本發(fā)明涉及顯示屏的領(lǐng)域，尤其涉及一種低壓直流帶lcd屏顯的ups節(jié)能控制方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
1、隨著便攜式設(shè)備和智能終端的廣泛應(yīng)用，用戶對(duì)高效、持久供電系統(tǒng)的需求日益迫切，而如何在有限電池電量下優(yōu)化能耗、提升用戶體驗(yàn)，已成為該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。傳統(tǒng)的ups節(jié)能方法多依賴靜態(tài)功耗管理或簡(jiǎn)單的屏幕亮度調(diào)節(jié)，雖然在一定程度上降低了能耗，但這些方案往往忽視了用戶實(shí)際交互行為與顯示內(nèi)容的動(dòng)態(tài)關(guān)聯(lián)，導(dǎo)致節(jié)能效果有限，且難以適應(yīng)多樣化的使用場(chǎng)景。
2、在一種現(xiàn)有技術(shù)中，在處理顯示屏能耗時(shí)，通常采用全局性降功耗策略，例如統(tǒng)一降低分辨率或刷新率，這種粗放式調(diào)整不僅犧牲了顯示質(zhì)量，還可能因無(wú)法精準(zhǔn)匹配用戶需求而降低使用舒適度。
3、如何解決上述技術(shù)問(wèn)題是本領(lǐng)域技術(shù)人員需要攻克的技術(shù)難題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明提供了一種低壓直流帶lcd屏顯的ups節(jié)能控制方法及系統(tǒng)，以至少部分解決上述技術(shù)問(wèn)題。
2、第一方面，為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種低壓直流帶lcd屏顯的ups節(jié)能控制方法，包括：
3、采集用戶的眼部圖像數(shù)據(jù)并基于眼部圖像數(shù)據(jù)得到視線焦點(diǎn)坐標(biāo)及觀看距離值；
4、基于視線焦點(diǎn)坐標(biāo)及觀看距離值將顯示屏劃分為關(guān)注區(qū)域及非關(guān)注區(qū)域；基于關(guān)注區(qū)域的邊界范圍確定活躍像素的分布范圍；
5、獲取電池電量數(shù)據(jù)并基于所述電池電量數(shù)據(jù)通過(guò)能量分配模型計(jì)算像素激活的最大閾值；基于活躍像素的分布范圍得到像素激活數(shù)量；
6、若像素激活數(shù)量大于所述最大閾值，則采用動(dòng)態(tài)像素壓縮算法調(diào)整所述關(guān)注區(qū)域的像素點(diǎn)密度以得到調(diào)整后的像素激活方案；
7、基于所述調(diào)整后的像素激活方案，對(duì)關(guān)注區(qū)域內(nèi)的顯示內(nèi)容進(jìn)行提取得到輪廓線條的粗細(xì)與密度數(shù)據(jù)，確定輪廓線條參數(shù)；以及，
8、基于所述電池電量數(shù)據(jù)以及輪廓線條參數(shù)調(diào)整所述非關(guān)注區(qū)域的像素激活數(shù)量及輪廓密度以得到全屏顯示的節(jié)能優(yōu)化布局。
9、在一種可選的實(shí)施方式中，采集用戶的眼部圖像數(shù)據(jù)并基于眼部圖像數(shù)據(jù)得到視線焦點(diǎn)坐標(biāo)及觀看距離值，包括：
10、通過(guò)紅外攝像頭按照預(yù)設(shè)頻率采集用戶的眼部圖像數(shù)據(jù)；
11、采用基于hough變換的橢圓檢測(cè)算法對(duì)所述眼部圖像數(shù)據(jù)提取瞳孔輪廓；
12、當(dāng)用戶注視屏幕時(shí)，通過(guò)雙紅外光源形成的角膜反射點(diǎn)建立三維坐標(biāo)系并計(jì)算視線向量；
13、基于建立的三維坐標(biāo)系以所述視線向量，確定視線在空間中的直線方程，結(jié)合屏幕所在平面的方程，通過(guò)求解方程組得到視線與屏幕平面的交點(diǎn)，所述交點(diǎn)的坐標(biāo)為視線焦點(diǎn)在三維空間中的坐標(biāo)；
