有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode,OLED)显示技术凭借其主动发光、对比度高、轻薄、响应速度快和色彩效果好等优势在智能手机、平板电脑和电视等智能终端设备上得到了广泛应用,被认为是最有竞争力的第三代显示技术。随着OLED应用需求的急剧增长,其能耗问题也愈加凸显。在智能设备中,显示屏的功耗占据了整个设备功耗的主要部分,降低屏幕的功耗不仅能提高系统的续航时间,同时也有助于延长显示屏的使用寿命。因此,限制屏幕的显示功耗是十分必要的。国内外学者在OLED低功耗显示方面进行了大量研究,但目前的很多低功耗显示技术只考虑节能,而没有考虑节能后图像的对比度下降、视觉效果差等问题。而效果较好的算法又存在计算复杂,难以在硬件设备上移植的问题。针对上述问题,本文提出了一种基于对比度增强的OLED低功耗显示算法,旨在对功耗进行限制的同时,通过图像增强技术来改善图像质量。本文的主要工作如下。(1)设计实现了一种基于对比度增强的低功耗显示算法。首先,针对对比度增强,提出了一种对比度受限的双直方图均衡化算法,该算法将图像分为高亮度区域与低亮度区域两段,不同段进行不同的直方图均衡化操作,使得图像在对比度增强的同时,保持与原图比较接近的感知亮度。同时,为了防止过度增强现象,算法通过直方图裁剪技术来限制对比度增强的幅度,使得增强后的图像更加自然。其次,针对OLED功耗限制,本文在对OLED的工作原理与功耗模型的研究发现,OLED显示功耗取决于每个像素的灰度值,并且图像中高亮度区域对显示功耗起着决定性的作用。因此本文提出对直方图均衡化映射函数进行局部修正和全局修正来限制功耗,局部修正主要负责压缩图像高亮度区域的像素值,而全局修正负责限制图像整体的亮度值。该算法复杂度低,实时性好,易于在硬件上移植。(2)设计实现一种基于视频序列的低功耗显示算法。利用视频序列相邻帧之间具有高相似性的特点,在对视频进行节能时,没有必要对视频中每一帧图像都采用基于对比度增强的低功耗显示算法进行处理,多个相邻、相似的图像帧可以采用相同的低功耗处理映射函数直接进行灰度映射,大幅提升视频节能的效率。本文提出一种基于结构相似性指标的相似性检测方法,来衡量视频帧之间的相似性,并对该方法的计算进行了多个方面的优化。实验结果表明,本文相似性检测方法对视频场景变换反映准确,同时使得视频低功耗处理一帧图像的平均耗时缩短了近1/4。最后,提出自适应功耗限制,从人眼视觉特性的角度进一步探讨节能参数的合理取值。(3)算法的实验验证及结果分析。本文分别从客观指标和主观评价两方面将提出的算法与其它几种经典节能算法进行比较分析。仿真结果和实验数据表明,在节能率相同的情况下,本文提出的基于对比度增强的低功耗显示算法可以更好地保护图像的对比度与细节信息,具有更好的视觉效果,同时能够满足视频序列实时处理的要求。