In d o n e sian   Jou r n al of  Ele c tr i c a l  En g in e erin g   a n d  C om pu ter S c ien ce   Vol.  14, No.  1, April 2019,   pp.  327~332  ISSN: 2502- 4752,  DOI :   10.115 91/ijeecs. v 14. i 1 . pp327-332          3 27     Jou rn a l  h o me pa ge :  ht tp: //i a e score . com / j o u r na l s / i n d e x . p hp/ i j eec s   Eva l ua tion of basic conv ol utio nal neural network and bag of  features for leaf recogn ition       Nu r u l   F a t i ha h   Sa h i da n ,  A h m a d  K ha i r i   J u ha ,   Za i d a h   I br a h i m   Facu lt y  of  C o m put er  a nd   M athe m a tical   S c i en c e s ,   U n i versi t i   Tek n o log i  M ARA, S h a h Al am ,   Selan g o r, Ma l aysia       Art i cl e In fo     ABSTRACT  A r tic le hist o r y :   R e ce i v e d  Jul 9,  2018  Re vise d S e p 23,  201 8   Ac ce p t ed  No v 1 8 , 2 018    Th is   p aper  p resen t s   t h e  ev alu a tion  of   b as ic  C onvol utio nal  Neu r a l  Net w ork  (CNN )  and   Bag   of  F e a t u res   (BoF )  f o r  L eaf   R e c og ni ti on.   I n  th is   s tudy,  the   p e rform a nc e   o f   b a s ic   C NN  a nd   B o F   f or  l e a f   r e c og nition   u sing   a   p ub lic l y   avai lab l e  datas e t  call e d   Fo li o  da taset  has  been  i nvestiga t ed.  C NN   h a s   p r o ve n  its  p o w erf u l   f eature  repr esen tat i on  pow er  i n  com p u t er  v i s i on.  T h e   s am e  go es   with   B oF  w here  i t  h a s  s e t  n e w  p e rf o r m a nce  s t and a rds   on   popu lar  imag e  classificati o n  benchmarks  a nd   h as  achieved  scal abilit y  brea kthr oug h  in  im ag e  ret r iev a l.  T he  f eatu r e  th at  i s   be i n g   utili zed  i n  th e  BoF   i s   S peed ed-Up   Rob u s t   F eatu r e  (S URF )   t extu re   f eatu r e.  T h e   e xp erim ent a l  resul t s   i n d icat e  th at BoF  achi e ves  better accuracy  com p a red   to b asic  C NN .   K eyw ord s :   Ba g of  f e a t ures   CN N   Deep  l earn in g  Le af  re c o gn iti on   Co pyri gh t © 2 019 In stit u t e  of Advanced  En gi neeri n g  an d   Scien ce.   All  rights   res e rv ed.  Corres pon d i n g  Au th or:   Za id a h  Ib r ah im,     F a cult y   o f   C o m put e r   a n d  Ma t hem a t i ca l   S c i e nce s ,   Un iv ersit i T ekno l o g i   M ARA,  Sha h  Alam ,   S el a n g o r,  M alays i a.   Em ail:  zaida h @ tm sk.u i t m. edu.m y       1.   I N TR OD U C TI O N    S e ve ral  pa rts  of  a   p lan t   c a n   b e   u s ed  b y  a   bo ta ni st  i n  or de r  t o   r ecog n i ze   a   p la n t .  Th is  i nc l udes   fl ow er s,   l e a ve s,   a nd  roo t s.   H ow ever ,  leave s   a re  t he  m ost   w i de l y   u se d  as  i t   is  m ore   c onve nie n t  t o   b e  u s e d   a n d   the   re su lt s  are   grea t   [1].  T he   pur pose   o f   i de nt i f y i ng  p l a n ts   i s   t o  c a t eg oriz e   the   pla n ts  f or   r ec ordi n g   pur pose s .  