基于演化算法的水果图像分割

摘要：

为了满足水果采摘机器人对图像分割算法实时性和自适应性的要求，在传统演化算法的基础上，提出了一种基于蜂王交配结合精英选择、截断选择分阶段的改进演化算法对水果图像进行分割。在设计选择策略时，将迭代过程划分为前中后3个阶段，分别采用蜂王交配算法、精英选择策略和截断选择策略来进行适应值的选择，这样既保证了种群的多样性，又克服了传统演化算法局部最优、收敛过快的缺点。试验结果表明，该文提出的水果图像演化分割算法无论从稳定性、分割效果，还是全局最优收敛速度上，都明显优于传统演化算法，分割的阈值稳定在3个像素之内；与Otsu算法、贝叶斯分类算法、K均值聚类算法、模糊C均值算法等其他算法相比，水果图像演化分割算法分割效果最好，对同一幅图像进行分割得到的分割识别面积参考值最大，而且运行速度最快，平均运行时间为0.08735s，远少于其余4种算法；并能用于柑橘、荔枝、苹果等各种水果的图像分割，具有一定的通用性，达到水果采摘机器人视觉实时识别的要求，为水果图像分割及其实时获取提供了一种新的基础算法。

关键词：水果、图像处理、识别、演化算法、蜂王交配、截断选择、图像分割

分类号：TP391.4(计算技术、计算机技术)

资助基金：国家自然科学基金31171457；国家星火计划项目2013GA780037；广东省产学研资助项目2012B091000167；广东省科技计划项目2013B020503059

在线出版日期：2014-10-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：294-301