像素差值进行滤波处理以获得滤波目标像素差值，将滤波目标像素值减去滤波目标像素差值以获得雾霾去除基准值，将雾霾去除强度乘以雾霾去除基准值以获得雾霾去除阈值，取雾霾去除阈值和目标像素值中的最小值作为比较参考值，取比较参考值和0中的最大值作为每一个像素的大气散射光值；介质传输率获取子设备，与所述整体大气光值获取子设备和所述大气散射光值获取子设备分别连接，将每一个像素的大气散射光值除以整体大气光值以获得除值，将1减去所述除值以获得每一个像素的介质传输率；清晰化图像获取子设备，与所述图像预处理器、所述整体大气光值获取子设备和所述介质传输率获取子设备分别连接，将1减去每一个像素的介质传输率以获得第一差值，将所述第一差值乘以整体大气光值以获得乘积值，将所述预处理电能表图像中每一个像素的像素值减去所述乘积值以获得第二差值，将所述第二差值除以每一个像素的介质传输率以获得每一个像素的清晰化像素值，所述预处理电能表图像中每一个像素的像素值包括所述预处理电能表图像中每一个像素的R，G，B三颜色通道像素值，相应地，获得的每一个像素的清晰化像素值包括每一个像素的R，G，B三颜色通道清晰化像素值，所有像素的清晰化像素值组成去雾电能表图像；其中，所述雾霾浓度检测子设备、所述整体大气光值获取子设备、所述大气散射光值获取子设备、所述介质传输率获取子设备和所述清晰化图像获取子设备集成在一块集成电路板上，并分别采用不同的FPGA芯片来实现。

更具体地，在所述基于图像处理的电能表读数识别设备中，所述CCD摄像头还包括镜头和滤光片，所述滤光片位于镜头前方，所述CCD摄像头拍摄的电能表图像的分辨率为1920×1080。

更具体地，在所述基于图像处理的电能表读数识别设备中，所述读数上限灰度阈值和所述读数下限灰度阈值的取值都在0-255之间。

更具体地，在所述基于图像处理的电能表读数识别设备中，所述无线通信接口为GPRS通信接口、3G通信接口和4G通信接口中的一种。

附图说明

以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述，其中：

图1为根据本发明实施方案示出的基于图像处理的电能表读数识别设备的结构方框图。

具体实施方式

下面将参照附图对本发明的基于图像处理的电能表读数识别设备的实施方案进行详细说明。

电能表的工作原理如下：当把电能表接入被测电路时，电流线圈和电压线圈中就有交变电流流过，这两个交变电流分别在它们的铁芯中产生交变的磁通；交变磁通穿过铝盘，在铝盘中感应出涡流；涡流又在磁场中受到力的作用，从而使铝盘得到转矩(主动力矩)而转动。负载消耗的功率越大，通过电流线圈的电流越大，铝盘中感应出的涡流也越大，使铝盘转动的力矩就越大。即转矩的大小跟负载消耗的功率成正比。功率越大，转矩也越大，铝盘转动也就越快。铝盘转动时，又受到永久磁铁产生的制动力矩的作用，制动力矩与主动力矩方向相反；制动力矩的大小与铝盘的转速成正比，铝盘转动得越快，制动力矩也越大。当主动力矩与制动力矩达到暂时平衡时，铝盘将匀速转动。负载所消耗的电能与铝盘的转数成正比。铝盘转动时，带动计数器，把所消耗的电能指示出来。这就是电能表工作的简单过程。

传统的电能表读数获取方式是通过供电方安排工作人员到电能表所在位置进行手工抄表，这种手工抄表的方式工作量大、效率低，不能对用电情况进行实时监控，同时，现有技术中也出现了一些远程抄表方案，通过电能表所在位置的图像采集设备对电能表进行拍摄，通过图像处理设备对电能表图像进行读数识别，但这些远程抄表方案都没有考虑到在雾霾严重时，雾霾对电能表读数的影响。