14、將所述交點(diǎn)通過(guò)空間映射矩陣轉(zhuǎn)換到屏幕坐標(biāo)系，得到屏幕坐標(biāo)系下的視線焦點(diǎn)坐標(biāo)；
15、監(jiān)測(cè)瞳孔直徑變化率；結(jié)合系統(tǒng)預(yù)設(shè)的焦距調(diào)節(jié)參數(shù)，將包含瞳孔直徑變化率和焦距調(diào)節(jié)參數(shù)的時(shí)間序列數(shù)據(jù)輸入深度學(xué)習(xí)模型進(jìn)行分析，從而計(jì)算出用戶與屏幕之間的觀看距離。
16、在一種可選的實(shí)施方式中，基于視線焦點(diǎn)坐標(biāo)及觀看距離值將顯示屏劃分為關(guān)注區(qū)域及非關(guān)注區(qū)域，包括：
17、基于視線焦點(diǎn)坐標(biāo)與觀看距離值采用區(qū)域生長(zhǎng)算法，以視線焦點(diǎn)為中心向外擴(kuò)展并結(jié)合像素密度閾值，對(duì)顯示屏進(jìn)行處理得到關(guān)注區(qū)域與非關(guān)注區(qū)的初步邊界范圍；
18、基于初步邊界范圍內(nèi)的像素分布，計(jì)算視線焦點(diǎn)周圍預(yù)設(shè)范圍的像素區(qū)域的灰度值分布；采用k均值聚類算法將顯示屏劃分為高活躍區(qū)域與低活躍區(qū)域，計(jì)算活躍像素的數(shù)量以確定第一分布數(shù)據(jù)；
19、若第一分布數(shù)據(jù)中的活躍像素?cái)?shù)量低于預(yù)設(shè)的閾值，則調(diào)整區(qū)域分割參數(shù)，重新得到第二分布數(shù)據(jù)；
20、根據(jù)第二分布數(shù)據(jù)中的位置坐標(biāo)，采用密度峰值檢測(cè)算法識(shí)別出核心聚集區(qū)域，結(jié)合高斯混合模型分析像素分布特征，獲取關(guān)注區(qū)域內(nèi)的活躍像素分布特征以得到區(qū)域活躍度；
21、通過(guò)區(qū)域活躍度與觀看距離值的比對(duì)，確定顯示屏的動(dòng)態(tài)調(diào)整系數(shù)，得到調(diào)整后的邊界范圍；
22、采用調(diào)整后的邊界范圍重新劃分關(guān)注區(qū)域與非關(guān)注區(qū)。
23、在一種可選的實(shí)施方式中，獲取電池電量數(shù)據(jù)并基于所述電池電量數(shù)據(jù)通過(guò)能量分配模型計(jì)算像素激活的最大閾值，基于活躍像素的分布范圍得到像素激活數(shù)量，包括：
24、通過(guò)傳感器采集電池的當(dāng)前電量狀態(tài)以得到電池電量數(shù)據(jù)；
25、基于所述電池電量數(shù)據(jù)及每個(gè)像素激活所需能量計(jì)算出最大可激活像素?cái)?shù)，記為像素激活的最大閾值；
26、確定活躍像素分布范圍并基于活躍像素分布范圍采用密度估計(jì)算法分析區(qū)域內(nèi)像素的活躍程度結(jié)合高斯分布模型確定核心活躍區(qū)域；識(shí)別出所述核心活躍區(qū)域內(nèi)的高活躍像素?cái)?shù)量；
27、從活躍像素分布范圍中提取關(guān)注區(qū)域內(nèi)的像素?cái)?shù)據(jù)得到像素激活數(shù)量；其中，采用能量?jī)?yōu)化算法為高活躍像素優(yōu)先分配能量使其激活率達(dá)到第一預(yù)設(shè)比例、將低活躍像素的激活率控制在第二預(yù)設(shè)比例以內(nèi)以確保關(guān)注區(qū)域內(nèi)像素激活數(shù)量穩(wěn)定在預(yù)設(shè)數(shù)量左右。
28、在一種可選的實(shí)施方式中，若像素激活數(shù)量大于所述最大閾值，則采用動(dòng)態(tài)像素壓縮算法調(diào)整所述關(guān)注區(qū)域的像素點(diǎn)密度以得到調(diào)整后的像素激活方案,包括：
29、當(dāng)像素激活數(shù)量大于最大閾值時(shí)，基于當(dāng)前屏幕分辨率設(shè)定初始像素密度；
