I n te r n ati o n al   Jo u r n al   o f  El e c tr i c a l   an d   C o m p u te r   En gi n e e r i n g   (I JEC E )   V o l .   10 ,   N o .   1 ,  F e b r ua r y   2020,   pp .   196~ 2 01   IS S N :   2088 - 8708 ,  D O I :   10. 1 1591 / i j e c e . v 10 i 1 . pp196 - 2 01             196       Jou r n al   h o m e pa ge :  ht t p: / / i j e c e . i ae s c or e . c om / i nd e x . php / IJ E CE   M M FO:   m o d i f i e d   m o t h   f l a m e   o p t i m i z a t i o n   a l g o r i t h m   f o r   r e g i o n   b a sed RG B   c o l o r   i m a g e   s e g m e n t a t i o n       V ar s h al i   Ja i s w al 1 ,  V ar s h a  S h a r m a 2 ,  S u n i ta  V ar m a 3   1 , 2 S c ho o l   o f   I nf o r m a t i o n  T e c hno l o gy ,   R G P V ,   B ho pa l ,   I ndi a   3 D e pa r t m e n t   o f   I nf o r m a t i o n  T e c hno l o gy ,   S G S I T S ,   R G P V ,   I ndo r e ,   I ndi a       A r ti c l e   I n fo     A B S TR A C T     Ar t i c l e   h i s t or y :   R e c e i v e d  M a r   10 ,   2 019   R e v i s e d  A ug  16 ,   2019   A c c e pt e d  A ug  29 ,   2019     R e g i o n - ba s e d  c o l o r   i m a g e   s e g m e nt a t i o n  i s   e l e m e nt a r y   s t e ps   i n  i m a g e   pr o c e s s i ng   a n d  c o m put e r   v i s i o n.   T h e   r e g i o n - ba s e d  c o l o r   i m a g e   s e g m e nt a t i o n  ha s   f a c e d   t h e   p r o bl e m   o f   m ul t i di m e ns i o na l i t y .   T he   c o l o r   i m a g e   i s   c o ns i de r e d   i n  f i v e - di m e ns i o na l   p r o bl e m s ,   i n  w h i c h  t hr e e   di m e ns i o ns   i n  c o l o r   ( R G B )   a nd  t w o   di m e ns i o ns   i n  g e o m e t r y   ( l um i no s i t y   l a y e r   a nd  c hr o m a t i c i t y   l a y e r ) .   I n  t hi s   pa pe r ,   L *a *b  c o l o r   s pa c e   c o n v e r s i o n  ha s   b e e n  u s e d  t o   r e duc e   t he   o ne   di m e n s i o n  a nd   g e o m e t r i c a l l y   i t   c o nv e r t s   i n  t he   a r r a y   he nc e   t h e   f ur t he r   o ne   di m e n s i o n  ha s   b e e n  r e d uc e d.   T hi s   pa pe r   i n t r o duc e d,   a n  i m p r o v e d  a l g o r i t hm   m o di f i e d  m o t h   f l a m e   o pt i m i z a t i o n  ( M M F O )  a l g o r i t hm   f o r   R G B   c ol o r   i m a g e   s e g m e nt a t i o n  w hi c h  i s   b a s e d  o n  bi o - i ns p i r e d  t e c hn i qu e s .   T he   s i m ul a t i o n  r e s ul t s   o f   M M F O   f o r   r e g i o n  ba s e d  c o l o r   i m a g e   s e g m e n t a t i o n  a r e   pe r f o r m e d   be t t e r   a s   c o m pa r e d  t o   P S O   a n d  G A ,   i n   t e r m s   o f   c o m put a t i o n  t i m e s   f o r   a l l     t he   i m a g e s .   T he   e x pe r i m e nt   r e s u l t s   o f   t h i s   m e t ho d  g i v e s   c l e a r   s e g m e nt s   b a s e d  o n  t he   di f f e r e n t   c o l o r   a nd  t he   d i f f e r e n t   num b e r   o f   c l us t e r s   i s   us e d  dur i ng     t he   s e g m e nt a t i o n   pr o c e s s .   Ke y w or d s :   Cl us t e r i n g   G e n e t i c   a pp r o a c h    Im a ge   s e g m e nt a t i o n   M o t h - f l a m e   o pt i m i z a t i o n  P a rt i c l e   s w a r m   o pt i m i z a t i o n    C opy r i gh t   ©   2020   I n s t i t ut e   o f   A dv anc e d  E ng i ne e r i ng   and   S c i e nc e .    A l l   r i gh t s   r e s e r v e d .   Cor r e s pon di n g   Au t h or :   V a r s h a l i   J a i s w a l ,     S c h o o l   of   In f o r m a t i o n   T e c hn o l o g y ,   U n i v e r s i t y   T e a c hi n g   D e pa r t m e nt ,   R a j i v   G a n d hi   P r o udy o gi ki   V i s h w a v i dy a l a y a   (S t a t e   T e c hn o l o gi c a l   U n i v e r s i t y   of   M a dh y a   P ra de s h) ,   A i rpo r t   R o a d,   G a n d hi   N a ga r,   B h o pa l - 4 62033 ,   I n di a .   E m a i l :   v a r s ha l i j a i s w a l @ g m a i l . c o m       1.   I N TR O D U C TI O N   T h e   di gi t a l   i m a ge   s e gm e n t a t i o n   [1 ]  b e c o m e s   a n   i m p o r t a nt   f i e l d  o f   r e s e a r c h   t o   e nh a n c e   t h e   pe r f o r m a n c e   o f   t h e   i de n t i fy i n g  o b j e c t   c l a s s e s .   Im a ge   s e gm e nt a t i o n  i s   t h e   di g i t a l   i m a ge   p r o c e s s i n g  t e c hn i q ue s   by   w h i c h   a n   o ri gi na l   i m a ge   i s   di v i de d  i nt o   t h e   di f fe r e nt   r e gi o n.   M a n y   r e s e a r c h e r s   ha v e   us e d   di f fe r e nt   t e c hn i que s   f o r   i m a ge   s e gm e nt a t i o n  l i ke   r e gi o n   g r o w i n g,   e dge   de t e c t i o n ,   t hr e s h o l d - b a s e d  m e t h o ds ,   c l us t e r i ng,   e t c .   Cl us t e ri n g  [2]   i s   a   m e t h o d  t ha t   c a n   g r o up  ob j e c t s   o r   pa t t e rn s   i n t o   a   p r e de f i n e d  n u m b e r   of  c l us t e r s   s o   t h a t   o bj e c t   o r   pa t t e rn s   s ha r e   t h e i r   p r o pe r t i e s .   T h e   c l us t e r   c a n   b e   h i e ra r c h i c a l   a n d  p a r t i t i o n e d.   H i e r a r c hi c a l   c l us t e r   p r o duc e   a   n e s t e d  s e r i e s   of   pa r t i t i o n s   w h i l e   pa r t i t i o n   c l us t e r   p r o duc e s   o n l y   o n e   pa rt i t i o n.   In  c o m put e r  v i s i o n ,   i m a ge   p r o c e s s i n g   p r o b l e m   [3]   r e qui r e s   c o l o r   i m a ge   s e gm e nt a t i o n   i n  o r de r   t o   i de n t i f y   a   t a r ge t   a n d  c l us t e r  t h e   i m a ge   i n t o   s e gm e n t s   a c c o r di n g  t o   c o l o r ,   m o t i o n,   t e xt u r e ,   e t c .   