由于电能表数量众多且读数是供电方收费的重要依据，因此，电能表读数的读取要求既高效又准确。然而现有技术中的电能表读数读取方案做不到这一点。为此，本发明搭建了一种基于图像处理的电能表读数识别设备，通过图像采集和图像识别技术满足高效要求，通过去雾霾化处理克服恶劣天气下对电能表读数读取的负面影响。

图1为根据本发明实施方案示出的基于图像处理的电能表读数识别设备的结构方框图，所述设备包括CCD摄像头1、图像预处理器2、图像识别器3和无线通信接口4，所述CCD摄像头1对电能表进行拍摄以获得电能表图像，所述图像预处理器2与所述CCD摄像头1连接，用于对所述电能表图像进行图像预处理以获得预处理电能表图像，所述图像识别器3与所述图像预处理器2连接，用于对所述预处理电能表图像进行读数识别以获得电能表读数，所述无线通信接口4与所述图像识别器3连接以将所述电能表读数无线发送给上位机。

接着，继续对本发明的基于图像处理的电能表读数识别设备的具体结构进行进一步的说明。

所述设备还包括：SD卡，与所述图像识别器3连接，用于实时存储所述图像识别器3输出的电能表读数。

所述设备还包括：静态存储器，用于预先存储读数上限灰度阈值和读数下限灰度阈值，所述读数上限灰度阈值和所述读数下限灰度阈值用于分离出图像中的电能表读数字符。

所述设备还包括：供电电源，包括太阳能供电器件、蓄电池、切换开关和电压转换器，所述切换开关与所述太阳能供电器件和所述蓄电池分别连接，根据蓄电池剩余电量决定是否切换到所述太阳能供电器件以由所述太阳能供电器件供电，所述电压转换器与所述切换开关连接，以将通过切换开关输入的5V电压转换为3.3V电压。

所述设备还包括：去雾处理器，位于所述图像预处理器2和所述图像识别器3之间，用于接收所述预处理电能表图像，对所述预处理电能表图像进行去雾处理以获得去雾电能表图像，将所述去雾电能表图像输入所述图像识别器3以进行读数识别以获得电能表读数。

所述图像预处理器2包括对比度增强处理子设备和中值滤波子设备，所述对比度增强处理子设备与所述CCD摄像头1连接，用于对所述电能表图像进行对比度增强处理，获得增强电能表图像，所述中值滤波子设备与所述对比度增强处理子设备连接，基于5×5的像素滤波窗口对所述增强电能表图像进行中值滤波处理，以获得所述预处理电能表图像。

所述图像识别器3包括灰度化处理子设备、字符图案分割子设备和OCR识别子设备，所述灰度化处理子设备对所述去雾电能表图像进行灰度化处理以获得灰度化电能表图像，所述字符图案分割子设备与所述灰度化处理子设备和所述静态存储器分别连接，用于将所述灰度化电能表图像中灰度值在所述读数上限灰度阈值和所述读数下限灰度阈值之间的像素识别并组成多个读数字符子图案，所述OCR识别子设备与所述字符图案分割子设备连接，用于对多个读数字符子图案分别进行OCR识别，获取对应的多个读数字符并组成电能表读数。

所述去雾处理器包括以下部件：

雾霾浓度检测子设备，位于空气中，用于实时检测电能表所在位置的雾霾浓度，并根据雾霾浓度确定雾霾去除强度，所述雾霾去除强度取值在0到1之间；

整体大气光值获取子设备，与所述图像预处理器2连接以获得所述预处理电能表图像，计算所述预处理电能表图像中每一像素的灰度值，将灰度值最大的像素的灰度值作为整体大气光值；

