CN112578898A

CN112578898A - 一种屏幕功耗优化的方法、装置、计算设备及存储介质

Info

Publication number: CN112578898A
Application number: CN202011603621.0A
Authority: CN
Inventors: 方琦
Original assignee: Guangdong Bay Area Intelligent Terminal Industrial Design And Research Institute Co ltd
Current assignee: Guangdong Bay Area Intelligent Terminal Industrial Design And Research Institute Co ltd
Priority date: 2020-12-29
Filing date: 2020-12-29
Publication date: 2021-03-30

Abstract

本发明公开了一种屏幕功耗优化的方法、装置、计算设备及存储介质，方法包括如下步骤：获取至少一个亮度等级和至少一种配色方案一一对应的对应关系；根据所述对应关系，确定所述第一亮度等级对应的第一配色方案。本发明能够根据用户的使用情况推荐能耗降低效果最优的屏幕配色方案，依据该屏幕配色方案进行屏幕内容颜色的翻转，即能够在使用过程中基于确保显示效果的前提达到有效降低屏幕能耗速率的效果。

Description

一种屏幕功耗优化的方法、装置、计算设备及存储介质

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种屏幕功耗优化的方法、装置、计算设备及存储介质。

背景技术

随着移动终端技术的飞速发展，如今的移动终端功能越发多样化，在一个移动终端中能够实现相机和计算机等功能，为人们带来极为丰富的使用体验。

随着移动终端功能的多样化发展，对元器件的要求越来越高，不可避免地也导致了使用功耗的增加，而屏幕是移动终端中功耗的主要因素之一，因此降低屏幕能耗能够在很大程度上降低智能手机总体的能耗。现有技术中，为了降低屏幕功耗，可以采取必要时使移动终端进入省电模式，通过调低屏幕亮度以降低功耗；由于屏幕的亮度需要与环境光强相适应，一味地调低屏幕亮度会造成使用不便。此外，还可以通过采集用户面部图像以在屏幕中确定用户视线关注的主显示区域，将非主显示区域中的显示功耗调低；但这种方式需要实时采集用户面部图像，而面部识别的元器件工作也需要一定的功耗，因此移动终端的整体功耗并无明显降低。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种屏幕功耗优化的方法、装置、计算设备及存储介质，克服现有技术中为降低屏幕功耗会导致的显示效果不佳，而在确保屏幕显示效果的前提下，移动终端的整体功耗又无明显降低的问题。

为实现上述目的，本发明提供以下的技术方案：

一种屏幕功耗优化的方法，包括：

获取至少一个亮度等级和至少一种配色方案一一对应的对应关系；

根据所述对应关系，确定第一亮度等级对应的第一配色方案，所述第一配色方案为在所述第一亮度等级下屏幕能耗速率最低的配色方案。

可选地，所述方法还包括：

获取所述第一亮度等级下屏幕的RGB值；

根据所述RGB值计算在所述至少一种配色方案下的屏幕能耗速率；

将屏幕能耗速率最低的配色方案确定为所述第一配色方案。

可选地，所述获取所述第一亮度等级下屏幕的RGB值包括：

将所述屏幕划分为N个区域；

在所述第一亮度等级下，选择各区域内中心像素点的RGB值；

对各所述中心像素点的RGB值取均值，作为所述屏幕的当前RGB值。

可选地，所述根据所述RGB值计算在所述至少一种配色方案下的屏幕能耗速率包括：

利用所述至少一种配色方案对应的颜色变换矩阵，对所述刷新RGB均值进行转换，得到所述至少一种配色方案对应的颜色向量；

利用calculate函数计算各所述颜色向量，分别得到在所述至少一种配色方案下的屏幕能耗速率v_M。

可选地，所述至少一种配色方案包括灰度配色方案、褐色配色方案和偏光镜配色方案；

所述至少一种配色方案对应的颜色变换矩阵，包括：对应于灰度配色方案的灰度转换矩阵、对应于褐色配色方案的褐色转换矩阵，以及对应于偏光镜配色方案的偏光镜转换矩阵。

可选地，所述根据所述对应关系，确定第一亮度等级对应的第一配色方案包括：

搜寻所述对应关系中是否存在与所述第一亮度等级对应的配色方案；

若是，将所述与所述第一亮度等级对应的配色方案，确定为所述第一配色方案。

若否，选取所述第一亮度等级下屏幕能耗速率最低的配色方案作为第一配色方案，并将结果作为样本进行训练学习。

本发明还提供了一种屏幕功耗优化的装置，包括用于执行上述的方法的模块。

本发明还提供了一种计算设备，包括：

存储器，用于存储程序指令；

处理器，用于调用所述存储器中存储的程序指令，按照获得的程序执行上述的方法。

本发明还提供了一种计算机可读非易失性存储介质，包括计算机可读指令，当计算机读取并执行所述计算机可读指令时，使得计算机执行如上所述的方法。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明提供了一种屏幕功耗优化的方法、装置、计算设备及存储介质，能够根据用户的使用情况推荐能耗降低效果最优的屏幕配色方案，依据该屏幕配色方案进行屏幕内容颜色的翻转，即能够在使用过程中基于确保显示效果的前提达到有效降低屏幕能耗速率的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例一提供的一种屏幕功耗优化的方法的流程示意图；