R e a l   l i f e   a ppl i c a t i o n s   o f  c o l o r   i m a ge   s e gm e n t a t i o n   i n   m e di c a l   i m a ge   p r o c e s s i n g  a r e   t u m o r s   de t e c t i o n   f r o m   t h e   b ra i n  i m a ge ,   s u r ge r y   b y   c o m put e r   s y s t e m   a n d   s t udy   of   a na t o m i c a l ,   e t c .     T h e r e   a r e   m a n y   r e s e a r c h e r s   w o r ki ng  t o w a r ds   r e g i o n - b a s e d  c o l o r   i m a ge   s e gm e n t a t i o n   p r o b l e m s .   T h e   r e gi o n - b a s e d  i m a ge   s e gm e n t a t i o n   [4]   i s   p r o c e s s e d  i n  w h i c h  i m a ge   a r e   pa rt i t i o n  b a s e d  o n   p r o pe r t i e s   of  t h e i r   r e gi o n   l i ke   c o l o r ,   t e xt ,   l um i n o s i t i e s ,   e t c .   Co l o r  i m a g e   s e gm e n t a t i o n   [ 1]   i s   a   ke y   pr o b l e m   i n  i m a ge   pr o c e s s i n g  a n d  t h e i r   a pp l i c a t i o n s   a r e   e n dl e s s .   T h e r e   a r e   s e v e r a l   m e t h o ds   us e d  t o   f i n d   t h e   c o l o r   i m a ge   s e gm e n t a t i o n   s uc h   a s   m e a n  s h i f t   a l go ri t hm   [5]   a n d  p a rt i c l e   s w a r m   o pt i m i z a t i o n   e t c .   V e l a y udh a m   e t   a l   [6]   i m p l e m e nt e d  a   m e t h o d  f o r   de t e c t i n g  a nd  c l a s s i fy i n g  b r a i n   t um o r   i n   m e di c a l   i m a ge s .   I n   t h e i r   r e s e a r c h   t h e y   f i r s t l y   r e m o v e   un w a n t e d  n o i s e   us i ng  d ua l - t r e e   c o m pl e x  w a v e l e t   p a c ke t s   a n d   e m p i r i c a l   m o de   de c o m pos i t i o n .    Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Int   J   E l e c   &   Co m p  E n g     IS S N :   2088 - 8708       MMF O :  m odi f i e d   m ot h   f l am e   op t i m i z a t i o n  a l gor i t hm   f or   r e gi on  bas e d  R G B   c ol or   …   ( V ar s hal i   J ai s w al )   197   M e di c a l   i m a ge   i s   s e gm e n t e d  us i n g  a   K - m e a n s   c l us t e ri ng  t e c hni que   a nd  C uc ko o - n e ur o   f uz z y   a l go ri t hm   us e d  f o r   de t e c t i o n   o f   b r a i n   t um o r.   P u ra n i k   [7]   ut i l i z e   a   f uz z y   s y s t e m   fo r   c o l o r   c l a s s i f i c a t i o n   a nd  i m a ge   s e gm e nt a t i o n .   T h e   hi g h e s t   f i t n e s s   v a l ue   i s   c h o s e n   a s   t h e   b e s t   s e t   o f   f uz z y   r ul e s   f o r   i m a ge   s e gm e nt a t i o n .   S a n ka ri   [ 8]   p r o po s e d  a   m e t h o d  w hi c h   us e d  G l o w w o r m   s w a r m   o pt i m i z a t i o n  (G S O )  a nd  t h e   e xpe c t a t i o n - m a x i m i z a t i o n   ( E M )  b a s e d  c l us t e ri n g  m e t h o ds   f o r   i m a ge   s e gm e nt a t i o n.   T h e   p r o po s e d  a ppr o a c h  i s   c o m pa r e d  w i t h   t h e   s t a n d a r d  G a us s i a n   m i xt u r e   m o de l s   (G M M ) - E M   by   us i n g  B e r kl e y ' s   i m a ge   da t a   s e t .   R a n d  i nde x  m e a s u r e   a n d  gl o b a l   c o n s i s t e n c y   e r r o r   ( G C E )  a r e   us e d  f o r   m e a s uri n g  t h e   pe r f o r m a n c e   a l go r i t hm .   M a   e t   a l   [9]   de ve l o pe d   n o ve l   a ppr o a c h   r e g i o n   b a s e d  c o l o r   i m a ge   s e g m e nt a t i o n   f o r   s ki n   l e s i o n s   de t e c t i o n   i n   m e di c a l   i m a ge .   T h e i r   a pp r o a c h  i s   a   c o m b i n a t i o n  o f   s pe e d  f un c t i o n,   s a t u ra t i o n   a nd  c o l o r   i n f o r m a t i o n.   T h e   m a i n   ob j e c t i ve   of   us i n g   t ha t   a l go ri t hm   i s   t o   c l us t e r   pi xe l   i nt o   s m a l l   s e gm e n t s   a nd  p i xe l   i n   e a c h   s e g m e nt   po s s e s s e s   s i m i l a r   c h a ra c t e ri s t i c s .   Y a nh u i   [10]   p r o po s e d  a   n e ut r o s o ph i c   a da p t i v e   m e a n   s h i f t   c l us t e r i n g  m e t h o d  fo r   c o l o r   i m a ge   s e gm e nt a t i o n.   W a n g   [11]   p r o po s e d  c o l o r   i m a ge   s e gm e n t a t i o n   by   t h e   pi xe l   c l a s s i f i c a t i o n   m e t h o d  us i ng  Q E M s   a n d   T S V M   c l a s s i f i e r .   C h e n g   [12 ]   p r o po s e d  a   r e gi o n - gr o w i n g  a pp r o a c h   f o r   c o l o r   i m a ge   s e gm e nt a t i o n   w h i c h   i s   b a s e d  o n   3 - D   c l us t e ri n g  a nd  l a b e l i n g .   T h e   f e a t u r e s   of   t h e   a l go ri t hm   a r e   t ha t   i t   t a ke s   c o l o r   s i m i l a r i t y   a n d  s pa t i a l   p r o xi m i t y   a s   i n put .   T h e   [13]   p r o po s e d  t h e   ge n e t i c   a l go r i t hm   a n d  c l a s s i c a l   c - m e a n s   c l us t e ri n g   a l go ri t hm   (CM A )  b a s e d  c o l o r   i m a ge   s e gm e n t a t i o n.   Li   [14]   p r o po s e d  c o l o r   i m a ge   s e gm e n t a t i o n   m e t h o d  b a s e d   o n   a n   e vo l ut i o n a r y   a ppr o a c h   t o   t h e   c o n t r o l   s y s t e m .   T h i s   m e t h o d  de t e r m i n e s   t h e   t hr e s h o l d  v a l ue s   of   H S V   ra n ge .   T h e   di s a dv a n t a ge s   o f   t h i s   m e t h o d  a r e   t h a t   t a ke s   t i m e s   fo r   t i m e - c o n s um i n g  p r o c e s s   of   s e gm e n t i ng   t h e   bo un da r y   of   t h e   c o l o r   i m a ge s .   