大气散射光值获取子设备，与所述图像预处理器2和所述雾霾浓度检测子设备分别连接，对所述预处理电能表图像的每一个像素，提取其R，G，B三颜色通道像素值中最小值作为目标像素值，使用保持边缘的高斯平滑滤波器EPGF(edge-preserving gaussian filter)对所述目标像素值进行滤波处理以获得滤波目标像素值，将目标像素值减去滤波目标像素值以获得目标像素差值，使用EPGF对目标像素差值进行滤波处理以获得滤波目标像素差值，将滤波目标像素值减去滤波目标像素差值以获得雾霾去除基准值，将雾霾去除强度乘以雾霾去除基准值以获得雾霾去除阈值，取雾霾去除阈值和目标像素值中的最小值作为比较参考值，取比较参考值和0中的最大值作为每一个像素的大气散射光值；

介质传输率获取子设备，与所述整体大气光值获取子设备和所述大气散射光值获取子设备分别连接，将每一个像素的大气散射光值除以整体大气光值以获得除值，将1减去所述除值以获得每一个像素的介质传输率；

清晰化图像获取子设备，与所述图像预处理器2、所述整体大气光值获取子设备和所述介质传输率获取子设备分别连接，将1减去每一个像素的介质传输率以获得第一差值，将所述第一差值乘以整体大气光值以获得乘积值，将所述预处理电能表图像中每一个像素的像素值减去所述乘积值以获得第二差值，将所述第二差值除以每一个像素的介质传输率以获得每一个像素的清晰化像素值，所述预处理电能表图像中每一个像素的像素值包括所述预处理电能表图像中每一个像素的R，G，B三颜色通道像素值，相应地，获得的每一个像素的清晰化像素值包括每一个像素的R，G，B三颜色通道清晰化像素值，所有像素的清晰化像素值组成去雾电能表图像。

其中，所述雾霾浓度检测子设备、所述整体大气光值获取子设备、所述大气散射光值获取子设备、所述介质传输率获取子设备和所述清晰化图像获取子设备集成在一块集成电路板上，并分别采用不同的FPGA芯片来实现。

其中，在所述设备中，所述CCD摄像头1还可以包括镜头和滤光片，所述滤光片位于镜头前方，所述CCD摄像头1拍摄的电能表图像的分辨率可选为1920×1080；所述读数上限灰度阈值和所述读数下限灰度阈值的取值都在0-255之间；以及，可选地，所述无线通信接口为GPRS通信接口、3G通信接口和4G通信接口中的一种。

另外，雾霾图像可以通过一系列图像处理设备实现图像的去雾霾化，以获得清晰化的图像，提高图像的能见度。这些图像处理设备分别执行不同的图像处理功能，基于雾霾形成的原理，达到去除雾霾的效果。雾霾图像的清晰化处理对于军用和民用领域都具有极大的应用价值，军用领域包括军事国防、遥感导航等，民用领域包括道路监测、目标跟踪和自动驾驶等。

雾霾图像形成的过程可以用大气衰减过程来描绘，在雾霾图像和实际图像即清晰化图像之间的关系可用整体大气光值和每一个像素的介质传输率来表述，即在已知雾霾图像的情况下，根据整体大气光值和每一个像素的介质传输率，可以求解出清晰化图像。

对于整体大气光值和每一个像素的介质传输率的求解都存在一些有效且经过验证的手段，例如，对于每一个像素的介质传输率，需要获得整体大气光值和每一个像素的大气散射光值，而每一个像素的大气散射光值可在对每一个像素在雾霾图像中的像素值进行两次保持边缘的高斯平滑滤波而获得，其间，雾霾去除的强度可调；而整体大气光值的获得方式有两种，一种方式是，可通过获取雾霾图像的黑色通道(即在雾霾图像中使得一些像素的黑色通道值非常低，黑色通道为R，G，B三颜色通道中的一种)，在雾霾图像中，通过寻找黑色通道像素值偏大的多个像素中寻找灰度值最大的像素来获得，即将寻找到的、灰度值最大的像素的灰度值作为整体大气光值，参与雾霾图像中每一个像素的清晰化处理；另外，整体大气光值也可通过以下方式获得：计算雾霾图像中每一像素的灰度值，将灰度值最大的像素的灰度值作为整体大气光值。