Th e   p r o c e s s  of  i d e nt i f yi ng   a   p l a nt   u si ng   l e a v e s  i s   a n   ea sy  t a s k   f o r   b ot an ist s   a s  t h ey   can  s i m ply   rec ogni z e   i t   us i n g  t h e i r  sense s   [ 2].  O n   t he  c ontra ry,  for  ma chines  t o  ach iev e   t h e   sa me   r ec ogn iti o n   r esul ts  r equ i res   perform ing   i m age - proce ssi ng   t e c h n i qu e s   t o   extra c t   v i s ua l  inf o rm ation   a n d  c o m p ar e  t h e m   t o  e x i s ti n g   s ets  of  data  [ 3].   S t r u ct ured lear n i n g  o r be t t e r  k n o w n   a s de ep le a rn in g,  has be e n  r ec o g n i ze d a s  a n ew are a i n  com pu t e r  vi si o n  tha t  has be en r ep orted  to  p ro duce   exc e lle n t  re s ults [ 4].     D e ep  l ear nin g ,   a   cla ss  of  m a c hi ne-lea r n i n g   tec h n i que s  us ed  t o   e xt ra ct   c h a ra ct e r i s ti cs  o f  d a t a ,  a n d   C N N  (Ne t wo rk   N e u ra l   Con v o l ut ion a l ) ,  a  se ri es  o f  arti fi c i al   n eu r a l   n e t wo rk s  t h at   h av e  b e en  e xp an d e d   in t o   sp a c e   u si ng   s ha re d   we i ght s ,   h av e   b e e n   f o und  to   b e  su it ab l e   f o r   co mp ut e r   v i s i o n   t a sk s  [5 ].  W i t hi n  th e   p a st   f e w   y e ars,  d e e p   l ea rn i n g  a l go ri thms  p a r t i c ul a r ly  c on vol u t i o n a l  n e u r al  n etworks  ( C NN )  ha ve  p roven  t h e i r   m u ch  pow er ful fe a t u r e repr esenta t i on p o w e r   in c o m puter  v isio n  [6].    C o n v o lu ti o n al   N eura l   N e tw ork  has  resu l t ed   i n  gr ou nd  br eaki n g  de c i sions   o v e r  t h e  l a st   d ec ad e  i n   vari ous  f i e l d s  rela t e d  t o   p a t te r n   r e c og n i t i on ;  from  ima g e  pr oce s s i ng  t o   v o i c e   r e c o gni ti o n   [7 ].  C NN’s  ca pab i lit ies  h a ve   b ec ome   a  kn ow n  a nd  u s e d   i n  v o ice   anal ys is  [ 8] ,   im age  class i fica t i o n   [ 9],   sc ene   class i fica t i o n   [ 10],   ve h i c l e  rec o g n i t i on  [1 1],  frui t   c l a ssi fic a tio n  an d  ripe ness  gr a d i n g  r ecog n i t i on  [1 2 ] ,  and  f ood  re c o g n iti on  [ 13 ].   Ba g  of  F ea ture s  (Bo F )  m o d e l  i s   a lso  w i de ly  i mplem e n t e d   i n  ima g e   p r o ce ssin g   a n d   c la ss ifica tio n  tas k s  [14] .  It  i s   a   m a c h ine l e arni n g   m ode l  a n d  an  i n t e g ra t i o n   o f  Ba g  of Words  ( B o W)  w hi ch   m ak e s   i t   su it ab l e   f o r  i m a g e  cl a s si fi c a t i o n   [1 5],  f o r  ex a m pl e,  i n  b r e a st   h istop a th o l og y  i m a g e s   r e c og n i t i on   a nd   A ra b i c  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                           I SS N :   250 2- 4 7 5 2   In do n e sia n   J  Elec Eng   &   C o mp  S ci,   Vo l. 1 4 ,  No . 