图2为本发明实施例一中步骤S11的流程示意图；

图3为本发明实施例一中步骤S11中屏幕划分及中心像素点的示意图；

图4为本发明实施例一中步骤S13的流程示意图；

图5为本发明实施例二提供的一种屏幕功耗优化的方法的流程示意图；

图6为本发明实施例二中数据分析模块的分析原理图；

图7为本发明实施例三提供的一种屏幕功耗优化的方法的流程示意图；

图8为本发明实施例三提供的一种屏幕功耗优化的方法的又一流程示意图；

图9为本发明实施例三提供的一种屏幕功耗优化装置的结构框图。

上述图中：10、获取模块；20、数据处理模块；30、数据分析模块；40、执行模块。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图对本发明实施例进行描述。本发明的实施方式部分使用的术语仅用于对本发明的具体实施例进行解释，而非旨在限定本发明。

下面结合附图，对本申请的实施例进行描述。本领域普通技术人员可知，随着技术的发展和新场景的出现，本申请实施例提供的技术方案对于类似的技术问题，同样适用。

本发明旨在于不同场景下，通过颜色变换矩阵来调整屏幕配色方案，计算各种屏幕配色方案下的屏幕能耗速率，然后确定其中降低屏幕能耗效果最优的一种配色方案，依据该配色方案进行屏幕内容颜色的翻转后能够最终降低屏幕能耗。

为了更好理解本发明实施例的方案，下面先对本实施例中所涉及的术语进行介绍：

(1)数据分析处理

数据处理通常包括数据训练，机器学习，深度学习，搜索，推理，决策等方式。其中，机器学习和深度学习可以对数据进行符号化和形式化的智能信息建模、抽取、预处理、训练等。

(2)能耗

能耗是指单位产量或单位产值所消耗的某种能源量；本实施例中，屏幕能耗速率为单位产量或单位产值中屏幕消耗电量的速率。

(3)RGB

RGB色彩模式是工业界的一种颜色标准，是通过对红(R)、绿(G)、蓝(B)三个颜色通道的变化以及它们相互之间的叠加来得到各式各样的颜色的，RGB即是代表红、绿、蓝三个通道的颜色。

在实际测试中，当RGB值越低时，移动终端屏幕所耗电越低，基于现有技术能够通过RGB值计算得出屏幕能耗速率。

实施例一

请参考图1，本发明实施例提供一种屏幕功耗优化的方法，包括如下步骤：

获取至少一个亮度等级和至少一种配色方案一一对应的对应关系；根据对应关系，确定第一亮度等级对应的第一配色方案。

其中，该第一配色方案为在第一亮度等级下屏幕能耗速率最低的配色方案。

具体地，该方法包括：

S11、获取第一亮度等级下屏幕的RGB值；

S12、根据RGB值计算在至少一种配色方案下的屏幕能耗速率；

S13、将屏幕能耗速率最低的配色方案确定为第一配色方案。

在步骤S11～S13中，首先获取屏幕的当前RGB均值，计算当前屏幕能耗速率v₀；然后以预设的频率刷新屏幕内容并获取屏幕的刷新RGB均值，依据刷新RGB均值计算在至少一种配色方案下的屏幕能耗速率v_M。

将多组刷新屏幕内容后所得到的各配色方案下的屏幕能耗速率v_M，和初始屏幕能耗速率v₀一同分析处理，确定亮度等级下屏幕能耗速率最低的第一配色方案。

其中，步骤S11～S13的前置条件为，在同一亮度等级下进行，旨在于分析在该亮度等级下，基于用户的使用情况并依据所获得的的数据，经过分析处理后获得该亮度等级下符合用户使用情况的第一配色方案。

