Görüntü işleme tabanlı yöntemlerle OLED/AMOLED ekranlarda güç verimliliğinin sağlanması
Ensuring power efficiency on OLED/AMOLED displays with image processing-based methods
Yazar: SEDANUR USTABAŞ
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ TUĞBA ÖZGE ONUR
Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
Günümüzde her geçen gün yaygınlaşan OLED (Organic Light-Emitting Diode-Organik Işık Yayan Diyot) / AMOLED (Active-Matrix Organic Light-Emitting Diode-Aktif Matris Organik Işık Yayan Diyot) ekran teknolojileri, bu teknolojileri cihazlarında kullanan, bu ekranları gören ve deneyimleyen bireyler tarafından olumlu görüşlerle değerlendirilmektedir. Organik bileşenlerden oluşan OLED/AMOLED ekranlar içerisinde her pikselin kendine özgü ışık ürettiği elektrotlar yer alır.
OLED/AMOLED ekranların parlaklığının yüksek olması, görsel kalitesinin mükemmelliği,  hafif ve esnek özelliği, iyi derecede kontrasta sahip olması, düşük seviyede güç tüketimi sağlaması tercih edilebilirliği açısından önemini artırmıştır. Bir cihazın enerji tüketimini önemli miktarda düşürmek için enerji tasarruflu ekranlara ihtiyaç vardır.Bu çalışmada 1024*1024 boyutunda OLED/AMOLED ekran görüntüleri üzerinde görüntü iyileştirme yöntemlerinden Histogram Eşitleme (HE-Histogram Equalization), Parlaklığı Koruyan İkili Histogram Eşitleme (BBHE- Brightness Preserving Bi-Histogram  Equalization), İkili Alt Görüntü Histogram Eşitleme (DSIHE- Dual Sub-Image Histogram Equalization), Kontrast Sınırlı Uyarlanabilir Histogram Eşitleme (CLAHE-Contrast Limited Adaptive Histogram Equalization), Parlaklık Ayarlama (AL- Adjusting Luminance), Doygunluk Ayarlama (AS- Adjusting Saturation) ve ekranın sol tarafını karartma olmak üzere görüntü işleme tabanlı yöntemler kullanılarak OLED/AMOLED ekranlarda enerji tasarrufu sağlanması amaçlanmıştır. Ayrıca, kullanılan yöntemlerle AMOLED ve OLED ekran görüntülerinde sağlanan enerji tasarrufu karşılaştırılmıştır. Elde edilen sonuçlar ekran görüntüleri görsel kalitesi, görüntü bozukluğu, aydınlık/karanlık oluşu ve orijinalinden uzaklaşma gibi kriterlere göre değerlendirilmiştir.
Sonuç olarak, ekran görüntülerinde güç tasarrufunun sağlanmasında, dört görüntü içerisinde en düşük verim ortalama %3 olan doygunluk ayarlama yönteminde olurken, parlaklık ayarlama yönteminde ortalama %17 güç verimliliği elde edilmiştir. Diğer görüntü iyileştirme yöntemlerinde bazı görüntülerde bu yöntemler ilk uygulandığında verim sağlanırken bazı görüntülerde yöntemlere ek olarak parlaklık azaltma da uygulanarak verim sağlanmıştır. Bu açıdan enerji verimliliğinde en etkili yöntemin parlaklık ayarlama olduğu söylenebilir. Ancak, güç tasarrufunun sağlanabilmesi için kullanılan yönteme ek olarak parlaklık ayarı yapılan görüntülerde kararma olduğundan orijinalinden uzaklaştığı gözlemlenmiştir. Elde edilen ekran görüntüleri incelendiğinde görsel açıdan ise en kaliteli görüntülerin doygunluk ayarlama yönteminin uygulandığı görüntüler olduğu söylenebilir.

Abstract:
OLED (Organic Light-Emitting Diode) / AMOLED (Active-Matrix Organic Light-Emitting Diode) display technologies, which are becoming more widespread today, are evaluated with positive opinions by individuals who use these technologies in their devices, see these screens, and experience them. OLED/AMOLED displays, which are made of organic components, contain electrodes where each pixel produces its own light. 
OLED/AMOLED screens' high brightness, excellent visual quality, light and flexible features, good contrast, and low power consumption have increased their importance in terms of preferability. Energy-saving displays are needed to significantly reduce the energy consumption of a device.
In this study, it is aimed to save energy on OLED/AMOLED screens by using image processing-based methods such as HE (Histogram Equalization), BBHE (Brightness Preserving Bi Histogram Equalization), DSIHE (Dualistic Sub Image Histogram Equalization), CLAHE (Contrast Limited Adaptive Histogram Equalization), AL (Adjusting Luminance), AS (Adjusting Saturation) and dimming the left side of the screen, which are image enhancement methods on OLED/AMOLED screen images of 1024*1024 size. Additionally, the energy savings achieved in AMOLED and OLED screen displays were compared with the methods used. The results obtained were evaluated according to criteria such as visual quality of the screenshots, image distortion, lightness/darkness and distance from the original.
As a result, in providing power savings in screenshots, the lowest efficiency among the four images was in the saturation adjustment method, which was 3% on average, while an average of 17% power efficiency was achieved in the brightness adjustment method. In other image enhancement methods, efficiency was achieved in some images when these methods were first applied, while in some images, efficiency was achieved by applying brightness reduction in addition to the methods. In this respect, it can be said that the most effective method in energy efficiency is brightness adjustment. However, in images where brightness adjustment is applied in addition to the method used for energy saving, darkening has been observed, deviating from the original. When the resulting screenshots are examined, it can be said that the best quality images in terms of visuality are those in which the saturation adjustment method is applied.