H ow e v e r   Be l a h b i b   [15]   pr o po s e d  a   ge n e t i c   a l go r i t hm   b a s e d  c l us t e r i ng  m e t h o d  fo r   c o l o r   i m a ge   s e gm e nt a t i o n.   T h e   o ut put   o f  t h e   a l go r i t hm   i s   a   f l e xi b l e   s t r i n g  l e n g t h   w i t h   f i t n e s s   v a l ue .   T h e r e   a r e   m a n y   a ppr o a c h e s   us e d  f o r   t h e   c o l o r   i m a ge   s e gm e n t a t i o n   l i ke   R a j i n i k a n t h   [16]   w h i c h   us e d  fo r   m ul t i - l e v e l   i m a ge   s e gm e n t a t i o n.   T h e   pe r f o r m a n c e   m e a s uri n g  p a r a m e t e r   i s   S S IM ,   P S N R   a n d  CP U   t i m e .   A m e l i o   [17]   i n v e s t i ga t e s   a   g r a p h - b a s e d  a pp r o a c h   f o r   i m a ge   s e gm e n t a t i o n .   T h e   r e s ul t s   s h o w   t h a t   t h e   m e t h o d  i s   a ppl i c a b l e   fo r   pa r t i t i o n i ng  n a t u r a l   a nd  h um a n   s c e n e s .   T he   a ut h o r s   c o n c l u de   t h e   ge n e t i c   a l go r i t hm   c a n   b e   a   v e r y   e ff i c i e n t   m e t h o d  c o m pa r e   t o   o t h e r s .   T h e   r e s t   o f   t h e   pa pe r   i s   o r g a n i z e d  a s   f o l l ow s :   r e s e a r c h   m e t h o d  i s   r e v i e w e d  a n d   de s c r i b e s   t h e   de t a i l e d  i n f o r m a t i o n  a b o ut   o ur  p r o po s e d  a l go r i t h m   f o r m e d  by   t h e   e vo l ut i o n a r y   a pp r o a c h   i n   S e c t i o n  2.   S e c t i o n   3  g i v e s   t h e   s i m ul a t i o n   a nd  pe r f o r m a n c e   of   t h e   pr o po s e d  a l go r i t hm   a n d  c o m pa ra t i v e l y   a n a l y s i s   of   t h e   pr o po s e d   a l go ri t hm   w i t h  p r e v i o us   a pp r o a c h e s   i n  t h e   l i t e ra t u r e .   Co n c l u s i o n s   a nd  po s s i b l e   f ut ur e   r e s e a r c h  di r e c t i o n s   a r e   e xpl o r e d  i n  s e c t i o n  4.   T h e   p r o po s e d  m e t h o d  i s   t e s t e d  o n   t hr e e   di f fe r e nt   c o l o r   R G B   t e s t   i m a ge s .       2.   R ES EA R C H   M ET H O D     In   t h i s   s e c t i o n ,   t h e   c o l o r   i m a ge   s e gm e nt a t i o n   p r o b l e m   [18]   i s   i l l us t ra t e d  w h i c h   i s   de f i n e d  m a t h e m a t i c a l l y   by   c o n s i de ri n g  i m a ge   I  (i ,   j )  t o   b e   s e gm e nt e d  i nt o   K   n um b e r   o f  c l us t e r .   W h e r e   (i ,   j )  i s   r e p r e s e n t e d  p i xe l   l o c a t i o n.   A   g r o upi ng  o f   t h e   pi xe l   h a v i n g   s a m e   c o l o r   c o m po n e nt s   i s   t e rm e d  a s   c o l o r   c l us t e r i ng   [19] .   T h e   c o l o r   c o m po n e n t   o f   e a c h   pi xe l   i n   i m a ge   i s   r e pr e s e nt e d  by   a   v e c t o r .   I n   R G B   i m a ge     t h e   v e c t o r   i s   [R 1,   B 1,   G 1]  w h e r e   R 1,   G 1,   B 1  s i m u l t a ne o us l y   r e pr e s e nt s   r e d,   g r e e n   a n d  b l ue   v e c t o r   c o m po n e n t s .   T h e   pi xe l   v a l ue   r e p r e s e nt e d  by   e qua t i o n  1   w h i c h  i s   gi v e n  b e l ow   a s       0  < =   R < =   25 5,   0   < =   G < =   255 ,   0  < =   B < =   255   (1)     In   t h i s   pa pe r,   i m a ge   i s   c o n v e r t e d  i n t o   L *a *b   c o l o r   m o de l   [15] ,   w h e r e   a *  b *  c o m po n e n t   r e p r e s e nt     t h e   c o l o r   o f   pi xe l .   T hi s   m e t h o d  c o n v e r t   3D   i m a ge   i nt o   2D   i m a ge ,   w hi c h   i s   s h o w n   i n  ( 2 ).     [R G B ]  →   [A ,   b ]   (2)     A s s um i n g  t ha t   t o t a l   N   i s   n um b e r   o f   pi xe l   us e d  t o   r e pr e s e n t   a n   i m a ge .   T h e n   a 1 ,a 2 …… . , a N  a n d  b 1 ,b 2 , …b N  ve c t o r   a r e   us e d  t o  r e pr e s e nt   t h e i r   c o l o r   c o m po n e n t .   T h e   p r o po s e d   m e t h o d  ut i l i z e   c l us t e r i n g   a l go ri t hm   f o r   pe r f o r m   g r o upi ng  o f   pi xe l   i n  v e c t o r   A   a n d   B   w hi c h  i s   s h o w n   i n  ( 3 )     A ⃗ = [a 1 , a 2 , ………. . a n ],     B ⃗ = [b 1 ,   b 2, ……, b n ]       (3)     T h e   m a i n  o bj e c t i v e   of   ge n e ra t i n g  num b e r   o f   c l us t e r   i n   v e c t or   A   a n d   B   i s   t o   f i nd  m i n i m u m   d i s t a n c e   b e t w e e n   t h e m .   T h e   K   i s   n u m b e r   o f   c l us t e r   t ha t   i s   f a rm e d  d uri n g  t h e   c l us t e ri n g  p r o c e s s   a n d  e a c h   c l us t e r   i s   r e p r e s e n t e d  by   a c1 ,   a c2 , … …a ck   a n d  b c1 ,b c2 , …… . b ck .   T h e   o pt i m i z a t i o n   f u n c t i o n   f o r   t h e   i m a ge   s e gm e nt a t i o n   i s   de f i n e d  by   ( 4 )   ( . ) ( , ) 1 1 k k i j i j j i M i n p d      (4)     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2088 - 8708   Int   J   E l e c   &   Co m p  E n g ,   V o l .   10 ,   N o .   1 ,  F e b r ua r y   2020  :     19 6   -   2 01   198   w h e r e   ( . ) ij p = { 0,   1} ,     i f   i th  p i xe l   i s   i n   t h e   j th  c l us t e r   t h e   ( . ) ij p = 1  o t h e r w i s e   ( . ) ij p = 0  a n d  ( , ) ij d   i s   r e pr e s e nt e d   by   (5).     22 ( , ) ( ) ( ) i j i j i j d a a b b   (5)   2. 1 .     Th e   p r o p o s e d   al go r i th m   fo r   r e g i o n - b as e d   R G B  c o l o r   i m age   s e gm e n tat i o n     In   t hi s   s e c t i o n ,   p r o po s e d  a l go r i t hm   i s   e xpl a i n e d  f o r   t h e   r e g i o n   b a s e d  R G B  c o l o r   i m a ge   s e gm e n t a t i o n   [1 4] .   