本实施例中，亮度等级利用不同的RGB颜色值划分范围以确定，具体分为五个亮度等级；另外，在分析过程中，忽略每个亮度级别内屏幕能耗效率的差异，以降低计算的复杂程度。

请参考图2，具体地，步骤S11中，获取第一亮度等级下屏幕的RGB值包括如下步骤：

S111、将屏幕划分为N个区域；

S112、在第一亮度等级下，选择各区域内中心像素点的RGB值；

S113、对各区域内中心像素点的RGB值取均值，作为当前RGB均值。

请参考图3，该步骤中，将屏幕划分为N个像素点区域，记为N＝{x₁，x₂，...x_i，..，x_n}；读取y_j的RGB值，设置为其所属区域x_i的avg(RGB)均值，并计算当前屏幕能耗速率，记为v₀，从而获得屏幕的当前RGB均值。

请参考图4，进一步地，步骤S13中，根据RGB值计算在至少一种配色方案下的屏幕能耗速率，包括：

S131、利用至少一种配色方案对应的颜色变换矩阵，对刷新RGB均值进行转换，得到至少一种配色方案对应的颜色向量；

S132、利用calculate函数计算各颜色向量，分别得到在至少一种配色方案下的屏幕能耗速率v_M。

具体地，该步骤中，配色方案具体包括：灰度配色方案、褐色配色方案和偏光镜配色方案；

相应地，颜色变换矩阵包括：对应于灰度配色方案的灰度转换矩阵、对应于褐色配色方案的褐色转换矩阵，以及对应于偏光镜配色方案的偏光镜转换矩阵。

基于此，步骤S131中，利用颜色变换矩阵对刷新RGB均值进行转换时，采用变量代入法进行，以实现颜色向量的获取，具体实现方法如下：

(1)基于灰度转换矩阵

灰度转换矩阵如下：

对于屏幕的每一个像素点，其颜色向量COLOR＝(R，G，B，1)，该颜色向量经过灰色模式矩阵的变换，得到的第一颜色向量为：

COLOR*GRAY＝(0.34f*R+0.59f*G+0.11f*B，0.35f*R+0.61f*G+0.12f*B，0.33f*R+0.61f*G+0.12f*B，1)；

其中，R表示Red红色分量，G表示Green绿色分量，B表示Blue蓝色分量。

(2)基于褐色转换矩阵

褐色转换矩阵如下：

对于屏幕的每一个像素点，其颜色向量COLOR＝(R，G，B，1)，该颜色向量经过灰色模式矩阵的变换，得到的第二颜色向量为：

COLOR*GRAY＝(0.39f*R+0.77f*G+0.19f*B，0.35f*R+0.69f*G+0.17f*B，0.29f*R+0.54f*G+0.15f*B，1)；

(3)基于偏光镜转换矩阵

对于屏幕的每一个像素点，其颜色向量COLOR＝(R，G，B，1)，该颜色向量经过灰色模式矩阵的变换，得到的第三颜色向量为：

COLOR*GRAY＝(1.43f*R-0.12f*G-0.01f*B–0.03f，-0.06f*R+1.37f*G-0.01f*B+0.05f，-0.06f*R-0.12f*G+1.48f*B–0.02f，1)；

步骤S132的实现方法如下：

(1)灰度配色方案：

当前屏幕内容的平均红、绿、蓝颜色值分别为avgRed_1、avgGreen_1、avgBlue_1，将0.34f＊avgRed_1，0.59f＊avgGreen_1，0.11f*avgBlue_1分别传递给calculatePower函数的三个参数即可计算出当前屏幕内容经过灰色模式矩阵变换后得到灰度配色方案下的屏幕能耗速率v₁。

(2)褐色配色方案：

当前屏幕内容的平均红、绿、蓝颜色值分别为avgRed_2、avgGreen_2、avgBlue_2，将0.39f＊avgRed_2，0.77f＊avgGreen_2，0.19f*avgBlue_2分别传递给calculatePower函数的三个参数即可计算出当前屏幕内容经过褐色模式矩阵变换后得到褐色配色方案下的屏幕能耗速率v₂。

(3)偏光镜配色方案：

当前屏幕内容的平均红、绿、蓝颜色值分别为avgRed_3、avgGreen_3、avgBlue_3，将1.43f＊avgRed_3，-0.12f＊avgGreen_3，-0.01f*avgBlue_3分别传递给calculatePower函数的三个参数即可计算出当前屏幕内容经过偏光镜模式矩阵变换后得到偏光镜配色方案下的屏幕能耗速率v₃。

可以理解的是，用户在使用移动终端时，可能由于各种需求会使用多个APP(Application，应用程序)，如视频APP、阅读器APP、社交平台APP或订餐APP等，不同功能的APP具有不同的屏幕内容，有的文本偏多，有的图片偏多，有的则为视频内容；而不同的用户，在不同的使用时间内使用不同APP的频率及持续时长也有所不同。

