本发明专利技术公开了一种面向OLED显示器的用于三维绘制的颜色集节能优化方法：根据红、绿、蓝三种纯色的各强度值与OLED显示器的显示功率之间的一一对应关系，用高阶多项式逼近方法拟合每一种纯色的强度值和OLED显示器的显示功率之间的函数关系；采样得到目标三维场景的可行观察视点与其视角的组合的集合；获得在各所述组合下的绘制结果的图像；然后得到各图像的各像素的显示功率关于颜色集中的N种未知颜色的表达式；进一步得到目标三维场景的绘制结果的评估显示功率关于颜色集中的N种未知颜色的表达式，并利用满足约束条件的颜色集，将所述评估显示功率最小化，得到颜色集节能优化问题，后将其转化为无约束的优化问题并进行求解，得到本发明专利技术节能颜色集。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种关于OLED显示器的顔色集设计的节能优化方法，属于图形图像绘制领域。
技术介绍
显示设备的功耗占据现代计算机系统的大约38%，在移动设备系统中甚至达到 50% (相关技术可參考 Vasily G. Moshnyaga, Eiji Morikawa. LCD display energyreduction by user monitoring. In Proceedings of International Conference onComputer Design，pp. 94 - 97，2005和Findlay Shearer. P ower Management in MobileDevices. Newnes, 2007)。而近些年来,一种优于传统的液晶显示设备(简称IXD)的新的显示技术——有机发光二极管(简称0LED)逐渐展现市场竞争力。由于OLED属于自发光的显示设备技术，其显示功率与显示的顔色内容直接相关，因此面向节能的顔色设计越来越受到研究者们的关注。在移动设备的用户交互界面设计中，通过优化界面元素的顔色属性，很大程度上降低了显示设备的功耗，从而提高了手持设备的电池持续供电时间(相关技术參考 Mian Dong, Lin Zhong. Power modeling and optimization for OLED displays .IEEETransactions on Mobile Computing, 11 (9) :pp. 1587-1599, 2011. ) 在三维绘制中，考虑到绘制过程的复杂性，如果采用基于像素或图像的显示功率评估模型，则需要在完整地实现绘制过程后进行，从而导致极大地增加显示功率评估的计算量。在现有文献中，未有对三维绘制进行面向节能的顔色集设计优化的研究。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种面向OLED显示器的用于三维绘制的顔色集节能优化方法。为实现上述目的，本专利技术所采取的技术方案是本专利技术面向OLED显示器的用于三维绘制的顔色集节能优化方法包括如下步骤(I)分别将不同強度值的红、绿、蓝这三种纯色在OLED显示器上显示；根据每ー种所述纯色的各种强度值与OLED显示器的显示功率之间的一一对应关系，用高阶多项式逼近的方法分别拟合得到OLED显示器的显示功率与每ー种所述纯色的強度值之间的多项式函数关系；(2)对目标三维场景的可行的观察视点及其可行的观察视角进行采样，得到各所述观察视点与其观察视角的组合的集合；(3)在采样得到的各所述观察视点与其观察视角的组合下，使用局部光照明模型绘制目标三维场景，分别得到在各所述观察视点与其观察视角的组合下的绘制结果的图像，各所述绘制结果的图像的每个像素的颜色是N种未知顔色的加权和，其中，所述未知颜色属于绘制目标三维场景时使用的顔色集，且N为所述顔色集中所含有的不同未知顔色的数量，N^l；(4)在采样得到的每个所述观察视点与其视观察角的组合下，将对应的所述绘制结果的图像的每个像素的顔色的红、緑、蓝三个分量的强度值分别对应地代入所述多项式函数关系中并相加，展开后合并同类项，得到各所述绘制结果的图像的每个像素的显示功率关于颜色集中的N种未知顔色的表达式；(5)将各所述绘制结果的图像的每个像素的显示功率关于颜色集中的N种未知顔色的表达式进行累加，得到目标三维场景的绘制结果的评估显示功率关于颜色集中的N种未知顔色的表达式；(6)使所述颜色集中的N种未知颜色满足如下约束条件N种未知顔色的两两之间在CIEじal/色彩空间中的相互欧式距离大于等于两种顔色的相互欧式距离阈值，N种未知顔色的两两之间的色调值的差值大于等于两种顔色的色调值差值阈值，N种未知顔色在CIE LWn色彩空间中的亮度分量均大于等于第一亮度阈值且均小于等于第二亮度阈值； 利用满足所述约束条件的顔色集，将目标三维场景的绘制结果的评估显示功率最小化，得到关于目标三维场景的带约束的面向OLED显示器的用于三维绘制的顔色集节能优化问题；(7)将所述顔色集节能优化问题转化为无约束的优化问题，再用无约束优化方法进行求解，得到面向OLED显示器的用于三维绘制的节能颜色集。进ー步地，本专利技术所述高阶多项式为3阶以上多项式。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是在OLED显示器上，本专利技术可以快速评估三维绘制的结果图像在显示时所产生的显示功率；与现有的直接对显示图像进行显示功率评估的方法相比，由于本专利技术方法得到的评估显示功率是关于绘制三维场景所使用的顔色集中的顔色的表达式函数，因此具有评估速度快、精度高的特点。