具体的雾霾图像和实际图像即清晰化图像之间的关系，以及各个参数之间的关系可参见以上内容。

通过对雾霾图像形成原理的探讨，搭建了雾霾图像和清晰化图像之间的关系，用多个参数表示这种关系，随后通过获得的多个参数值和雾霾图像即可还原获得清晰度较高的图像，由于参数的获得借用了一些统计手段和经验手段，因此所述清晰度较高的图像不可能完全等同于实际图像，但已经具有相当程度的去雾霾效果，为雾霾天气下的各个领域作业提供有效保障。

另外，FPGA(Field－Programmable Gate Array)，即现场可编程门阵列，他是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。他是作为专用集成电路(ASIC)领域中的一种半定制电路而出现的，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。

以硬件描述语言(Verilog或VHDL)所完成的电路设计，可以经过简单的综合与布局，快速的烧录至FPGA上进行测试，是现代IC设计验证的技术主流。这些可编辑元件可以被用来实现一些基本的逻辑门电路(比如AND、OR、XOR、NOT)或者更复杂一些的组合功能比如解码器或数学方程式。

在大多数的FPGA里面，这些可编辑的元件里也包含记忆元件例如触发器(Flip－flop)或者其他更加完整的记忆块。系统设计师可以根据需要通过可编辑的连接把FPGA内部的逻辑块连接起来，就好像一个电路试验板被放在了一个芯片里。一个出厂后的成品FPGA的逻辑块和连接可以按照设计者而改变，所以FPGA可以完成所需要的逻辑功能。

采用本发明的基于图像处理的电能表读数识别设备，针对现有电能表抄表系统或过于依赖人工或自动化程度不高且在多雾天气下受干扰的技术问题，通过多种有针对性的图像采集或图像处理部件实现对电能表读数的自动读取，通过无线通信技术实现读数的远距离传送，进一步地，去雾部件的使用克服了多雾天气下对电能表读数带来的干扰。

可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (5)

1.一种基于图像处理的电能表读数识别设备，其特征在于，所述设备包括CCD摄像头、图像预处理器、图像识别器和无线通信接口，所述CCD摄像头对电能表进行拍摄以获得电能表图像，所述图像预处理器与所述CCD摄像头连接，用于对所述电能表图像进行图像预处理以获得预处理电能表图像，所述图像识别器与所述图像预处理器连接，用于对所述预处理电能表图像进行读数识别以获得电能表读数，所述无线通信接口与所述图像识别器连接以将所述电能表读数无线发送给上位机。

2.如权利要求1所述的基于图像处理的电能表读数识别设备，其特征在于，所述设备还包括：

SD卡，与所述图像识别器连接，用于实时存储所述图像识别器输出的电能表读数；

静态存储器，用于预先存储读数上限灰度阈值和读数下限灰度阈值，所述读数上限灰度阈值和所述读数下限灰度阈值用于分离出图像中的电能表读数字符；

供电电源，包括太阳能供电器件、蓄电池、切换开关和电压转换器，所述切换开关与所述太阳能供电器件和所述蓄电池分别连接，根据蓄电池剩余电量决定是否切换到所述太阳能供电器件以由所述太阳能供电器件供电，所述电压转换器与所述切换开关连接，以将通过切换开关输入的5V电压转换为3.3V电压；

去雾处理器，位于所述图像预处理器和所述图像识别器之间，用于接收所述预处理电能表图像，对所述预处理电能表图像进行去雾处理以获得去雾电能表图像，将所述去雾电能表图像输入所述图像识别器以进行读数识别以获得电能表读数；

所述图像预处理器包括对比度增强处理子设备和中值滤波子设备，所述对比度增强处理子设备与所述CCD摄像头连接，用于对所述电能表图像进行对比度增强处理，获得增强电能表图像，所述中值滤波子设备与所述对比度增强处理子设备连接，基于5×5的像素滤波窗口对所述增强电能表图像进行中值滤波处理，以获得所述预处理电能表图像；

