本發(fā)明涉及到色選機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種基于蟻群算法的色選機(jī)色選方法。
背景技術(shù)：
光電色選機(jī)綜合利用了現(xiàn)代光學(xué)、電子學(xué)和生物學(xué)等新技術(shù),是典型的光、機(jī)、電一體化的高新技術(shù)設(shè)備。色選是大米精加工中最終質(zhì)量控制和質(zhì)量強(qiáng)化的一道工序，由此去除黃色、黑、紅、腹白等異色粒和微小病斑等瑕疵米粒，以提高大米的純度，增強(qiáng)產(chǎn)品的質(zhì)量和競爭力。通過剔除大米中的黃米、病斑米等異色雜質(zhì)，首先可以在感官上提升大米的競爭力，刺激人們的購買欲望，其次雜質(zhì)的剔除有效地降低了大米的黃曲霉素等有害物質(zhì)，實(shí)實(shí)在在地提升大米的質(zhì)量，提升人們的消費(fèi)品位。因此，色選機(jī)成為大米加工企業(yè)提高產(chǎn)品質(zhì)量和衡量企業(yè)實(shí)力的關(guān)鍵設(shè)備，越來越多的企業(yè)選擇并應(yīng)用它，色選機(jī)具有很好的發(fā)展前景，市場發(fā)展逐步成熟。
隨著色選機(jī)在大米加工企業(yè)中應(yīng)用的推廣，人們對色選機(jī)的要求也越來越高，既要求色選機(jī)具有良好的色選效果，又要求色選機(jī)的產(chǎn)量大。色選效果包括兩個方面：色選精度和帶出比。色選精度是指色選后成品的質(zhì)量，以成品中好料占總重量百分比來衡量；帶出比是指色選時(shí)選出的廢料中壞料與好料的比例，色選精度高、帶出比低而且產(chǎn)量大的色選機(jī)才是先進(jìn)的色選機(jī)。同時(shí)新興的雜糧領(lǐng)域異軍突起，為色選機(jī)提供了新的應(yīng)用平臺，現(xiàn)在色選機(jī)已經(jīng)應(yīng)用在了葵花籽、枸杞、白瓜子、葡萄干等領(lǐng)域，它們對色選機(jī)的要求更高，這些應(yīng)用領(lǐng)域使用的色選機(jī)價(jià)格相對較高，利潤相對較大，使色選機(jī)即面臨機(jī)遇，又面臨新的挑戰(zhàn)。除了在農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用外，色選機(jī)也在工業(yè)領(lǐng)域得到了應(yīng)用，如色選機(jī)在塑料和礦石等領(lǐng)域得到了應(yīng)用。色選機(jī)技術(shù)的發(fā)展水平越來越高，市場競爭也越來越激烈，色選機(jī)的競爭將是高新技術(shù)和低成本的較量。
色選機(jī)的競爭力主要體現(xiàn)在色選的精度高，識別率高，而色選機(jī)的圖像處理方法是其能夠提高色選效率的關(guān)鍵因素。目前色選機(jī)技術(shù)領(lǐng)域還沒有一種通過蟻群算法對圖像進(jìn)行處理色選的方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種基于蟻群算法的色選機(jī)色選方法，其包括以下步驟：
開啟色選機(jī)運(yùn)行一固定時(shí)間，獲取m個待選顆粒，設(shè)定n個不同的待色選的灰度數(shù)值，循環(huán)次數(shù)為NC，最大循環(huán)次數(shù)為Ncmax，dij為第i個灰度數(shù)值與第j個灰度數(shù)值之間的灰度差，bi(t)為灰度值為第i個灰度值的顆粒數(shù)量，τij(t)為t時(shí)刻在第i個灰度值與第j個灰度值之間的顆粒數(shù)量為顆粒k的灰度值在第i個灰度數(shù)值與第j個灰度數(shù)值之間的信息量，為在t時(shí)刻的顆粒k其灰度值為第i個灰度值轉(zhuǎn)為第j個灰度值的概率，ηij為顆粒從第i個灰度值轉(zhuǎn)為第j個灰度值收到的啟發(fā)程度，α為信息啟發(fā)因子，β為期望值啟發(fā)因子，ρ為信息素的持久性，1-ρ為信息素的衰減度；
初始時(shí)刻，設(shè)各灰度值的信息素相等，τij(0)為常數(shù)，將m個待選擇顆粒隨機(jī)放在n個不同的待選灰度數(shù)值上，顆粒k在獲取灰度值時(shí)，根據(jù)各條路徑上的信息素的大小以概率選擇自己的灰度值轉(zhuǎn)化方向，轉(zhuǎn)化為下式：