利用对三维绘制的结果图像在OLED显示器上显示时的显示功率的快速评估，并结合用户对三维绘制的顔色集的选择约束，本专利技术通过建立无约束优化目标问题并求解该优化问题，获得用于三维绘制的节能顔色集。与现有的仅仅基于颜色集节能优化的方案相比，本专利技术方法由于考虑了三维场景的绘制过程，对绘制结果在OLED显示器上显示时的显示功率评估更加准确，从而可以获得更优的节能颜色集。附图说明图I是本专利技术的顔色集节能优化方法的流程示意图；图2是用于测量OLED显示器的显示功率的装置示意图；图3是测量得到的OLED显示器的显示功率和红色的強度值的关系曲线；图4是测量得到的OLED显示器的显示功率和緑色的強度值的关系曲线；图5是测量得到的OLED显示器的显示功率和蓝色的強度值的关系曲线。具体实施例方式下面以结合附图和具体实施例对本专利技术作进ー步说明。在OLED显示器正常工作后，按照图2所示将OLED显示器与电压测量装置和电流測量装置进行连接。參见图1，本专利技术面向OLED显示器的用于三维绘制的顔色集节能优化方法包括如下步骤步骤I):分别用不同強度值的红、绿、蓝这三种纯色在OLED显示器上全屏显示；本专利技术优选等间隔强度值，比如，当强度值的范围为0. 0到I. 0吋，则从0. 0开始到I. O、每隔I. 0/255进行测量。针对每ー个强度值，每间隔2秒用高精度的万用表測量OLED显示器的电压和通过的电流一次，測量10次并将电压和电流各自取平均值后相乗，得到OLED显示器的显示功率分别和红、绿、蓝纯色的強度值的关系(如图3至图5所示)。然后，将OLED显示器的显示功率除以OLED显示器的像素总数，分别得到红、绿、蓝这三种纯色取不同强度值时单个像素的平均功率，从而获得OLED显示器的单个像素在显示不同強度值的红、绿、蓝纯色时的强度值和显不功率的对应关系表。根据所得到的对应关系表，使用K阶多项式(K > 3，一般3阶的平均误差已经小于1%)逼近的方法分别拟合得到OLED显示器的显示功率和红、绿、蓝三种纯色的強度值之间多项式函数关系表达式^ (x)、Fg(x)和Fb(X)，如公式(I)所示，其中(1f、是相应的多项式的系数，k = 0，1， ，K，K为上述多项式的阶数，K彡3 ;上标(r)、(g)、(b)分别表示该系数对应的红、绿、蓝纯色Fr(X) = [= E 秦)=Y( I ) k~GA—I)k~()步骤2):对于ー个给定的目标三维场景，对可行的观察视点以及每个可行的观察视点的可行的观察视角进行采样，得到由采样所得的观察视点与其观察视角的组合构成的ー个集合，该集合包含S组观察视点与其观察视角的组合。在这里，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种面向OLED显示器的用于三维绘制的颜色集节能优化方法，其特征在于包括：（1）分别将不同强度值的红、绿、蓝这三种纯色在OLED显示器上显示；根据每一种所述纯色的各种强度值与OLED显示器的显示功率之间的一一对应关系，用高阶多项式逼近的方法分别拟合得到OLED显示器的显示功率与每一种所述纯色的强度值之间的多项式函数关系；（2）对目标三维场景的可行的观察视点及其可行的观察视角进行采样，得到各所述观察视点与其观察视角的组合的集合；（3）在采样得到的各所述观察视点与其观察视角的组合下，使用局部光照明模型绘制目标三维场景，分别得到在各所述观察视点与其观察视角的组合下的绘制结果的图像，各所述绘制结果的图像的每个像素的颜色是N种未知颜色的加权和，其中，所述未知颜色属于绘制目标三维场景时使用的颜色集，且N为所述颜色集中所含有的不同未知颜色的数量，N≥1；（4）在采样得到的每个所述观察视点与其视观察角的组合下，将对应的所述绘制结果的图像的每个像素的颜色的红、绿、蓝三个分量的强度值分别对应地代入所述多项式函数关系中并相加，展开后合并同类项，得到各所述绘制结果的图像的每个像素的显示功率关于颜色集中的N种未知颜色的表达式；（5）将各所述绘制结果的图像的每个像素的显示功率关于颜色集中的N种未知颜色的表达式进行累加，得到目标三维场景的绘制结果的评估显示功率关于颜色集中的N种未知颜色的表达式；（6）使所述颜色集中的N种未知颜色满足如下约束条件：N种未知颜色的两两之间在CIE？L*a*b*色彩空间中的相互欧式距离大于等于两种颜色的相互欧式距离阈值，N种未知颜色的两两之间的色调值的差值大于等于两种颜色的色调值差值阈值，N种未知颜色在CIE？L*a*b*色彩空间中的亮度分量均大于等于第一亮度阈值且均小于等于第二亮度阈值；利用满足所述约束条件的颜色集，将目标三维场景的绘制结果的评估显示功率最小化，得到关于目标三维场景的带约束的面向OLED显示器的用于三维绘制的颜色集节能优化问题；（7）将所述颜色集节能优化问题转化为无约束的优化问题，再用无约束优化方法进行求解，得到面向OLED显示器的用于三维绘制的节能颜色集。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陈为，陈伟锋，陈海东，鲍虎军，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：
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