本發明屬于圖像處理的多媒體技術領域，具體涉及一種基于OLED屏幕的移動終端導航應用的能耗優化方法。

背景技術：

互聯網應用技術的發展與普及帶動移動終端設備的發展。終端設備已經不在是傳統意義上的打電話發短信的工具，而是人與信息化世界的距離問題。人們通過移動設備接入互聯網進行信息獲取，與人交流，享受著信息化時代的氣息。然而，移動設備的耗電量問題逐漸的引起廣泛的關注。移動設備的應用過程中，移動終端的屏幕的耗電量占據整體的耗電量的很大份額，屏幕的耗電量優化顯得十分的有意義。根據實驗的數據發現，屏幕顯示不同顏色結構的圖像所需的耗電量是不同的。

解決耗電問題的主要方向是在不影響人的視覺效果或者提高視覺對比度的情況下，對圖像的顏色組合進行重構，通過選取耗電量比較小的顏色序列來對原始圖像顏色進行替換，從而達到降低顏色功耗的目的。采用Lab顏色空間所特有的性質，即對應顏色之間的歐式距離相等的情況下給人的視覺距離是相等的，來計量重構后的圖像顏色性質和原始圖像顏色性質所帶來的視覺效果。

通過調查可知，市面上主流的移動終端屏幕是LCD和OLED。傳統的LCD屏幕：LCD是通過背光源來提供光源，然后通過偏光片來實現圖像內容的顯示。通過降低LCD背光源的亮度來實現低功耗是最直接的方法，不同色調對顏色的影響并不是非常的明顯。所以針對LCD類的屏幕而言，耗能的優化方向應該是保證視覺效果，降低亮度。新技術OLED屏幕：OLED屏幕依據清晰度和耗能小的優勢備受移動終端廠商所青睞。與傳統的LCD類屏幕不同的是，OLED屏幕是每個像素點獨立發光而不需要背光源。OLED的每個像素點都有Red ,Green ,Blue三種顏色分量的發光點可以獨立發光，根據不同的比例組合出不同的顏色表現形式。因此，對于OLED屏幕的耗電優化方向是結合圖像亮度和圖像色調結構（優化的主要對象）。試驗可得，屏幕顯示不同的顏色時所需的耗電量是不同。如：相同級別的Blue分量的耗電量大于Green分量。

針對現在市場上的移動終端設備主流屏幕應用分析，從一個新角度來對移動終端的耗電量進行優化，跳出了傳統的通過擴大電池容量方式。是實實在在可行的，適應于移動終端大屏化的應用發展趨勢。

在手機進行導航應用中，手機屏幕的耗電量消耗有很大一部分是來自OLED屏幕的工作。所以對屏幕的耗電性能的優化是非常的有必要的，不僅如此，還可以通過色調的控制來生成不同色調的導航地圖能夠很好的滿足不同人的需求。

技術實現要素：

本發明針對現有技術的不足，提供了一種基于OLED屏幕的移動終端導航應用的能耗優化方法。

本發明包括如下步驟：

第一部分：圖像耗電量的估算

1-1、OLED屏幕耗電量計算公式：

像素點功耗：

屏幕總功耗：

其中：C為屏幕顯示黑色圖像時，手機所需的耗電量，，，分別表示的是Red，Green，Blue像素點發光所需的功耗。

1-2、通過實驗的方式獲取不同顏色值的圖像在手機顯示時的耗電量變化；多次測量求平均值，將測得的數據做函數擬合并繪制圖像耗電量函數擬合曲線。

1-3、根據耗電量函數擬合曲線圖與屏幕顯示的OLED耗電量計算公式對OLED移動終端屏幕顯示圖像所需的耗電量進行估算。

第二部分：優化導航地圖

2-1、獲取初始顏色表。

由設計人員提供或者通過截取一些圖像來獲得最終的顏色表。

2-2、顏色功耗計算。

根據圖像耗電量估算來對輸入的初始顏色表進行顏色分類的耗電量排序；利用輸入的初始顏色表的顏色各分類分別初始化預設大小圖像，然后對圖像的整體耗電量進行估算，最終獲得顏色分類的耗電量排序。