30、分析關(guān)注區(qū)域內(nèi)像素活躍度，識(shí)別關(guān)注區(qū)域的高活躍像素?cái)?shù)量，確定超出最大閾值的像素?cái)?shù)量；
31、采用基于k-means聚類算法的像素密度優(yōu)化方法，將關(guān)注區(qū)域劃分為若干子區(qū)域；
32、根據(jù)每個(gè)子區(qū)域像素活躍度進(jìn)行像素密度調(diào)整；對(duì)于活躍度大于第一活躍
33、度的高活躍子區(qū)域，將像素密度提升至第一密度；對(duì)于活躍度小于第二活躍度的低活躍子區(qū)域，將像素密度降低至第二密度；其中，結(jié)合拉普拉斯算子對(duì)像素邊緣進(jìn)行檢測(cè)確保壓縮后圖像質(zhì)量無(wú)明顯下降得到初步調(diào)整后的分布特征；
34、對(duì)于初步調(diào)整后的分布特征獲取像素激活的區(qū)域數(shù)據(jù)，判斷是否符合預(yù)設(shè)
35、的激活方案要求；若不符合，則采用調(diào)整參數(shù)對(duì)動(dòng)態(tài)像素進(jìn)行二次處理，得到調(diào)整后的像素點(diǎn)密度分布；
36、根據(jù)調(diào)整后的像素點(diǎn)密度分布，從關(guān)注區(qū)域內(nèi)提取激活數(shù)量的變化特征，
37、確定調(diào)整后的像素激活狀態(tài)；其中，采用統(tǒng)計(jì)工具分析分布特征與閾值范圍的匹配程度，獲得動(dòng)態(tài)調(diào)整后的激活方案；
38、整合關(guān)注區(qū)域內(nèi)的像素點(diǎn)密度與激活數(shù)量得到最終的優(yōu)化分布結(jié)果；根據(jù)最終的優(yōu)化分布結(jié)果，獲取關(guān)注區(qū)域內(nèi)的像素激活特征，確定完整的像素激活方案。
39、在一種可選的實(shí)施方式中，基于所述調(diào)整后的像素激活方案，對(duì)關(guān)注區(qū)域內(nèi)的顯示內(nèi)容進(jìn)行提取得到輪廓線條的粗細(xì)與密度數(shù)據(jù)，確定輪廓線條參數(shù)，包括：
40、基于調(diào)整后的像素激活方案，針對(duì)關(guān)注區(qū)域內(nèi)的顯示內(nèi)容，采用自適應(yīng)輪廓提取算法生成輪廓線條的粗細(xì)與密度數(shù)據(jù)，得到初步的輪廓分布特征；
41、根據(jù)初步的輪廓分布特征，從關(guān)注區(qū)域內(nèi)獲取顯示內(nèi)容的邊界數(shù)據(jù)，確定輪廓線條的初始繪制范圍；
42、若初始繪制范圍超出預(yù)設(shè)的閾值范圍，則調(diào)整自適應(yīng)輪廓提取算法的參數(shù)，生成更新后的粗細(xì)與密度數(shù)據(jù)，得到調(diào)整后的輪廓分布特征；
43、針對(duì)調(diào)整后的輪廓分布特征，分析輪廓線條的密度數(shù)據(jù)與繪制參數(shù)的匹配程度，確定調(diào)整后的繪制范圍；
44、通過(guò)調(diào)整后的繪制范圍，從顯示內(nèi)容中提取輪廓線條的空間分布數(shù)據(jù)，得到最終的繪制參數(shù)調(diào)整值；
45、根據(jù)最終的繪制參數(shù)調(diào)整值，針對(duì)關(guān)注區(qū)域內(nèi)的像素激活狀態(tài)，生成完整的輪廓線條繪制方案。
46、在一種可選的實(shí)施方式中，基于所述電池電量數(shù)據(jù)以及輪廓線條參數(shù)調(diào)整所述非關(guān)注區(qū)域的像素激活數(shù)量及輪廓密度以得到全屏顯示的節(jié)能優(yōu)化布局，包括：
47、通過(guò)電池電量數(shù)據(jù)結(jié)合設(shè)備功耗模型，計(jì)算當(dāng)前可用能量；
48、設(shè)定非關(guān)注區(qū)域的能量分配比例；
49、采用sobel算子提取非關(guān)注區(qū)域的邊緣特征生成梯度幅值圖；通過(guò)otsu自適應(yīng)閾值算法將其進(jìn)行二值化提取有效邊緣像素；
