面向三維場(chǎng)景的節(jié)能顏色映射方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種面向三維場(chǎng)景的節(jié)能顏色映射方法。本發(fā)明首先在服務(wù)器端導(dǎo)入張預(yù)先已由三維場(chǎng)景圖渲染好的二維場(chǎng)景圖像。若,則直接將該張場(chǎng)景圖像劃為一類,記為類,然后執(zhí)行節(jié)能顏色替換算法,來得到一個(gè)低功耗顏色子集。若,則首先基于顏色構(gòu)成相似性執(zhí)行Kmeans聚類算法,對(duì)場(chǎng)景圖像進(jìn)行分組,得到個(gè)場(chǎng)景圖像子類,逐類執(zhí)行節(jié)能顏色替換算法,來得到個(gè)低功耗顏色子集。然后對(duì)得到的個(gè)低功耗顏色子集執(zhí)行并集運(yùn)算,最終形成一個(gè)完整的低功耗顏色集。本發(fā)明利用顏色優(yōu)化方案實(shí)現(xiàn)在功耗受限的移動(dòng)客戶端低代價(jià)繪制,從而達(dá)到節(jié)能效果。
【專利說明】面向三維場(chǎng)景的節(jié)能顏色映射方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于無線網(wǎng)絡(luò)中與便攜移動(dòng)設(shè)備相關(guān)的多媒體【技術(shù)領(lǐng)域】,具體涉及一種面向三維場(chǎng)景的節(jié)能顏色映射方法。
【背景技術(shù)】
[0002]對(duì)于客戶端而言,根據(jù)移動(dòng)設(shè)備的功耗受限的特點(diǎn)設(shè)計(jì)一個(gè)面向節(jié)能的顏色優(yōu)化方案是目前研究的熱點(diǎn)問題。在移動(dòng)智能終端,OLED是目前主要采用的一種顯示技術(shù)。針對(duì)OLED的節(jié)能技術(shù)而言,目前除了傳統(tǒng)的硬件層次下的動(dòng)態(tài)電壓調(diào)整技術(shù)之外,研究者們分別從顏色優(yōu)化和亮度調(diào)節(jié)技術(shù)兩方面展開研究。
[0003]在顏色優(yōu)化方面,針對(duì)數(shù)據(jù)可視化應(yīng)用,通常采用在CIEXYZ顏色空間中對(duì)色度及亮度進(jìn)行優(yōu)化找到一套最節(jié)能的顏色方案來進(jìn)行最終顯示;針對(duì)地圖顯示等應(yīng)用,通常尋找節(jié)能顏色映射方案對(duì)高功耗顏色直接進(jìn)行顏色替換以此獲得功耗節(jié)約。但是,這些顏色集方法僅被應(yīng)用于簡(jiǎn)單的人機(jī)交互界面等方面,它們對(duì)于顏色視覺上的保真度并沒有過多的要求。然而,對(duì)于具有強(qiáng)烈真實(shí)感的三維場(chǎng)景圖片而言,我們?cè)谠O(shè)計(jì)顏色優(yōu)化方法時(shí),不僅需降低顏色顯示的功耗,還需特別注意顏色視覺上的一致性。
[0004]在采用亮度調(diào)節(jié)技術(shù)方面,通常通過直接降低用戶交互界面中非活動(dòng)窗口亮度,或通過構(gòu)造特征重要性場(chǎng)來指導(dǎo)圖像的特征增強(qiáng),實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)亮度優(yōu)化的方式實(shí)現(xiàn)節(jié)能顯示。然而,該類方法 在進(jìn)行亮度調(diào)節(jié)時(shí)均沒有對(duì)三維模型繪制中的耗費(fèi)功耗嚴(yán)重的光照和紋理進(jìn)行考慮。
[0005]可以看出,如何利用顏色優(yōu)化方案實(shí)現(xiàn)在功耗受限的移動(dòng)客戶端低代價(jià)繪制是目前研究者所關(guān)注的重要方向。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)在三維場(chǎng)景應(yīng)用方面的不足,提供了一種面向三維場(chǎng)景的節(jié)能顏色映射方法。
[0007]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下:
[0008]首先在服務(wù)器端導(dǎo)入I張預(yù)先已由三維場(chǎng)景圖渲染好的二維場(chǎng)景圖像。
[0009]若O < I < 50,則直接將該I張場(chǎng)景圖像劃為一類,記為類G,然后執(zhí)行節(jié)能顏色替換算法,來得到一個(gè)低功耗顏色子集。
[0010]若I > 50,則首先基于顏色構(gòu)成相似性執(zhí)行Kmeans聚類算法,對(duì)場(chǎng)景圖像進(jìn)行分組,得到m個(gè)場(chǎng)景圖像子類(G1, G2,, GJ,逐類執(zhí)行節(jié)能顏色替換算法,來得到m個(gè)低功耗顏色子集。然后對(duì)得到的m個(gè)低功耗顏色子集執(zhí)行并集運(yùn)算,最終形成一個(gè)完整的低功耗顏色集。
