一種基于hsv色彩空間的oled低功耗方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及智能移動(dòng)終端能耗優(yōu)化【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是涉及一種基于HSV色彩空間的OLED低功耗方法。本發(fā)明通過對圖像從用戶感興趣區(qū)域到邊界逐級進(jìn)行亮度和飽和度調(diào)節(jié)，提出了基于HSV色彩空間的OLED低功耗方法。該方法通過整合亮度調(diào)節(jié)和飽和度調(diào)節(jié)降低顯示圖像的功耗，應(yīng)用感興趣區(qū)域（regionofinterest，ROI）到圖像邊界逐級調(diào)節(jié)技術(shù)提升圖像質(zhì)量，采用平均結(jié)構(gòu)相似度指數(shù)（meanstructuralsimilarityindex，MSSIM）對原始輸入圖像和輸出圖像在亮度、對比度和結(jié)構(gòu)相似性上進(jìn)行比較以評價(jià)圖像相似程度，達(dá)到保持較高圖像質(zhì)量的同時(shí)降低功耗的目的。
【專利說明】—種基于HSV色彩空間的OLED低功耗方法所屬【技術(shù)領(lǐng)域】[0001]本發(fā)明涉及智能移動(dòng)終端能耗優(yōu)化【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是涉及一種基于HSV色彩空間 的OLED低功耗方法?！颈尘凹夹g(shù)】[0002]顯示屏是現(xiàn)代智能移動(dòng)終端三大耗能組件之一(處理器，顯示屏和無線網(wǎng)絡(luò)接 口)，對顯示能耗的建模與優(yōu)化已經(jīng)成為低功耗研究領(lǐng)域廣泛關(guān)注的問題，有機(jī)發(fā)光顯示屏 (OLED)以其圖像質(zhì)量高，功耗、成本低等特性被廣泛應(yīng)用于移動(dòng)終端，其制造工藝與光電特 性已被廣泛研究。與液晶顯示屏(liquidcrystaldisplay, LCD)相比,OLED不使用背光或前 發(fā)光光源，用于顯示圖像的每個(gè)像素組件都可以被獨(dú)立驅(qū)動(dòng)。不同于LCD調(diào)低光源強(qiáng)度降 低能耗，OLED通過調(diào)節(jié)顯示內(nèi)容的亮度和色彩強(qiáng)度實(shí)現(xiàn)節(jié)能。[0003]獨(dú)立調(diào)節(jié)RGB三種LED背光的亮度可以明顯降低IXD顯示屏能耗，但導(dǎo)致顯示圖 像保真度下降，因此背光與對比度動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)技術(shù)是提升圖像保真度并降低LCD能耗的主要 途徑。針對OLED不使用背光技術(shù)，降低能耗主要途徑是降低顯示圖像的像素強(qiáng)度，在現(xiàn)代 顯示系統(tǒng)中廣泛地采用Ga_a校正實(shí)現(xiàn)像素強(qiáng)度的映射。然而，單純依賴于降低像素強(qiáng)度 降低顯示能耗將影響圖像質(zhì)量。[0004]本發(fā)明通過對圖像從用戶感興趣區(qū)域到邊界逐級進(jìn)行亮度和飽和度調(diào)節(jié)，提出了 基于HSV色彩空間的OLED低功耗方法。該方法通過整合亮度調(diào)節(jié)和飽和度調(diào)節(jié)降低顯示 圖像的功耗，應(yīng)用感興趣區(qū)域(regionof interest, ROI)到圖像邊界逐級調(diào)節(jié)技術(shù)提升圖像 質(zhì)量，采用平均結(jié)構(gòu)相似度指數(shù)(meanstructuralsimilarityindex, MSSIM)對原始輸入圖 像和輸出圖像在亮度、對比度和結(jié)構(gòu)相似性上進(jìn)行比較以評價(jià)圖像相似程度，達(dá)到保持較 高圖像質(zhì)量的同時(shí)降低功耗的目的。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明的目的在于提供了一種基于HSV色彩空間的OLED低功耗方法。[0006]本發(fā)明解決其技術(shù)難題所采用的技術(shù)方案的步驟如下:[0007]HSV色彩空間中H、S、V分別表示色調(diào)、飽和度和亮度。通過增加圖像在HSV色彩空 間中的飽和度分量或降低亮度分量，原始圖像的像素集合可以映射到一個(gè)具有較低功耗的 像素集合，從而達(dá)到降低OLED顯示內(nèi)容功耗的目的。但增加飽和度或降低亮度會(huì)導(dǎo)致圖像 失真，為保持較高圖像質(zhì)量的同時(shí)得到較大的功耗節(jié)省，本發(fā)明將圖像分為ROI和NON-ROI 兩個(gè)區(qū)域，如圖1所示。ROI可以應(yīng)用比NON-ROI更高的亮度以獲得較好的圖像對比度，保 證ROI的圖像質(zhì)量。圖1 (a)表示原始圖像“Sea”，圖1 (b)中較四周亮的區(qū)域即圖像的 R0I，周圍較暗的區(qū)域即為圖像的N0N-R0I。為了減少圖像失真，本發(fā)明將NON-ROI劃分為 Level層，每層應(yīng)用一個(gè)中間亮度和飽和度，實(shí)現(xiàn)圖像亮度和飽和度在ROI和NON-ROI的漸 進(jìn)變化。圖1 (b)，(c)和(d)分別表示NON-ROI被劃分為1，5和10個(gè)漸變層次的輸出圖 像。