50、從輪廓線條參數(shù)中獲取輪廓密度數(shù)據(jù)，根據(jù)能量分配比例，針對(duì)非關(guān)注區(qū)域的輪廓密度進(jìn)行調(diào)整；其中，采用laplacian算子檢測(cè)邊緣曲率，在曲率半徑小于預(yù)設(shè)像素的區(qū)域增加采樣點(diǎn)密度以確保輪廓平滑度；
51、基于區(qū)域能量分配結(jié)果，調(diào)整非關(guān)注區(qū)域的像素激活數(shù)量，將高能量區(qū)域的像素激活率設(shè)置為第一比例，中能量區(qū)域設(shè)置為第二比例，低能量區(qū)域設(shè)置為第三比例，得到初始節(jié)能分布；
52、根據(jù)初始節(jié)能分布，確定非關(guān)注區(qū)域的顯示邊界；若顯示邊界超出預(yù)設(shè)的閾值范圍，則調(diào)整能量映射參數(shù)，生成更新后的像素激活數(shù)量；
53、針對(duì)更新后的像素激活數(shù)量，采用統(tǒng)計(jì)工具分析輪廓密度與激活數(shù)量的匹配程度，得到調(diào)整后的布局范圍。
54、通過(guò)調(diào)整后的布局范圍，從非關(guān)注區(qū)域提取輪廓線條的空間分布數(shù)據(jù)，確定全屏顯示的調(diào)整參數(shù)；
55、根據(jù)調(diào)整參數(shù)，整合電池電量與能量映射數(shù)據(jù)，通過(guò)rgb色彩空間轉(zhuǎn)換，結(jié)合區(qū)域內(nèi)容類型匹配低功耗色彩；
56、將調(diào)整后的像素激活數(shù)據(jù)與輪廓參數(shù)融合，輸出至渲染管線，生成最終的節(jié)能優(yōu)化布局。
57、在一種可選的實(shí)施方式中，所述方法還包括：
58、實(shí)時(shí)更新視線焦點(diǎn)與觀看距離變化，趨勢(shì)結(jié)合節(jié)能優(yōu)化布局，通過(guò)快速刷新算法動(dòng)態(tài)調(diào)整活躍像素與輪廓線條分布；
59、若變化趨勢(shì)超出預(yù)設(shè)閾值，則從全屏顯示數(shù)據(jù)中提取關(guān)鍵區(qū)域特征，采用局部重繪算法重新計(jì)算像素激活與輪廓參數(shù)，得到適應(yīng)新交互行為的顯示方案。
60、在一種可選的實(shí)施方式中，實(shí)時(shí)更新視線焦點(diǎn)與觀看距離變化，趨勢(shì)結(jié)合節(jié)能優(yōu)化布局，通過(guò)快速刷新算法動(dòng)態(tài)調(diào)整活躍像素與輪廓線條分布，包括：
61、實(shí)時(shí)更新用戶視線焦點(diǎn)坐標(biāo)與觀看距離值；
62、結(jié)合設(shè)備屏幕分辨率與刷新率分析用戶關(guān)注區(qū)域的變化趨勢(shì)；基于卡爾曼濾波算法，預(yù)測(cè)未來(lái)n秒內(nèi)的視線焦點(diǎn)移動(dòng)軌跡，并計(jì)算關(guān)注區(qū)域的動(dòng)態(tài)范圍；
63、針對(duì)關(guān)注區(qū)域采用快速刷新算法將像素刷新頻率提升至第一頻率，同時(shí)將非關(guān)注區(qū)域的刷新頻率降低至第二頻率，結(jié)合節(jié)能優(yōu)化布局調(diào)整活躍像素?cái)?shù)量，得到分布調(diào)整數(shù)據(jù)；
64、將調(diào)整后的顯示數(shù)據(jù)與動(dòng)態(tài)刷新參數(shù)融合，通過(guò)快速刷新算法，動(dòng)態(tài)調(diào)整活躍像素與輪廓線條分布；
65、若變化趨勢(shì)超出預(yù)設(shè)閾值，則從全屏顯示數(shù)據(jù)中提取關(guān)鍵區(qū)域特征，采用局部重繪算法重新計(jì)算像素激活與輪廓參數(shù)，得到適應(yīng)新交互行為的顯示方案，包括：
66、通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)用戶交互行為；