2-3、和諧度調整。

根據經典顏色和諧度理論,在數據庫中通過機器學習的方式學習出對顏色表進行和諧度評價方法，用來保證顏色表變換后的圖像顏色效果滿足人眼的視覺效果。

2-4、色調調整。

通過輸入一些喜好的圖像，采用K-means聚類的方式提取圖像的主色調用來為顏色重構提供色調選擇參考。

2-5、顏色重構。

結合顏色的功耗參數、色調調整參數和和諧度調整參數按設定比例做結合調整。

本發明的有益效果：本發明將OLED屏幕的耗電性質、不同色調的顏色重構以及顏色和諧度衡量方法結合起來，應用于基于OLED屏幕的移動終端典型的耗電應用-手機導航應用。不但有強烈的理論支撐，而且能夠同時滿足能耗的降低和色調多樣化的需求。

優化應用表現在兩個方面：1、在導航地圖的設計過程中采用重構后的顏色表對原始顏色表進行顏色替換；2、作為一個耗電量優化功能部分在導航軟件的使用過程中，采用圖像處理技術對圖像的顏色進行實時的重構。

附圖說明

圖1為函數擬合圖；

圖2為導航地圖顏色生成框架；

圖3為不同色調導航地圖及其耗電量。

具體實施方式

本發明是根據OLED屏幕的發光特性，針對移動終端的導航過程中屏幕的能耗進行優化的方法。本發明通過實驗的方法繪制耗電性能曲線，根據耗電性能曲線對導航地圖的顏色結構進行低功耗顏色的替換，然后用新的顏色列表對導航地圖進行處理，使得新的導航地圖的耗電性能得到優化。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案如下：

第一部分：圖像的耗電量的估算平臺的搭建。

根據OLED屏幕顯示原理總結出OLED屏幕耗電量計算公式：

像素點功耗：

屏幕總功耗：

注：C為常數。，，分別表示的是Red，Green，Blue像素點發光所需的功耗；

通過實驗的方式獲取不同顏色值的圖像在三星GT-n7100手機顯示時的耗電量變化。多次測量求平均值，然后，將測得的數據做函數擬合并繪制圖像耗電量函數擬合曲線。函數擬合曲線圖1所示：

函數擬合擬合優度：Red:0.9976；Green:0.9979；Blue:0.9985。

常數C=0.5859W。注:常數C為屏幕顯示黑色圖像時，手機所需的耗電量。（函數擬合曲線起點位置）。

根據耗電量函數擬合曲線圖與屏幕顯示的耗電量計算公式對OLED移動終端屏幕顯示圖像所需的耗電量進行估算。

第二部分：導航地圖的優化框架。

初始顏色表的獲取。

由于對于市面上現有的導航應用圖像的顏色構成不同，可由設計人員提供或者通過截取一些圖像來獲得最終的顏色表。

顏色功耗計算。

根據圖像耗電量估算方法來對輸入的初始顏色表進行顏色分類的耗電量排序。利用輸入的初始顏色表的顏色各分類分別初始化預設大小圖像，然后對圖像的整體耗電量進行評估計算，最終獲得顏色分類的耗電量排序。

和諧度調整。

根據一些研究人員提出經典顏色和諧度理論,在一些比較流行的數據庫中通過機器學習的方式學習出的對顏色表進行和諧度評價方法，用來保證顏色表變換后的圖像顏色效果滿足人眼的視覺效果。

色調調整。

通過輸入一些喜好的圖像，采用K-means聚類的方式提取圖像的主色調用來為顏色重構引擎提供色調選擇參考。

顏色重構引擎。

結合顏色的功耗參數、色調調整參數和和諧度調整參數按一定比例做結合調整。

本發明將OLED屏幕的耗電性質、不同色調的顏色重構以及顏色和諧度衡量方法結合起來，應用于基于OLED屏幕的移動終端典型的耗電應用-手機導航應用。優化應用表現在兩個方面：1、在導航地圖的設計過程中采用重構后的顏色表對原始顏色表進行顏色替換；2、作為一個耗電量優化功能部分在導航軟件的使用過程中，采用圖像處理技術對圖像的顏色進行實時的重構。應用效果如圖3所示。通過改變導航地圖的顏色表來實現色調功耗的變化。