本实施例中，基于步骤S11～S13，在同一亮度等级的前提下，通过获取不同的屏幕内容下基于不同配色方案计算得到的屏幕能耗速率v_M，并与初始屏幕能耗速率v₀一同分析处理，确定亮度等级下屏幕能耗速率最低的优选配色方案，经过数据分析处理后，得以最终获取该亮度等级下与该用户的使用情况相符的第一配色方案。基于该第一配色方案对屏幕内容进行颜色翻转，即能够实现在该亮度等级下的屏幕最低功耗，从而有效延长了移动终端的续航能力，从而显著提高了产品的竞争力。

可以理解的是，该优选配色方案可能不是某一屏幕内容下的屏幕能耗速率最低的方案，但使用该优选配色方案时，能够在该亮度等级的持续时间内，获得移动终端能耗降低的最佳效果。

实施例二

请参考图5，基于前述实施例，本发明实施例还进一步提供一种屏幕功耗优化的方法，包括如下步骤：

S14、获取推荐周期内屏幕的使用情况；

S15、依据使用情况，确定推荐周期对应的第二配色方案；

S16、基于第二配色方案，对屏幕内容的颜色进行翻转。

步骤S14中，使用情况包括各亮度等级及其对应的持续时间和第一配色方案，步骤S15中所确定的第二配色方案为推荐周期内屏幕能耗速率最低的配色方案。

本发明实施例提供的屏幕功耗优化的方法能够在推荐周期内、综合用户在整个推荐周期中终端的使用情况进行屏幕配色推荐，并根据推荐结果：第二配色方案进行屏幕内容颜色的翻转。以推荐周期为单位时间进行屏幕内容颜色的翻转，能够更大限度上适应于用于的终端使用情况，而不需要每调整一次亮度等级即翻转一次屏幕颜色，有利于用户对屏幕颜色的适应，一定程度上在降低移动终端功耗的同时改善使用体验。

可以理解的是，该推荐周期可以是用户自定义的周期，也可以是系统预设的周期，比如24h、48h、72h或一周等。

实施例三

基于前述实施例，本实施例还包括利用数据分析模块对样本进行深度学习，从而不断迭代优化数据知识库，以从中推荐符合条件的配色方案。

具体地，请参阅图6，数据分析模块的分析原理如下：当数据分析模块接收到待分析的多个基于同一亮度等级下的屏幕使用情况时，先确认该屏幕使用情况的规律模式是否存在已确定的配色方案，若存在，则直接选择该已确定的配色方案作为优选配色方案；若不存在，则将该屏幕使用情况加入待学习队列集合，每增加指定数量的屏幕使用情况则进行学习一次，直至学习出新确定的配色方案为止。新确定的配色方案加入到确定数据库中，便于后续对于确定方案的搜索。

基于此，请参阅图7，本实施例提供的屏幕功耗优化的方法包括如下步骤：

S21、获取屏幕的当前RGB均值，计算当前屏幕能耗速率v₀；

S22、以预设的频率刷新屏幕内容并获取屏幕的刷新RGB均值，依据刷新RGB均值计算在至少一种配色方案下的屏幕能耗速率v_M；

S23、将多组刷新屏幕内容后所得到的各配色方案下的屏幕能耗速率v_M和初始屏幕能耗速率v₀导入数据分析模块中，判断是否存在已确定的该亮度等级下屏幕能耗速率最低的配色方案；若是，执行步骤S24，若否，执行步骤S25；

S24、从数据分析模块中选择符合条件的配色方案作为第一配色方案；

S25、利用数据分析模块进行分析处理，确定第一配色方案，并将结果作为样本进行训练学习。

进一步地，请参阅图8，推荐周期的第二配色方案的确定方法包括：

S26、获取推荐周期内屏幕的使用情况，使用情况包括各亮度等级及其对应的持续时间和第一配色方案；

S27、将获取的数据导入数据分析模块中，判断是否存在已确定的该推荐周期内屏幕能耗速率最低的配色方案；若是，执行步骤S28，若否，执行步骤S29；

S28、从数据分析模块中选择符合条件的配色方案作为第二配色方案。

S29、依据获取到的数据进行分析处理，确定第二优选配色方案，并将结果作为样本进行训练学习。

通过利用样本进行训练以获得屏幕能耗模型，因而能够从该屏幕能耗模型内已确认的屏幕配色方案中学习符合相关能耗速率标准的方案，从而不断迭代优化数据知识库，并在下一次进行优选配色方案时能够从数据库中选择符合条件的配色方案，从而有效提高了优选配色方案的确定效率。