67、使用sift特征提取算法從全屏顯示數(shù)據(jù)中識(shí)別關(guān)鍵區(qū)域提取關(guān)鍵區(qū)域特征，得到初步劃分?jǐn)?shù)據(jù)；
68、根據(jù)初步劃分?jǐn)?shù)據(jù)定位關(guān)鍵區(qū)域，采用局部重繪算法，將關(guān)鍵區(qū)域的像素激活率提升至95%，非關(guān)鍵區(qū)域降低至30%，計(jì)算像素激活數(shù)量，確定激活分布范圍；
69、根據(jù)激活分布范圍，對(duì)于關(guān)鍵區(qū)域的輪廓密度及非關(guān)鍵區(qū)域的輪廓密度進(jìn)行調(diào)整，得到調(diào)整后的輪廓線條數(shù)據(jù)；
70、若調(diào)整后的輪廓線條數(shù)據(jù)與交互行為匹配度不足，則采用預(yù)設(shè)模板對(duì)比調(diào)整參數(shù)，判斷修正后的分布狀態(tài)；
71、根據(jù)修正后的分布狀態(tài)更新顯示方案；
72、獲取適應(yīng)交互行為的像素布局?jǐn)?shù)據(jù)，將調(diào)整后的顯示數(shù)據(jù)與局部重繪參數(shù)融合，輸出至渲染引擎，得到適應(yīng)新交互行為的顯示方案。
73、第二方面，本發(fā)明提供了一種低壓直流帶lcd屏顯的ups節(jié)能控制系統(tǒng)，包括：
74、第一處理模塊，用于：采集用戶的眼部圖像數(shù)據(jù)并基于眼部圖像數(shù)據(jù)得到視線焦點(diǎn)坐標(biāo)及觀看距離值；
75、第二處理模塊，用于：基于視線焦點(diǎn)坐標(biāo)及觀看距離值將顯示屏劃分為關(guān)注區(qū)域及非關(guān)注區(qū)域；基于關(guān)注區(qū)域的邊界范圍確定活躍像素的分布范圍；
76、第三處理模塊，用于：獲取電池電量數(shù)據(jù)并基于所述電池電量數(shù)據(jù)通過(guò)能量分配模型計(jì)算像素激活的最大閾值；基于活躍像素的分布范圍得到像素激活數(shù)量；
77、第四處理模塊，用于：若像素激活數(shù)量大于所述最大閾值，則采用動(dòng)態(tài)像素壓縮算法調(diào)整所述關(guān)注區(qū)域的像素點(diǎn)密度以得到調(diào)整后的像素激活方案；
78、第五處理模塊，用于：基于所述調(diào)整后的像素激活方案，對(duì)關(guān)注區(qū)域內(nèi)的顯示內(nèi)容進(jìn)行提取得到輪廓線條的粗細(xì)與密度數(shù)據(jù)，確定輪廓線條參數(shù)；
79、第六處理模塊，用于：基于所述電池電量數(shù)據(jù)以及輪廓線條參數(shù)調(diào)整所述非關(guān)注區(qū)域的像素激活數(shù)量及輪廓密度以得到全屏顯示的節(jié)能優(yōu)化布局。
80、相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明至少具有如下有益效果：采集用戶眼部數(shù)據(jù)，計(jì)算視線焦點(diǎn)坐標(biāo)和觀看距離，精確定位用戶關(guān)注區(qū)域。根據(jù)這些信息，本發(fā)明將顯示屏劃分為關(guān)注和非關(guān)注區(qū)域，并結(jié)合電池電量數(shù)據(jù)，動(dòng)態(tài)調(diào)整像素激活數(shù)量和密度。對(duì)于關(guān)注區(qū)域，系統(tǒng)采用自適應(yīng)輪廓提取算法生成清晰的顯示內(nèi)容；而對(duì)于非關(guān)注區(qū)域，則通過(guò)能量-顯示映射模型降低顯示質(zhì)量以節(jié)省電量。本發(fā)明還能根據(jù)用戶視線變化趨勢(shì)，實(shí)時(shí)調(diào)整顯示策略，確保在保證觀看體驗(yàn)的同時(shí)最大化節(jié)能效果。這種智能顯示方案不僅提高了設(shè)備的能源效率，還為用戶提供了更加個(gè)性化和舒適的視覺(jué)體驗(yàn)。