[0011]其中所述的顏色替換算法具體是:
[0012]針對(duì)每個(gè)場(chǎng)景圖像子類Gi (i = 1,2,....,m),抽取該子類圖中所有顏色,得到顏色集{Cl,C2, ----,CnI,并統(tǒng)計(jì)每個(gè)顏色的像素個(gè)數(shù),記顏色Cj (j = 1,2,...,η)的像素?cái)?shù)量為num^j = l,2,...,n),則根據(jù)已有的基于像素的顏色功耗模型,可以得到原始場(chǎng)景顯示總
功耗Ps。
[0013]因此該算法的目標(biāo)就是找出一個(gè)包含η個(gè)顏色的顏色集Ic1',c’ 2,....,c’ J,在不影響原圖像的感知特征和顏色保真的前提下使得功率總和Ps最小。
[0014]其中不影響原圖像的感知特征和顏色保真所必須遵循的約束條件有以下兩個(gè):
[0015]已知每一種顏色在sRGB或L*a*b*或HSV顏色空間中都可被表示為由三個(gè)元素組
成的向量,即
【權(quán)利要求】
1.面向三維場(chǎng)景的節(jié)能顏色映射方法,其特征在于該方法具體是: 首先在服務(wù)器端導(dǎo)入I張預(yù)先已由三維場(chǎng)景圖渲染好的二維場(chǎng)景圖像; 若O < 1≤ 50,則直接將該I張場(chǎng)景圖像劃為一類,記為類G,然后執(zhí)行節(jié)能顏色替換算法,來得到一個(gè)低功耗顏色子集; 若I > 50,則首先基于顏色構(gòu)成相似性執(zhí)行Kmeans聚類算法,對(duì)場(chǎng)景圖像進(jìn)行分組,得到m個(gè)場(chǎng)景圖像子類(G1, G2,, GJ,逐類執(zhí)行節(jié)能顏色替換算法,來得到m個(gè)低功耗顏色子集;然后對(duì)得到的m個(gè)低功耗顏色子集執(zhí)行并集運(yùn)算,最終形成一個(gè)完整的低功耗顏色集; 其中所述的顏色替換算法具體是: 針對(duì)每個(gè)場(chǎng)景圖像子類Gi,抽取該子類圖中所有顏色,得到顏色集{Cl,c2,....,cn},并統(tǒng)計(jì)每個(gè)顏色的像素個(gè)數(shù),記顏色Cj的像素?cái)?shù)量為Mimj,則根據(jù)已有的基于像素的顏色功耗模型,得到原始場(chǎng)景顯示總功耗Ps,i = 1,2,——,m, j = I, 2,..., η ; 因此該算法的目標(biāo)就是找出一個(gè)包含η個(gè)顏色的顏色集Ic’ i,c’ 2,....,c’ J,在不影響原圖像的感知特征和顏色保真的前提下使得功率總和Ps最?。? 其中不影響原圖像的感知特征和顏色保真所必須遵循的約束條件有以下兩個(gè): 已知每一種顏色在sRGB或L*a*b*或HSV顏色空間中都可被表示為由三個(gè)元素組成的向量,即 Cy.= ( /?廣 Gj , Bj ) = f Lj , (Ij ,^) = ( hj , Sj , Vj ); 1)為了保證場(chǎng)景圖像像經(jīng)顏色替換后仍然保留原感知特征,要求任意兩種顏色經(jīng)映射替換后不應(yīng)遠(yuǎn)離原來的感知差別; 假設(shè)在L*a*b*空間中的兩個(gè)顏色分別為(?χ,和(4,,將其看做三維空間的兩個(gè)點(diǎn)坐標(biāo),則兩者的感知差別通過歐氏距離AEjk來進(jìn)行衡量;為滿足前面所述條件,要求子類圖中任意兩種顏色的原距離Λ EΛ與各自經(jīng)顏色替換后新的距離ΛΕ’#滿足ΔE' Jk e [- λ I.ΔEjk, I λ I.AEjk],其中λ為可允許誤差范圍調(diào)節(jié)參數(shù); 2)為了保證場(chǎng)景圖像像經(jīng)顏色替換后顏色盡量保真,要求在進(jìn)行顏色替換時(shí)盡量選擇在原色相臨近范圍內(nèi)不同飽和度或明亮度的顏色進(jìn)行替換,這樣同時(shí)也可以縮小替換顏色的選擇空間,提聞搜索效率; 將抽取到的RGB顏色q轉(zhuǎn)換到HSV顏色空間表示為(hy Sj, Vj),記該顏色的替代顏色C,j = (h,j, S,j, V’」),其中原色相Iij與替代后的顏色色相h’」要求滿足11’ j e [hj-ω,比+ω],其中ω為搜索范圍調(diào)節(jié)參數(shù); 確定上述約束條件后,采用粒子群優(yōu)化算法進(jìn)行顏色搜索獲得該圖像子類對(duì)應(yīng)的低功耗顏色子集; 最后,利用前面得到的低功耗顏色集及其與原顏色的映射關(guān)系,在客戶端對(duì)原始圖像進(jìn)行實(shí)時(shí)映射。
【文檔編號(hào)】G06T15/00GK103914124SQ201410134913
【公開日】2014年7月9日 申請(qǐng)日期:2014年4月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月4日
【發(fā)明者】楊柏林, 王雅娟 申請(qǐng)人:浙江工商大學(xué)