[发明专利]基于改进遗传算法的农作物生育期自动识别方法

说明书

本发明涉及一种基于改进遗传算法的农作物生育期自动识别方法，其包括如下步骤：步骤1、对每一待检测农作物的染色体进行编码；步骤2、随机生成由S条染色体构成的初始种群；步骤3、以任务总执行时间的倒数作为适应度函数，得到适应度值；步骤4、选择用于交叉的M条染色体；步骤5、进行交叉操作，步骤6、进行均匀变异，步骤7、若变异后的染色体的适应度值大于变异前适应度值，则替换变异前的染色体；步骤8、若满足迭代进化结束条件，则输出最优的染色体，否则，跳转至步骤4；步骤9、根据输出最优的染色体，对每一农作物编码后的染色体进行解码。本发明在有限的可分配资源内，能最短的时间内实现对多种农作物生育期的识别。

技术领域

本发明涉及一种识别方法，尤其是一种基于改进遗传算法的农作物生育期自动识别方法，属于图像处理与多任务并行计算的技术领域。

背景技术

我国是一个农业生产大国，农作物生育期的自动准确的识别对农事活动，农业防灾减灾具有重要的指导作用。目前，对农作物生育期的自动识别主要基于图像处理技术和农田小气候处理分析技术，不同的农作物有不同的生育期，每个生育期的处理算法的复杂度存在很大差异。如何对资源进行合理的分配，对任务进行高效的调度，能够在最短的时间内，最大程度的满足用户服务质量是农作物生育期自动识别系统任务调度算法的重点和难点。

已有的较为经典的资源调度算法有最早截止算法、短任务优先算法，先到先服务算法、时间片轮询算法等，但对农作物生育期自动识别系统而言，存在着作物种类多、任务处理长、各个生育期算法的复杂度不同等情况。传统的任务调度算法处理时间长，无法达到在有限的资源内，完成任务的总时间最短。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种基于改进遗传算法的农作物生育期自动识别方法，其操作简单方便，在有限的可分配资源内，能最短的时间内实现对多种农作物生育期的识别。

按照本发明提供的技术方案，一种基于改进遗传算法的农作物生育期自动识别方法，所述农作物生育期自动识别方法包括如下步骤：

步骤1、提供Ntype种待检测的农作物，并确定Ntype种农作物待检测的总生育期数量Total；对每一待检测农作物的染色体进行编码，任意待检测农作物染色体的长度均为Total，在系统的可分配资源个数为W时，染色体内每个基因在资源编号[1,W]内随机取值；

步骤2、随机生成由S条染色体构成的初始种群，初始种群中每一染色体的染色体长度均为Total，且初始种群的染色体内每个基因在资源编号[1,W]内随机取值；

步骤3、以任务总执行时间的倒数作为适应度函数f_t，以得到初始种群中每个染色体的适应度；

步骤4、根据每个染色体的适应度，以确定每个染色体被选择的概率P_t，根据每个染色体的选择概率P_t，选择用于交叉的M条染色体；

步骤5、对于上述选择的M条染色体，采用随机配对方式生成配对个体组；对配对个体组的染色体根据交叉算子p_c进行交叉操作，所述交叉算子p_c为：

其中，p_c1＝0.9，0.6≤p_c2＜0.9，f_max为交叉操作时M条染色体的适应度值中的最大适应度值，f_avg为交叉操作时M条染色的适应度值的平均值，f_x是配对个体组中待交叉操作的两个染色体的适应度值中较大的适应度值；

步骤6、对上述交叉后的M条染色体，利用变异算子p_m对每条算子进行均匀变异，所述变异算子p_m为：