实施例四

此外，本发明实施例还提供了屏幕能耗评估方法，请参考表1，保持手机屏幕亮度不变，关闭所有运行中的应用，通过apk脚本控制手机自动运行系统自带的10个应用，包括浏览器、计算器、日历、时钟等，在每个应用的首界面停留10分钟，测量手机整体在这段时间内的总能耗，然后分别开启调整屏幕配色方案的功能，计算调整屏幕配色方案后的能耗情况。

表1

在脚本执行开始前和脚本执行结束后，分别记录手机剩余电量的百分化，它们的差值即为终端在脚本执行过程中的总能耗。

利用该屏幕能耗评估方法能够对所确定的优选屏幕配色方案进行验证，并将验证结果导入数据分析模块中进行学习，从而进一步优化配色方案的选取结果，以进一步增强能耗降低的效果。

实施例五

请参阅图9，本发明还提供了一种屏幕功耗优化装置，包括：

获取模块10，用于获取屏幕的当前RGB均值，以及在以预设的频率刷新屏幕内容后获取屏幕的刷新RGB均值；

数据处理模块20，用于依据当前RGB均值，计算当前屏幕能耗速率v₀，以及依据刷新RGB均值，计算在至少一种配色方案下的屏幕能耗速率v_M；

数据分析模块30，用于将多组刷新屏幕内容后所得到的各配色方案下的屏幕能耗速率v_M，和初始屏幕能耗速率v₀一同分析处理，确定亮度等级下屏幕能耗速率最低的第一配色方案。

进一步地，数据处理模块内预设有：对应于灰度配色方案的灰度转换矩阵、对应于褐色配色方案的褐色转换矩阵，以及对应于偏光镜配色方案的偏光镜转换矩阵；

数据处理模块20用于：

利用灰度转换矩阵、褐色转换矩阵和偏光镜转换矩阵对刷新RGB均值进行转换，分别得到第一颜色向量、第二颜色向量和第三颜色向量；利用calculate函数对得到的第一颜色向量、第二颜色向量和第三颜色向量分别计算，得到灰度配色方案下的屏幕能耗速率v₁、褐色配色方案下的屏幕能耗速率v₂和偏光镜配色方案下的屏幕能耗速率v₃。

在本实施例的另一个实施方式中，获取模块10还用于：

在推荐周期内，获取屏幕涉及到的亮度等级级别、亮度等级级别的持续时间、亮度等级级别下的屏幕刷新内容，以及亮度等级下屏幕能耗速率最低的第一配色方案。

基于此，通过数据分析模块30，依据获取到的数据进行分析处理，确定推荐周期的第二配色方案；将第二配色方案，以及推荐周期内涉及到的亮度等级级别、亮度等级级别的持续时间、亮度等级级别下的屏幕刷新内容，以及亮度等级下屏幕能耗速率最低的第一配色方案作为样本进行训练学习；基于训练学习结果，确定第二配色方案。

可以理解的是，该数据分析模块30可以采用现有的数据集推荐模块实现，其还能够连接，且利用样本进行训练学习并确定优选方案可以利用神经网络实现。

此外，本实施例中，屏幕功耗优化装置还包括执行模块40，执行模块40用于基于第二配色方案，对屏幕内容的颜色进行翻转。

基于前述各个实施例例，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如前述任一项的屏幕功耗优化的方法。

以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种屏幕功耗优化的方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取所述第一亮度等级下屏幕的RGB值；

将屏幕能耗速率最低的配色方案确定为所述第一配色方案。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述获取所述第一亮度等级下屏幕的RGB值包括：

将所述屏幕划分为N个区域；

在所述第一亮度等级下，选择各区域内中心像素点的RGB值；

4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述根据所述RGB值计算在所述至少一种配色方案下的屏幕能耗速率包括：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述至少一种配色方案包括灰度配色方案、褐色配色方案和偏光镜配色方案；

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述对应关系，确定第一亮度等级对应的第一配色方案包括：

7.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述对应关系，确定第一亮度等级对应的第一配色方案包括：

8.一种屏幕功耗优化的装置，其特征在于，包括用于执行上述权利要求1至7所述的方法的模块。

9.一种计算设备，其特征在于，包括：

存储器，用于存储程序指令；

处理器，用于调用所述存储器中存储的程序指令，按照获得的程序执行权利要求1至7任一项所述的方法。

10.一种计算机可读非易失性存储介质，其特征在于，包括计算机可读指令，当计算机读取并执行所述计算机可读指令时，使得计算机执行如权利要求1至7任一项所述的方法。