R e gi o n   b a s e d  R G B   c o l o r   i m a ge s   s e gm e nt a t i o n   i n   w hi c h  s i m i l a r   d a t a   po i n t s   a r e   g r o upe d  t o ge t h e r   i nt o   c l us t e r s   w h i c h   i s   de s c ri b e   F i gur e   1 .   E l   A z i z   [2 0]   a n d n   M i r j a l i l i   [21]   r e c e nt l y   pr o po s e d  a   s w a r m   o pt i m i z a t i o n  t e c hni que ,   w h i c h  i s   i n s pi r e d  b y   b e h a v i o r   o f   m o t h  a n d   k n o w n   a s   m o t h   f l a m e   o pt i m i z a t i o n  (M F O )  a l go ri t hm .   I n  t hi s   pa pe r   M F O   a l go r i t hm   a ppl i e d  f o r   t h e   r e gi o n   b a s e d  R G B   c o l o r   i m a ge   s e gm e n t a t i o n.   T h i s   t ra n s v e r s e   o r i e n t a t i o n   s e e m s   us e f ul   o n l y   w h e n   t h e   l i g ht   i s   v e r y   f a r .   W h e n   t h e   l i g ht   i s   t o o   c l o s e ,   i t   di r e c t s   t h e   s pi ra l   pa t h   t o w a r ds   t h e   l i g ht   w h i c h   i s   s h o w n   i n   F i gu r e   2 .   In   t h e   p r o po s e d   M F O   a l go r i t hm ,   a s s u m pt i o n s   a r e   t a ke n   t o   de f i n e   a s   c a n d i da t e   s o l ut i o n s   a r e   m o t h s   a n d  t h e   pr o b l e m ’s   v a r i a b l e s   a r e   t h e   po s i t i o n   o f   m o t h s   i n   t h e   s pa c e .   T h e r e fo r e ,   t h e   m o t h s   c a n   f l y   i n   1 - D ,   2 - D ,   3 - D ,   o r   h y pe r   di m e n s i o n a l   s pa c e   w i t h   r e s pe c t   t o  t h e i r   po s i t i o n   v e c t o r s .   By   us i ng   t h e   po s i t i o n  o f   m o t h s   a n d  f l a m e s   M F O   a l go r i t hm   c a n  b e   m o de l e d.   T hi s   i s   r e p r e s e n t s   t h e   c l us t e r   c e n t e r   f o r   a *b   s pa c e   o f   i m a ge s .   T h e   f i t n e s s   v a l ue   gi v e n  i n  e qua t i o n  10  i s   o pt i m i z e d  w i t h i n   b o un da ri e s .   L ow e r   b o un y   [ L c 1,   L c 2, ….   L c k],   a n d   U ppe r   bo un   [U c 1,   U c 2, . . . . . . U c k]  w h e r e   U ppe r   bo un da r y   ( U i )  < = 255,   L o w e r   bo un da r y   (L i ) = 0,   a n d   i = 1  t o   k.   T h e   di m e n s i o n s   of   m o t h   a n d  f l a m e   a r e   di f fe r e n t   i n   s pa c e .   M a t ri x  i s   us e d  t o   r e p r e s e n t   t h e   po s i t i o n   o f   a l l   m o t h   w i t h   c o rr e s p o n di ng  f i t n e s s   v a l ue .   S i m i l a rl y   t h e   po s i t i o n  o f   t h e   a l l   f l a m e   w i t h  c o rr e s po n di n g   f i t n e s s   v a l ue   w h i c h  i s   de s c r i b e   i n  F i gu r e   3.             F i gu r e   1.   S i m i l a r  d a t a   po i nt s   g r o upe d  t o ge t h e r   i n t o   c l us t e r s     F i gu r e   2 .   L o ga r i t h m   s pi ra l   s pa c e   a r o u n d   t h e   F l a m e   a n d   t h e   M o t h  po s i t i o n  w i t h   r e s pe c t   t o   t       T h e   po pul a t i o n - b a s e d  M F O   a l go ri t hm ,   i n  w h i c h   m a t ri x  a ,   i s   us e d  t o   de s c r i b e   f o r   po s i t i o n   o f   a l l   M o t h   a n d  m a t ri x  b   gi ve   f i t n e s s   v a l ue   o f  t h e   c o r r e s po n di ng  M o t h.   W h e r e   n   a r e   t h e   n u m b e r   o f  M o t h s   a n d  d  n u m b e r   of   di m e n s i o n  v a r i a b l e s .       M = [ m 1 , 1 ⋯ m 1 , d ⋮ ⋮ ⋮ m n , 1 ⋯ m n , d ]   OM = [ OM 1 OM 2 ⋮ OM n ]   = [ 1 , 1 ⋯ 1 , ⋮ ⋮ ⋮ , 1 ⋯ , ]   OF = [ OF 1 OF 2 ⋮ OF n ]   (a )   (b )   (c )   (d)     F i gu r e   3 .   M a t ri xe s   r e p r e s e n t   M o t h  a nd  F l a m e   w i t h   c o rr e s po ndi n g   f i t n e s s   v a l ue       T h e   r e s ul t   o f   f i t n e s s   f un c t i o n   f o r   e a c h   M o t h   i s   a n o t h e r   ke y   c o m po n e n t   i n  t h e   p r o po s e d  a l go ri t hm .   T h e   m a t ri x  c   us e d  t o  r e pr e s e n t   po t a t i o n   of   a l l   F l a m e s   a n d  m a t r i x  d  gi v e   f i t n e s s   v a l ue   of   t h e   c o r r e s po n d i n g  F l a m e .   M a t ri xe s   i n   F i gu r e   3  a r e   us e d  t o   s i m ul a t e   s pi r a l   f l y i n g  pa t h   o f   M o t h s .   D i f f e r e n t   p a r a m e t e r s   us e d  by   M F O   a l go r i t h m s   a r e   i t e ra t i o n s   n um b e r,   n um b e r   o f   t h e   pr e de f i n e d  c l u s t e r s   a n d  s e a r c h   a ge nt s   num b e r.   T h e   pr o po s e d  a l go r i t h m   c o m pa r e d  w i t h   G A   a nd  P S O   a l go ri t hm .   T h e   G A   [17 ,  22 ]  i n   w hi c h   f i r s t   r e a d  R G B   c o l o r   i m a ge ,   t h e n   f o r   e v e r y   c l us t e r   c a l c ul a t e   L * a *b *  f a c t o r   f or  e a c h  c o l o r .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Int   J   E l e c   &   Co m p  E n g     IS S N :   2088 - 8708       MMF O :  m odi f i e d   m ot h   f l am e   op t i m i z a t i o n  a l gor i t hm   f or   r e gi on  bas e d  R G B   c ol or   …   ( V ar s hal i   J ai s w al )   199   T h e   G e n e t i c - b a s e d  c l us t e r i n g  a l go r i t h m   c l us t e r   t h e   d i f fe r e nt   c o l o r   by   dr a w   gra p h   o f   t h e   ' a * ' a nd  ' b *'   v a l ue s   of   pi xe l s   t ha t   w e r e   s e gm e n t e d  i nt o   di f f e r e n t   c o l o r s .   P S O   [23]   a l go r i t h m   w o r k  b a s e d  o n   t h e   b e h a v i o r   o f  b i r ds   t o   s o l ve   t h e   o pt i m i z a t i o n   p r o b l e m s .   