所述图像识别器包括灰度化处理子设备、字符图案分割子设备和OCR识别子设备，所述灰度化处理子设备对所述去雾电能表图像进行灰度化处理以获得灰度化电能表图像，所述字符图案分割子设备与所述灰度化处理子设备和所述静态存储器分别连接，用于将所述灰度化电能表图像中灰度值在所述读数上限灰度阈值和所述读数下限灰度阈值之间的像素识别并组成多个读数字符子图案，所述OCR识别子设备与所述字符图案分割子设备连接，用于对多个读数字符子图案分别进行OCR识别，获取对应的多个读数字符并组成电能表读数；

所述去雾处理器包括：

雾霾浓度检测子设备，位于空气中，用于实时检测电能表所在位置的雾霾浓度，并根据雾霾浓度确定雾霾去除强度，所述雾霾去除强度取值在0到1之间；

整体大气光值获取子设备，与所述图像预处理器连接以获得所述预处理电能表图像，计算所述预处理电能表图像中每一像素的灰度值，将灰度值最大的像素的灰度值作为整体大气光值；

大气散射光值获取子设备，与所述图像预处理器和所述雾霾浓度检测子设备分别连接，对所述预处理电能表图像的每一个像素，提取其R，G，B三颜色通道像素值中最小值作为目标像素值，使用保持边缘的高斯平滑滤波器EPGF对所述目标像素值进行滤波处理以获得滤波目标像素值，将目标像素值减去滤波目标像素值以获得目标像素差值，使用EPGF对目标像素差值进行滤波处理以获得滤波目标像素差值，将滤波目标像素值减去滤波目标像素差值以获得雾霾去除基准值，将雾霾去除强度乘以雾霾去除基准值以获得雾霾去除阈值，取雾霾去除阈值和目标像素值中的最小值作为比较参考值，取比较参考值和0中的最大值作为每一个像素的大气散射光值；

介质传输率获取子设备，与所述整体大气光值获取子设备和所述大气散射光值获取子设备分别连接，将每一个像素的大气散射光值除以整体大气光值以获得除值，将1减去所述除值以获得每一个像素的介质传输率；

清晰化图像获取子设备，与所述图像预处理器、所述整体大气光值获取子设备和所述介质传输率获取子设备分别连接，将1减去每一个像素的介质传输率以获得第一差值，将所述第一差值乘以整体大气光值以获得乘积值，将所述预处理电能表图像中每一个像素的像素值减去所述乘积值以获得第二差值，将所述第二差值除以每一个像素的介质传输率以获得每一个像素的清晰化像素值，所述预处理电能表图像中每一个像素的像素值包括所述预处理电能表图像中每一个像素的R，G，B三颜色通道像素值，相应地，获得的每一个像素的清晰化像素值包括每一个像素的R，G，B三颜色通道清晰化像素值，所有像素的清晰化像素值组成去雾电能表图像；

其中，所述雾霾浓度检测子设备、所述整体大气光值获取子设备、所述大气散射光值获取子设备、所述介质传输率获取子设备和所述清晰化图像获取子设备集成在一块集成电路板上，并分别采用不同的FPGA芯片来实现。

3.如权利要求2所述的基于图像处理的电能表读数识别设备，其特征在于：

所述CCD摄像头还包括镜头和滤光片，所述滤光片位于镜头前方，所述CCD摄像头拍摄的电能表图像的分辨率为1920×1080。

4.如权利要求2所述的基于图像处理的电能表读数识别设备，其特征在于：

所述读数上限灰度阈值和所述读数下限灰度阈值的取值都在0-255之间。

5.如权利要求2所述的基于图像处理的电能表读数识别设备，其特征在于：

所述无线通信接口为GPRS通信接口、3G通信接口和4G通信接口中的一种。