從圖中可以看出，Level越大，圖像的明暗變化越不明顯，圖像質(zhì)量越高。為客觀評價(jià)圖像質(zhì)量，本發(fā)明采用平均結(jié)構(gòu)相似度指數(shù)(MSSIM)比較處理后的輸出圖像與原始圖像之間的相似程度。[0008] I) MSSM是一種在圖像處理過程中廣泛使用的圖像質(zhì)量評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，基本思想是將輸出圖像和原始圖像劃分為多個(gè)子窗口，分別計(jì)算輸出圖像子窗口與原始圖像中對應(yīng)的窗口的亮度，對比度和結(jié)構(gòu)相似度，最后所有子窗口比較結(jié)果的均值即為輸出圖像與原始圖像相比的MSS頂值。MSSM質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)可以表示為:
【權(quán)利要求】
1.一種基于HSV色彩空間的OLED低功耗方法，該方法步驟包括如下:1)亮度調(diào)節(jié)方法:籲輸入:原始圖像1、原始圖像的ROI的坐標(biāo)矩陣Pkq1、原始圖像的NON-ROI的漸變層數(shù) Level、ROI 的 MSS頂值 Mkqi 以及 NON-ROI 的 MSS頂值 MNQN_Kra ；籲輸出:應(yīng)用亮度調(diào)節(jié)的輸出圖像Ivs ;?處理過程:(1)獲取圖像I的ROI每個(gè)像素點(diǎn)(X，y)的HSV亮度分量V(x，y)，在原圖亮度分量基礎(chǔ)上以(1-V (X，y)) X i X 10%遞增或以(V (X，y) -O) X i X 10%遞減，i從I遞增到10，每迭代一次i遞增1，生成20張ROI的亮度在原圖基礎(chǔ)上遞增或遞減i X 10%的輸出圖像；(2)對步驟(1)中生成的20張圖像，分別計(jì)算其麗SM，將獲得的20組(V，麗SM)數(shù)據(jù)繪制到直角坐標(biāo)系中，采用指數(shù)函數(shù)對數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，獲得擬合方程；(3)將MKra代入步驟⑵的擬合方程中計(jì)算出圖像Ivs的ROI的亮度VKra；(4)按步驟(1)-(3)計(jì)算圖像Ivs的NON-ROI的MSSM等于MNQN_KQI時(shí)的亮度VNQN_K0I；(5)設(shè)置圖像I的ROI亮度為VKQI，圖像I的NON-ROI的第j層亮度為 Vroi+((Vnon-eo1-Vroi)/Level) Xj, J從I遞增到Level，每迭代一次j遞增I，得到采用亮度調(diào)節(jié)的輸出圖像Ivs; 2)飽和度調(diào)節(jié)方法:籲輸入:原始圖像1、原始圖像的ROI的坐標(biāo)矩陣Pkq1、原始圖像的NON-ROI的漸變層數(shù) Level、ROI 的 MSS頂值 Mkqi 以及 NON-ROI 的 MSS頂值 MNQN_Kra ；?輸出:應(yīng)用飽和度調(diào)節(jié)的輸出圖像Iss ;?處理過程:(1)獲取圖像I的ROI每個(gè)像素點(diǎn)(X，y)的HSV飽和度分量S(x，y)，在原圖飽和度分量基礎(chǔ)上以(1-S (X，y)) X i X 10%遞增或以(S (X，y) -O) X i X 10%遞減，i從I遞增到10，每迭代一次i遞增1，生成20張ROI的飽和度在原圖基礎(chǔ)上遞增或遞減i X 10%的輸出圖像；(2)對步驟(1)中生成的20張圖像，分別計(jì)算其麗SM，將獲得的20組(S，麗SM)數(shù)據(jù)繪制到直角坐標(biāo)系中，采用指數(shù)函數(shù)對數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，獲得擬合方程；(3)將MKra代入步驟⑵的擬合方程中計(jì)算出圖像Iss的ROI的飽和度Skqi；(4)按步驟(1)-(3)計(jì)算圖像Iss的NON-ROI的MSSM等于MNQN_KQI時(shí)的飽和度SNQN_K0I；(5)設(shè)置圖像I的ROI飽和度為SKQI，圖像I的NON-ROI的第j層飽和度為 Sr01+((Snon-皿-SK0I)/Level) Xj, j從I遞增到Level,每迭代一次j遞增I,得到采用飽和度調(diào)節(jié)的輸出圖像Iss ;3)亮度與飽和度整合調(diào)節(jié)方法:?輸入:亮度調(diào)節(jié)輸出圖像Ivs、圖像的ROI飽和度SKQI，圖像的NON-ROI的飽和度SnON-EOI ;籲輸出:應(yīng)用亮度與飽和度整合調(diào)節(jié)的輸出圖像Ivsi ;?處理過程:設(shè)置圖像Ivs的ROI的飽和度為SKQI，圖像IVS的N0N-R0I的第j層飽和度為Seoi+ ( (Sn0n-K01-Se01) /Level) X j, j從I遞增至Ij Level，每迭代一次j遞增I，得到采用亮度與飽和度整合調(diào)節(jié)的輸出圖像IVSI。
【文檔編號】G06T5/40GK103559694SQ201310514384
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年10月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月28日
【發(fā)明者】郭兵, 沈艷, 段林濤, 徐闊海, 王毅, 張文麗, 熊偉 申請人:四川大學(xué)