I n   t hi s   a l go r i t hm ,   t h e   p a r t i c l e s   c a n   m o r e   qui c kl y   c o n ve r ge   t o   t h e   o pt i m a l   s o l ut i o n   b e c a us e   t h e   gl ob a l   b e s t   pa rt i c l e   t o   pr o v i de   i n f o r m a t i o n   t o   o t h e r   pa r t i c l e s   a n d  a l l     t h e   upda t e   p r o c e s s   i s   t o   fo l l ow   t h e   c ur r e n t   o pt i m a l   s o l ut i o n   [ 24,   25] .   P S O   w o r ks   a s   f a l l ow s   f i r s t   i n i t i a l i z e   e a c h   pa r t i c l e   t h e n  f o r   e a c h  p a r t i c l e   c a l c ul a t e   t h e   f i t n e s s   v a l u e   a nd  pe r s o n a l   b e s t   (pB e s t ).       2. 2 .     S i m u l ati o n   an d   p e r fo r m an c e   e v al u ati o n   In   t h i s   s e c t i o n,   w e   s i m ul a t e   t h e   p r o po s e d  a l go r i t hm .   T h e   a i m   o f   t h i s   e xpe r i m e n t   i s   t o   i m p r o v e     t h e   f i t n e s s   v a l ue ,   s e gm e n t   c o l o ur   i m a ge   a n d  pl o t   t h e   g r a ph   b e t w e e n   a *b *  c o l o ur   l a b e l s   a n d  de c r e a s i n g   c o m put a t i o n   t i m e .       2. 2 . 1.   S i m u l ati o n   p ar am e te r s   In  t h e   p r o c e s s   o f   c o l o r   s e gm e nt a t i o n,   f i r s t l y   r e a d  R G B   i m a ge   t h e n  c o n v e r t e d  i nt o   L *a *b   s pa c e .   T h i s   p r o c e s s   r e duc e s   o n e   of   t h e   di m e n s i o n s   w hi c h   r e p r e s e n t   t h e   c o l o r   i n f o r m a t i o n .   T h e   a *b   s pa c e   i s   r e p r e s e n t i n g  t h e   c o l o r   c o m po n e n t   o f   i m a ge   a n d  a *b *  c o m po n e n t   a r e   c o n v e r t e d  i nt o   o n   a rr a y .   T h e s e   r e duc e  t h e   t w o   di m e n s i o na l   ge o m e t r i c   i n f o r m a t i o n   i n t o   o n e   d i m e n s i o n .   T hi s   a *b *  s pa c e   i n f o r m a t i o n   i s   t h e n  c l us t e r e d  us i n g  p r o po s e d   a l go r i t h m   a n d  e a c h   c l us t e r   i s   p r o c e s s e d  t o  f i n d  t h e   c o l o r   s e gm e n t   o f   i m a ge .   A   c o l o ur   i m a ge   s e gm e n t a t i o n   m e t h o d  i s   s i m u l a t e d  us i n g  G e n e t i c   A pp r o a c h,   P a rt i c l e   S w a rm   O pt i m i z a t i o n   a nd  M o t h - f l a m e   o pt i m i z a t i o n   a l go ri t hm   f o r   c l us t e r i n g  t h e   i m a ge s .   T h e   r e s ul t s   a r e   c a l c ul a t e d  by   M a t l a b   R 2013a   o n   a n   Int e l (R )  Co r e (T M )  i 5 - 65 00  CP U   @ 3. 2 0  G H z ,   4. 00  R A M   r u nni n g   w i n do w   10.     T h e   pr o po s e d  m e t h o d  i s   t e s t e d   o n   c o l our   R G B   t e s t   i m a ge s   f r o m   ht t ps : / / h o m e pa ge s . c a e . w i s c . e du/ ~ e c e 533/ i m a ge s /   (512*512   pi xe l s ) .   U s i n g  M A T L A B   t oo l s   un de r s t a n d   t h e   c o l o ur   i m a ge   s e gm e n t a t i o n   b y   pr o po s e d  a l go ri t hm   a n d  t e s t e d  o n   di f f e r e n t   t e s t   i m a ge s   f r o m   t h e   da t a b a s e .  T h e   t y pi c a l   r e s ul t s   f o r   t h e   di f fe r e nt   i m a ge   o f   t h e   c o l o ur s   a r e   s h o w n   i n   F i gu r e s   4  a n d  T a b l e   1  r e p r e s e nt s   s i m ul a t i o n   p a r a m e t e r   us e d  by   t h e   pr o po s e d  a l go r i t hm .   T h e   f i t n e s s   v a l ue   of   GA ,  PSO   a n d  MFO   b a s e d   c l us t e r i ng  a l go r i t hm   a r e   us e d  t o   m i ni m i z e   t h e   s um   o f   di s t a n c e s   be t w e e n   c l us t e r   c e n t r e   a n d  i t s   m e m b e r s   f o r   e a c h   c l us t e r.       2. 2 . 2 .   P e r fo r m an c e   m e t r i c s   In   t h i s   s e c t i o n   c a l c u l a t e d  pe r f o r m a n c e   o f   pr o po s e d  a l go r i t h m   a n d  c o m pa r e d  w i t h   o t h e r   e v o l ut i o na r y   a pp r o a c h.   A l l   a l go r i t h m   us e d  i n  t hi s   pa pe r  h a v e   t h e   s a m e   s t o ppi n g   c o n di t i o n s .   I n  p r o po s e d  a l go r i t hm   f i t n e s s   v a l ue   a nd  c o m put a t i o n   t i m e   a r e   us e d  t o   e v a l ua t e   t h e   pe r f o r m a n c e   o f   R G B   i m a ge   s e gm e n t a t i o n.   T h e   f i t n e s s   v a l ue   i s   s h o w i n g  t h e   c o l o r   di f f e r e n c e   i n   a n   i m a ge   w h i c h  i s   b a s e d  o n   L *a *b *  c o l o r   l u m i n o us .   T h e   p r o po s e d   a l go ri t hm   i s   us i n g  t h e   c o n c e pt s   of   E uc l i de a n   di s t a n c e   a n d  L *a *b *  c o l o r   l um i n o us   [1] .   T h e   c o l o r     di f fe r e n c e   b e t w e e n   t w o   c o l o r s ,   (L 1*,   a 1*,   b 1*  a n d  L 2*  a 2 *  b 2*)  i s   c a l c ul a t e   w h i c h   i s   de s c r i b e   i n   ( 6 )   a n d     t h e   pe r f o rm a n c e   o f   pr o po s e d  a l go r i t hm   a r e   t a b ul a t e d  i n  T a b l e   2.       T a b l e   1 .   S i m u l a t i o n  p a r a m e t e r   f o r     di f fe r e nt   I m a ge s   T a b l e   2 .   T h e   b e s t   f i t n e s s   v a l ue   o b t a i n e d   f r o m     t h e   di f f e r e n t   a l go ri t hm   I m a g e     k   it e r a ti o n   M F O   PSO   GA   F it n e s s   v a lu e   F it n e s s   v a lu e   F it n e s s   v a lu e                   I m a g e 1       5   1   2 2 3 8 0 0 . 6 4 3 8   1 7 3 7 0 4 . 5 1 2 9   1 4 4 8 5 5 . 