[发明专利]基于CMOS图像采集对电能表进行自动抄表的方法

说明书

技术领域

本发明涉及电能表领域，尤其涉及一种基于CMOS图像采集对电能表进行自动抄表的方法。

背景技术

电能表是测量用电单位或个人用电读数的仪表，是供电部门收费和调配电力资源的重要参考数据，同时电能表的数量众多，基本上每一个用电单位需要设置一个电能表，每一户居民也需要单独设置一个电能表。因而，从电能表的价值和分布特点可以看出，电能表的读数采集需要同时满足高效和高精度的要求。

然而，现有技术中的电能表抄表方案都存在固有的缺陷：(1)手动的抄表方式虽然能保证采集读数的精度，但是需要耗费大量的人工成本，采集效率不高，实时性不强；(2)现有的一些电子抄表方案只能保证正常环境下的读数采集，由于很多电能表置于户外，在能见度较低的天气下，例如多雾天气环境下，往往会造成拍摄的电能表图像模糊不清，相应地，识别的读数误差很大。

因此，需要一种新的电能表自动抄表方法，采用电子抄表的方式替代原有的人工抄表方式，同时，对电子抄表方式进行升级改造，增加图像清晰化处理功能，克服多雾天气对电能表读数识别的不利影响，从而能够满足电能表读数采集的高效和高精度的要求。

发明内容

为了解决上述问题，根据本发明的一个方面，本发明提供了一种基于CMOS图像采集对电能表进行自动抄表的方法，其包括：

(1)通过CMOS图像传感器对电能表的表框进行拍摄以获得表框图像；

(2)通过数字信号处理器对步骤(1)获得的表框图像进行图像处理，以获得电能表读数；

(3)通过FLASH存储器和LCD显示屏分别对步骤(2)获得的电能表读数进行存储和显示；

其中所述方法利用基于CMOS图像采集的电能表自动抄表平台实施，所述平台包括CMOS图像传感器、数字信号处理器、LCD显示屏和FLASH存储器，其中所述CMOS图像传感器、所述LCD显示屏和所述FLASH存储器分别与所述数字信号处理器连接。

具体地，所述CMOS图像传感器用于对电能表的表框进行拍摄以获得表框图像，所述数字信号处理器与所述CMOS图像传感器连接，用于对所述表框图像进行图像处理，以获得电能表读数，所述FLASH存储器与所述数字信号处理器连接，用于存储所述电能表读数，所述LCD显示屏与所述数字信号处理器连接，用于显示所述电能表读数。

更具体地，所述基于CMOS图像采集的电能表自动抄表平台还包括：

CSI接口，位于CMOS图像传感器和图像预处理设备之间，用于将所述CMOS图像传感器拍摄的表框图像传送给图像预处理设备；

第一并口，位于所述数字信号处理器和所述LCD显示屏之间，用于将所述数字信号处理器获得的电能表读数传送给所述LCD显示屏以进行显示；

第二并口，位于所述数字信号处理器和所述FLASH存储器之间，用于将所述数字信号处理器获得的电能表读数传送给所述FLASH存储器以进行存储；

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；

图像预处理设备，位于所述CSI接口和所述数字信号处理器之间，用于接收所述表框图像，对所述表框图像进行去雾处理以获得去雾表框图像，将所述去雾表框图像输入所述数字信号处理器以进行图像处理以获得电能表读数。

更具体地，所述图像预处理设备还包括：

存储子设备，用于预先存储天空上限灰度阈值和天空下限灰度阈值，所述天空上限灰度阈值和所述天空下限灰度阈值用于分离出图像中的天空区域，还用于预先存储预设像素值阈值，所述预设像素值阈值取值在0到255之间；

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；

区域划分子设备，连接所述CSI接口以接收所述表框图像，对所述表框图像进行灰度化处理以获得灰度化表框图像，还与存储子设备连接，将所述灰度化表框图像中灰度值在所述天空上限灰度阈值和所述天空下限灰度阈值之间的像素识别并组成灰度化天空子图案，从所述灰度化表框图像分割出所述灰度化天空子图案以获得灰度化非天空子图像，基于所述灰度化非天空子图像在所述表框图像中的位置获得与所述灰度化非天空子图像对应的彩色非天空子图像；