其中
allowedk表示t時(shí)刻顆粒k下一步允許選擇的灰度數(shù)值；
當(dāng)顆粒k都選擇所有灰度值之后，按照下式對信息素進(jìn)行更新：
τij(t+1)＝ρ×τij(t)+Δτij(t)
再將m個顆粒隨機(jī)的放在n個灰度數(shù)值上，重復(fù)上述步驟直至達(dá)到最大循環(huán)次數(shù)或者所有的顆粒最終選擇同一個灰度數(shù)值，最后輸出最佳灰度數(shù)值；
將最佳灰度數(shù)值作為分界點(diǎn)進(jìn)行色選，將高于最佳灰度數(shù)值的顆粒剔出。
本發(fā)明具有以下有益效果：
本發(fā)明提供的基于蟻群算法的色選機(jī)色選方法，通過蟻群算法對圖像的像素的灰度進(jìn)行優(yōu)化，得到最佳灰度數(shù)值，通過對顆粒圖像的額灰度與最佳灰度值進(jìn)行比較進(jìn)行色選，色選的精度更高。
當(dāng)然，實(shí)施本發(fā)明的任一產(chǎn)品并不一定需要同時(shí)達(dá)到以上所述的所有優(yōu)點(diǎn)。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例對本發(fā)明中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種基于蟻群算法的色選機(jī)色選方法，其包括以下步驟：
開啟色選機(jī)運(yùn)行一固定時(shí)間，獲取m個待選顆粒，設(shè)定n個不同的待色選的灰度數(shù)值，循環(huán)次數(shù)為NC，最大循環(huán)次數(shù)為Ncmax，dij為第i個灰度數(shù)值與第j個灰度數(shù)值之間的灰度差，bi(t)為灰度值為第i個灰度值的顆粒數(shù)量，τij(t)為t時(shí)刻在第i個灰度值與第j個灰度值之間的顆粒數(shù)量為顆粒k的灰度值在第i個灰度數(shù)值與第j個灰度數(shù)值之間的信息量，為在t時(shí)刻的顆粒k其灰度值為第i個灰度值轉(zhuǎn)為第j個灰度值的概率，ηij為顆粒從第i個灰度值轉(zhuǎn)為第j個灰度值收到的啟發(fā)程度，α為信息啟發(fā)因子，β為期望值啟發(fā)因子，ρ為信息素的持久性，1-ρ為信息素的衰減度；
初始時(shí)刻，設(shè)各灰度值的信息素相等，τij(0)為常數(shù)，將m個待選擇顆粒隨機(jī)放在n個不同的待選灰度數(shù)值上，顆粒k在獲取灰度值時(shí)，根據(jù)各條路徑上的信息素的大小以概率選擇自己的灰度值轉(zhuǎn)化方向，轉(zhuǎn)化為下式：
其中
allowedk表示t時(shí)刻顆粒k下一步允許選擇的灰度數(shù)值；
當(dāng)顆粒k都選擇所有灰度值之后，按照下式對信息素進(jìn)行更新：
τij(t+1)＝ρ×τij(t)+Δτij(t)
再將m個顆粒隨機(jī)的放在n個灰度數(shù)值上，重復(fù)上述步驟直至達(dá)到最大循環(huán)次數(shù)或者所有的顆粒最終選擇同一個灰度數(shù)值，最后輸出最佳灰度數(shù)值；
將最佳灰度數(shù)值作為分界點(diǎn)進(jìn)行色選，將高于最佳灰度數(shù)值的顆粒剔出。
本發(fā)明提供的基于蟻群算法的色選機(jī)色選方法，通過蟻群算法對圖像的像素的灰度進(jìn)行優(yōu)化，得到最佳灰度數(shù)值，通過對顆粒圖像的額灰度與最佳灰度值進(jìn)行比較進(jìn)行色選，色選的精度更高。
以上公開的本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例只是用于幫助闡述本發(fā)明。優(yōu)選實(shí)施例并沒有詳盡敘述所有的細(xì)節(jié)，也不限制該發(fā)明僅為所述的具體實(shí)施方式。顯然，根據(jù)本說明書的內(nèi)容，可作很多的修改和變化。本說明書選取并具體描述這些實(shí)施例，是為了更好地解釋本發(fā)明的原理和實(shí)際應(yīng)用，從而使所屬技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員能很好地理解和利用本發(fā)明。本發(fā)明僅受權(quán)利要求書及其全部范圍和等效物的限制。