9 3 5 6   50   1 1 3 7 4 5 . 1 5 0 9   1 0 4 3 6 8 . 1 3 1 1   1 0 4 2 9 6 . 7 0 0 6   1 0 0   1 0 7 4 8 6 . 7 5 7 9   1 0 4 2 7 0 . 4 4 1 6   1 0 4 2 7 1 . 8 1 0 2   1 5 0   1 0 5 9 9 1 . 2 9 8 8   1 0 4 2 7 0 . 2 4 7 3   1 0 4 2 7 4 . 4 1 8 3   2 0 0   1 0 4 2 7 0 . 6 9 3 7   1 0 4 2 7 0 . 2 4 7 1   1 0 4 2 7 2 . 1 8 0 6       4   1   2 0 4 5 3 6 . 5 1 2 5   1 8 4 5 9 3 . 3 6 7 6   2 1 8 4 7 3 . 9 8 4 2   50   1 2 3 8 1 3 . 8 1 3 3   1 1 9 9 2 3 . 7 9 1 1   1 1 9 9 2 1 . 1 4 9 3   1 0 0   1 1 9 9 5 5 . 7 8 6 1   1 1 9 9 1 9 . 2 0 4 2   1 1 9 9 1 9 . 2 2 1 7   1 5 0   1 1 9 9 1 9 . 6 3 2 7   1 1 9 9 1 9 . 1 9 6 9   1 1 9 9 1 9 . 2 1 1 8   2 0 0   1 1 9 9 1 9 . 0 3 3 0   1 1 9 9 1 9 . 1 9 6 9   1 1 9 9 1 9 . 2 1 1 2       3   1   2 4 0 6 2 8 . 9 9 0 9   2 0 8 6 1 7 . 5 7 6 6   1 8 9 1 1 6 . 8 4 3 4   50   1 5 4 6 9 2 . 4 7 00   1 5 4 1 7 3 . 2 7 2 7   1 5 4 1 7 3 . 0 2 4 5   1 0 0   1 5 4 1 7 6 . 6 3 9 7   1 5 4 1 7 2 . 0 9 6 7   1 5 4 1 7 2 . 1 2 6 0   1 5 0   1 5 4 1 7 2 . 1 0 2 8   1 5 4 1 7 2 . 0 9 6 2   1 5 4 1 7 2 . 1 2 3 1   2 0 0   1 5 4 1 7 2 . 0 9 6 2   1 5 4 1 7 2 . 0 9 6 2   1 5 4 1 7 2 . 1 2 1 5       2   1   2 7 1 4 7 5 . 3 3 1 8   2 4 6 7 0 6 . 8 2 8 4   2 6 3 6 7 9 . 3 7 2 7   50   2 3 6 1 5 1 . 1 1 1 6   2 3 4 6 2 6 . 4 4 9 6   2 3 4 6 2 6 . 2 9 1 4   1 0 0   2 3 4 6 2 6 . 2 7 9 6   2 3 4 6 2 6 . 2 6 8 7   2 3 4 6 2 6 . 2 6 8 7   1 5 0   2 3 4 6 2 6 . 2 6 8 7   2 3 4 6 2 6 . 2 6 8 7   2 3 4 6 2 6 . 2 6 8 7   2 0 0   2 3 4 6 2 6 . 2 6 8 7   2 3 4 6 2 6 . 2 6 8 7   2 3 4 6 2 6 . 2 6 8 7     S . No .     P a r a m e ter   De s c r i p ti o n   1   P a r a m e ter   f o r   a l g o r it h m   I m a g e   S ize   5 1 2 * 5 1 2   P ix e l   2   I m a g e   t y p e   P NG   I m a g e   3   K - F a c t o r   2 , 3 , 4 , 5   4   M a x im u m   n o .   o f   I ter a ti o n   2 0 0   5   GA   C r o s s o v e r   P e r c e n t a g e   0 . 8   6   M u t a ti o n   R a te   0 . 0 2   7   M u t a ti o n   P e r c e n t a g e   0 . 3   8   PSO   P o p u l a ti o n   S ize   ( S wa r m   S ize )   50   9   I n e r ti a   W e i g h t   Da m p i n g   R a ti o   0 . 9 9   10   C o n s t r i c ti o n   C o e f f icie n t s   2 . 0 5   11   M F O   P o p u l a ti o n   S ize   ( M o th   S ize )   50   12   P o p u l a ti o n   S ize   ( M o th   S ize )   50     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2088 - 8708   Int   J   E l e c   &   Co m p  E n g ,   V o l .   10 ,   N o .   1 ,  F e b r ua r y   2020  :     19 6   -   2 01   200   2 2 2 2 1 1 2 2 1 ( , ) ( , ) ( ) ( ) ( ) ( ) n n n i i i d x y d y x y x y x y x y x     (6)       3.   R ES U LTS   A N D   A N A L Y S I S     T h e   pe r f o r m a n c e   c o m pa ri s o n   o f  pr o po s e d   a l go r i t h m   w i t h   o t h e r   b i o - i n s pi r e d  a l go ri t hm   i s   i l l us t ra t e d   i n   T a b l e   2   a n d  T a b l e   3.   T a b l e   2  s h o w s   t h a t   t h e   M F O   a l go ri t hm   a l w a y s   s t a r t e d  w i t h   t h e   h i g h e s t   i n t e r - c l a s s   c l us t e r   di s t a n c e s   a n d  F i gu r e   5  i n d i c a t e   t h a t   a l l   t h e   a l go r i t h m s   pe r f o r m e d  n e a r l y   e qua l l y   w h e n e v e r   K =4   f o r   a l l   t h e   i m a ge s .   S i m i l a rl y   t h e   F i gu r e   6   i ndi c a t e   t ha t   a l l   t h e   a l go r i t h m s   pe r f o r m e d  a p p r o xi m a t e l y   i n   t h e   s a m e   w a y   w h e n e v e r   K = 5.   H ow e v e r ,   t h e   M F O   a l go r i t hm   g i v e s   h i g h e s t   f i t n e s s   v a l ue   a n d  t h e   P S O   a l go r i t hm   c o m e s   a t     t h e   s e c o n d  ra n k .   W h e n   v a l ue   o f   c l us t e r   K  i s   (4 ,   5) ,   M F O   a l g o r i t hm   i s   b e t t e r   t ha n   t h e   P S O   a n d  G A   a l go r i t h m  a t   a   h i g h e s t   v a l ue   of   r e gi o n   b a s e d  c o l o r   i m a ge   s e gm e n t a t i o n.   W h i c h   i n d i c a t e s   t h a t   t h e   M F O   a l go r i t hm   i s   m o r e   e ffe c t i ve   fo r   r e gi o n   b a s e d  R G B   c o l o r   i m a ge   s e gm e n t a t i o n.   T h e y   s h ow   t h a t ,   t h e   p r o po s e d  a l go r i t hm   M F O   f o r   r e gi o n   b a s e d  c o l o r   i m a ge   s e gm e nt a t i o n   i s   t h e   b e t t e r   t h a n   P S O   a nd  G A ,   i n   t e rm s   o f   c o m put a t i o n   t i m e s   fo r   a l l   t h e   i m a ge s .           F i gu r e   4 .   T h e   r e gi o n   b a s e d  R G B   c o l o r   s e gm e n t e d  i m a ge s   o b t a i n e d  b y   a l l   a l go r i t hm s   w h e n  t h e   “ K = 2”   a nd  gra p h  b e t w e e n   o bj e c t i v e   f un c t i o n   &   N o .   o f   i t e r a t i o n       T a b l e   3 .  Co m pu t a t i o n   t i m e   o f   a l l   a l go r i t hm s   (s )   Im a g e   K   V a l u e s   MFO   PSO   GA   Im a g e   1   5   1 3 . 0 8 4 s   1 7 . 5 3 9   s   2 9 . 4 6 0   s   4   1 2 . 8 5 7   s   2 9 . 4 7 1   s   2 5 . 3 5 6   s   3   1 0 . 6 4 2   s   1 7 . 1 1 6   s   2 5 . 7 6 0   s   2   8 . 7 7 7   s   1 4 . 0 1 1   s   2 1 . 0 7 7   s             F i gu r e   5.   T h e   g ra p h  o f   i m a ge 1   w h e n  K =   4   w i t h   ob j e c t i ve   v a l ue   a n d   n u m b e r   o f   i t e ra t i o n s     F i gu r e   6 .   T h e   g ra p h  o f   i m a ge 1   w h e n  K =   5   w i t h   ob j e c t i ve   v a l ue   a n d   n u m b e r   o f   i t e ra t i o n s       4.   C O N C LU S I O N   T h e   pr o po s e d  m e t h o d  s uc c e s s f ul l y   de ve l o p e d  a n d  t e s t e d   fo r   R G B   c o l o ur   i m a ge s   da t a s e t s   a nd  ob t a i n e d  up  t o   90%  c a s e s   t h e   c o l o ur   c l us t e r s .   T h e   s i m ul a t i o n   r e s ul t s   s h o w   t h a t   t h e   M F O   a l go r i t h m   i s   b e t t e r   t h a n  ge n e t i c   a pp r o a c h,   p a r t i c l e   s w a r m   o pt i m i z a t i o n   a l go r i t h m s   i n  t e r m s   o f   c o m put a t i o n   t i m e   a n d  f i t n e s s   v a l ue   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Int   J   E l e c   &   Co m p  E n g     IS S N :   2088 - 8708       MMF O :  m odi f i e d   m ot h   f l am e   op t i m i z a t i o n  a l gor i t hm   f or   r e gi on  bas e d  R G B   c ol or   …   ( V ar s hal i   J ai s w al )   201   of   s e gm e n t a t i o n   o f   a n   R G B   c o l o ur   i m a ge .   M F O   c o n c l ude s   a s   a n  i m p r o v e d  a l go ri t hm   i n   t e rm s   o f   e ff i c i e n c y   a n d  s pe e d.   T h e   a l go ri t hm   t e s t e d  o n   da t a s e t s   ( h t t ps : / / h o m e pa ge s . c a e . w i s c . e du/ e c e 533/ i m a ge s )  a n d  s h o w s   t h e i r  r e s ul t s   w i t h  c o m put a t i o n  t i m e ,   f i t n e s s   v a l ue .   Co l o ur   i m a ge   s e gm e n t a t i o n   us i n g  M F O   a l go r i t hm   c a n  d i r e c t l y   a ppl y   t o   m e di c a l   i m a ge   s e gm e n t a t i o n,   m a c h i n e - l e a rni ng,   c o n t e nt - b a s e d  i m a ge   r e t r i e v a l   s y s t e m ,   s e a   o bj e c t   de t e c t i o n ,   a n d  de a l s   w i t h  t h e   s u r v e i l l a n c e   i m a ge   p r o c e s s i n g  w h i c h   i s   b e n e f i c i a l   f o r   m i l i t a r y   pu r po s e s   a n d   s e v e r a l   o t h e r   s u r v e i l l a n c e   pu r po s e s .   T h e   f ut u r e   w o r k  w i l l   c o n c e n t ra t e   o n   h i g h - pe r f o r m a n c e   r e gi o n   b a s e d  c o l o ur   i m a ge   s e gm e n t a t i o n   b y   us i n g   o t h e r  b i o - i n s pi r e d   a nd  a rt i f i c i a l   i nt e l l i ge n c e   a l go r i t hm s .       R EF ER EN C ES     [ 1]   B e l a hbi b,   F . ,   e t   al . ,   " C o l o r   i m a g e   s e g m e nt a t i o n  by   a   g e ne t i c   a l g o r i t hm   b a s e d   c l us t e r i ng   a nd  c o nne c t e d   c o m po ne nt   l a b e l i ng , "   I n  201 2  2 4t h  I n t e r nat i on al   C on f e r e nc e   on   M i c r oe l e c t r on i c s   ( I C M ) ,   pp .   1 - 4.   I E E E ,   2 012 .   [ 2]   S a m m o uda ,   R .,   e t   al . ,   " C o m pa r i s o n  be t w e e n  K   m e a n  a n d  f uz z y   C - m e a n  m e t ho ds   f o r   s e g m e nt a t i o n  o f   ne a r   i nf r a r e d   f l uo r e s c e nt   i m a g e   f o r   di a g no s i ng   pr o s t a t e   c a nc e r , "   I n  I nt e r na t i on al   C on f e r e nc e   on  C om pu t e r   V i s i on  a nd  I m age   A nal y s i s   A pp l i c a t i o ns ,   pp.   1 - 6,   I E E E ,   2015 .   [ 3]   Z ha ng ,   Y .   a nd   D o na l d   A .   A .,   " P r e d i c t i o n  by   pa r t i a l   a p pr o xi m a t e   m a t c hi ng   f o r   l o s s l e s s   i m a g e   c o m pr e s s i o n , "  I E E E   T r ans ac t i ons   on   I m age   P r oc e s s i ng ,   v o l .   17 ,   no .   6,   pp .   924 - 93 5 ,   20 0 8 .   [ 4]   M e y e r ,   F . ,   " C o l o r   i m a g e   s e g m e n t a t i o n, "   I n  1992   I nt e r n at i ona l   C on f e r e nc e   on  I m age   P r oc e s s i n g  a nd   i t s   A ppl i c a t i ons ,   pp .   303 - 30 6,   I E T ,   199 2.   [ 5]   C o m a ni c i u,   D . ,   a n d  P e t e r   M .,   " R o bus t   a n a l y s i s   o f   f e a t u r e   s pa c e s :   c o l o r   i m a g e   s e g m e nt a t i o n, "   I n  P r oc e e di ngs   of   I E E E   c om pu t e r   s oc i e t y   c onf e r e nc e   o n  c om pu t e r   v i s i o n  and   pa t t e r n   r e c ogni t i on ,   pp .   7 50 - 755 ,   I E E E ,   199 7.   [ 6]   V e l a y udha m   A. ,  e t   al .,   " A   h y br i d  a nd  no v e l   o pt i m i z a t i o n  f r a m e w o r k  f o r   de no i s i ng   a nd  c l a s s i f i c a t i o n  o f   m e di c a l   i m a g e s   us i ng   D T C W P   a n d  n e ur o - f uz z y   c l a s s i f i e r s , "   J ou r na l   o f   t h e or e t i c a l   a nd  app l i e d  i n f or m at i on   t e c h nol ogy ,   v o l .   65,   no .   1 ,   2014 .   [ 7]   P ur a ni k ,   P . ,   e t   al . ,   " H um a n  pe r c e pt i o n - ba s e d  c o l o r   i m a g e   s e g m e nt a t i o n  u s i ng   c o m pr e he n s i v e   l e a r n i ng   pa r t i c l e   s w a r m   o pt i m i z a t i o n, "   I n  2009  Se c ond  I nt e r na t i ona l   C onf e r e n c e   on  E m e r gi ng  T r e nds   i n  E ngi ne e r i ng  &   T e c hnol o gy ,   pp.   6 30 - 635 ,   I E E E ,   2009 .   [ 8]   S a nka r i ,   L .   " I m a g e   s e g m e nt a t i o n  u s i ng   g l o w w o r m   s w a r m   o p t i m i z a t i o n  f o r   f i nd i ng   i ni t i a l   s e e d , "  I n t .   J .   S c i .   R e s . ( I J SR ) ,   v o l .   3,   no .   8,   p p.   16 11 - 1615 ,   201 4 .   [ 9]   M a ,   Z . ,   a nd  T a v a r e s ,  J M RS ,   " A   nov e l   a pp r o a c h  t o   s e g m e nt   s ki n  l e s i o ns   i n  de r m o s c o pi c   i m a g e s   b a s e d  o n    a   d e f o r m a bl e   m o de l , "  I E E E   j our n al   o f   b i om e di c a l   and   he al t h   i n f o r m at i c s ,   v o l .   20 ,   no .   2 ,   pp .   615 - 62 3 ,   20 16 .   [ 10]   G uo ,   Y .,  e t   a l .,  " A n  e f f e c t i v e   c o l o r   i m a g e   s e g m e nt a t i o n  a pp r o a c h  us i ng   ne ut r o s o phi c   a da pt i v e   m e a n  s hi f t   c l us t e r i ng , "  M e as u r e m e nt ,   v o l .   119 ,   pp .   28 - 40 ,   2 018 .   [ 11]   W a ng ,   X - Y .,  e t   al . ,  " P i x e l   c l a s s i f i c a t i o n  ba s e d   c o l o r   i m a g e   s e g m e nt a t i o n  us i ng   qua t e r n i o n  e xpo ne n t   m o m e nt s , "  N e ur al   N e t w or k s ,   v o l .   74 ,   p p.   1 - 13 ,   2016 .   [ 12]   C he ng ,   S - C. ,   " R e g i o n - g r o w i ng   a ppr o a c h  t o   c o l o ur   s e g m e nt a t i o n  us i ng   3 - D   c l us t e r i ng   a nd  r e l a xa t i o n  l a be l l i ng , "  I E EE  P r o c e e di ngs - V i s i o n,   I m age   an d  Si g nal   P r oc e s s i ng ,   v o l .   1 50,   no .   4 ,   pp.   2 70 - 276 ,   2003 .   [ 13]   S c he unde r s ,   P . ,   " A   g e ne t i c   c - m e a ns   c l us t e r i ng   a l g o r i t hm   a ppl i e d  t o   c o l o r   i m a g e   q ua n t i z a t i o n , "  P at t e r n   R e c ogn i t i on ,   v o l .   30,   no .   6 ,   pp.   8 59 - 866 ,   1997 .   [ 14]   L i ,   T - H S . ,   e t   a l . ,   "A   f a s t   c o l o r   i nf o r m a t i o n  s e t up  us i ng   E P - l i ke   P S O   f o r   m a ni pu l a t o r   g r a s pi ng   c o l o r   o bj e c t s . "   I E E E   T r ans ac t i ons   on   I ndu s t r i a l   I n f o r m at i c s ,   v o l .   10,   no .   1 ,   pp .   6 45 - 654 ,   2014 .   [ 15]   B e l a hbi b,   F .,  e t   al .,  " C o l o r   i m a g e   s e g m e nt a t i o n  by   a   g e ne t i c   a l g o r i t hm   ba s e d  c l us t e r i ng   a nd  c o nne c t e d  c o m p o ne nt   l a b e l i ng . "   I n  201 2  2 4t h  I n t e r nat i on al   C on f e r e nc e   on   M i c r oe l e c t r on i c s   ( I C M ) ,   pp .   1 - 4.   I E E E ,   2 012 .   [ 16]   R a j i ni ka n t h ,   V . ,   a nd   M .   S .   C o uc e i r o ,   " R G B   h i s t o g r a m   ba s e d  c o l o r   i m a g e   s e g m e n t a t i o n  u s i ng   f i r e f l y   a l g o r i t hm , "  P r oc e di a  C om put e r   Sc i e nc e ,   v o l .   46 ,   pp .   1449 - 1 457 ,   2015 .   [ 17]   A m e l i o ,   A . ,   a nd  C l a r a   P . ,   " A   g e ne t i c   a l g o r i t hm   f o r   c o l o r   i m a ge   s e g m e nt a t i o n, "   I n  E ur ope an  C onf e r e nc e   on     t he   A pp l i c a t i ons   o f   E v o l ut i o nar y   C om put at i on ,   S p r i ng e r ,   B e r l i n ,   H e i de l be r g ,   pp .   3 14 - 3232 013 .   [ 18]   D o ng ,   G . ,   a nd  M i ng   X .,   " C o l o r   c l us t e r i ng   a nd  l e a r n i ng   f o r   i m a g e   s e g m e n t a t i o n  ba s e d  o n  ne u r a l   ne t w o r ks , "  I E E E   T r ans ac t i ons   on   N e ur a l   N e t w or k s ,   v o l .   16,   no .   4 ,   pp.   9 25 - 936 ,   2005 .   [ 19]   N e e l a m bi ke   S . ,  " C o m pa r i s o n  o f   K - m e a n  a nd  F uz z y   K - m e a n  a l g o r i t hm s   f o r   c o l o r   i m a g e   s e g m e nt a t i o n, "  I nt e r n at i on al   J ou r na l   o f   C om pu t e r   Sc i e nc e   an d  I nf o r m a t i o n  T e c hno l og y   ( I J C SI E T ) ,   v o l .   3 ,   no .   3 ,   S e r i e s   1 ,    pp.   1 - 4,   2 013 .   [ 20]   E l   A z i z ,   MA ,   E w e e s   AA ,   a nd   H a s s a n i e n   AE . ,   " W ha l e   o pt i m i z a t i o n  a l g o r i t hm   a nd   m o t h - f l a m e   o pt i m i z a t i o n  f o r   m ul t i l e v e l   t h r e s ho l d i ng   i m a g e   s e g m e nt a t i o n, "  E x pe r t   Sy s t e m s   w i t h  A ppl i c a t i ons ,   v o l .   8 3,   pp .   242 - 25 6 ,   20 17 .   [ 21]   M i r j a l i l i ,   S .,   " M o t h - f l a m e   o p t i m i z a t i o n  a l g o r i t hm :   A   nov e l   na t ur e - i ns pi r e d  h e ur i s t i c   p a r a di g m , "  K n ow l e dge - B as e d  Sy s t e m s ,   v o l .   89 ,   pp .   228 - 249 ,   201 5 .   [ 22]   J a i s w a l ,   V . ,   V a r s h a   S ,   a n d  S un i t a   V . ,   " A n  i m p l e m e n t a t i o n  o f   nove l   g e ne t i c   b a s e d  c l us t e r i ng   s a l g o r i t hm   f o r   c o l o r   i m a g e   s e g m e n t a t i o n, "   T E L K O M N I K A   ( T e l e c om m uni c a t i o n  C om p ut i ng  E l e c t r on i c s   and  C ont r o l ) ,   v o l .   17 ,   no .   2 ,     pp.   14 61 - 1467 ,   201 9 .   [ 23]   O m r a n ,   M . ,   A ndr i e s   P . E . ,   a nd   S a l m a n ,   A . ,   " P a r t i c l e   s w a r m   o pt i m i z a t i o n  m e t ho d  f o r   i m a g e   c l u s t e r i ng , "  I nt e r n at i on al   J o ur n al   o f   P at t e r n  R e c o gn i t i on   an d  A r t i f i c i a l   I n t e l l i ge nc e ,   v o l .   19 ,   no .   0 3,   pp .   297 - 32 1 ,   20 15 .   [ 24]   G a nt a ,   R . R . ,   Z a he e r u dd i n ,   S . ,   B a dd i r i ,   N . ,   a n d  R a o ,   R . R . ,   " P a r t i c l e   s w a r m   o pt i m i z a t i o n   c l us t e r i ng   ba s e d  l e v e l   s e t s   f o r   i m a g e   s e g m e nt a t i o n , "   I n  2012   A n nua l   I E E E   I n di a  C o nf e r e nc e   ( I N D I C O N ) ,   p p.   10 53 - 1056 ,   I E E E ,   201 2.   [ 25]   S ha r m a ,   A .,  e t   al .,  " R e c e n t   T r e nds   a nd  T e c hni que s   i n  I m a g e   S e gm e nt a t i o n  us i ng   P a r t i c l e   S w a r m   O p t i m i z a t i o n -   a   S u r v e y , "  I nt e r na t i ona l   J ou r na l   of   S c i e nt i f i c   a nd  R e s e ar c h   P ubl i c a t i o ns ,   v o l .   5 ,   no .   6 ,   2015 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.