1 ,   Ap r i l  2 0 1 9   :    327  –  3 3 2   32 8 ha ndwr itte n  w o rd  r e c o g n i tio n  [1 6].  In  t his  pape r,  a   c ompa riso n  b e t w een   C NN  an d   B o F  i s   b e i ng   c o nduc t e d  in  or de r   to  a na ly z e   the  acc ur ac y  pe r f or m a nc e  o f   l ea f  r ecogn i t i on  b etw e e n   t he  t w o   m odels.   Thi s   p ap er  p r e se nt s  e v alu a tion   of   b a s i c   C onv olu tio n a l   Neura l   N e tw or k  an d  Ba g  o f   F ea tu r e s  f o r   Leaf   Rec o g n i t i o n.   I n  th is  s t u d y ,   c o mpa r is on   i s   m a de   t o  de t e r m ine  w h i c h   m ode l  i s   t he   m ost  a p pr op r i a t e   t o   re cog n ize   the  leaf  from   F o li o  da tase t.     Resea r ch  a bo u t   l e a f  re c og ni tio n  has  bee n   c o n d u c t e d   by  se ver a l   r e sear cher s  usi n g   va r i o u s  tec h n i que s.   O ne  t echn i que   u se d   is  S u p po rt  V ecto r  Mach in e  (S VM)  with   t ex tu re   fe at ur e s   a n d   t h e   r esult   a c h ie v e d  is  9 9%   a cc u r ac y   [ 2 ] .   W it h  da ta   a u g m e n t at i on,   t he  a c c ur a c y  o f   9 9. 04 %  usi n g   A l exN e t   a n d   99. 42   u si n g   G o o g l e N et   a r e   o bt a i ne d   [ 1 6] .   Bes i de s  t h a t ,  sh a p e  f eatu r e s   a n d   c o l ou r  hi st og r a m  w i t h   k - n ear est  ne ig hb o u r   c l a s sif i e r s  ha ve  b e e n  a p plie d  w i t h   8 7. 2%  acc ur ac y  [ 3 ] .   S i n c e   t he  r es ul ts  f r o m  usi n g   th is  d a t ase t   h as   b e e n  ve r y   p osi tive ,   t h i s  da t a s e t  ha s  bee n   c ho s en  t o   be  e xper i m e nte d   i n  t h i s   r ese a r c h.      2.   RESEARCH  M E T HO D   2. 1.   B ag  of   F eat u re s  ( B oF)   B a g- of- F ea t u r e s  ( B oF )   r e pr ese n ts  t he  i ma ges  b y   i n s ta n c e s   o f   l o c a l  f e a t u r e s  e x t r a c t e d  f r o m   t h e   im age.   T h i s  fra m e w ork  can  b e  perc ei ve d  i n t o   a   t wo-le v e l   fra me wo rk.  The  firs t  l e ve l  is  a s s oc iate d  t o   t he  p i x e l   in te ns i t y of the   i m a ge  a nd  e x t r ac tion o f   l oc a l   f eat ur e s   t y p e.   F or   t he   s ec o n d   leve l ,   i t  c o n s i s ts  o f   tw o par t  w hi c h   are   e n c odi ng  a n d  poo li ng   [ 16].   Th e  e n c o d i ng  p a r t   con v e r t e d   l o c a l   fea t ur es  i nt o   c o de b oo ks,   i n   w hic h  t h e   m ost   r e pr ese n t a tive   vi sua l   v oc ab u l ar y  pa t t er ns   a r e   c o d e d   a s   v i s u al  o r   c o de   w or ds  u s i n g   c o de b o o k   l e a r n i ng.   T he n,   a   h i s t o g ra m  o r   f e a t u re   v e c t o r  is   p r o d u c e d   t h ro u g h   a n   ea sy   f r e q u en c y   a na lys i s  o f   eac h   c odew o r d   i ns id e  t h a t   im age  in   t he  p oo l i n g   p ar t   [ 1 5 ] .   F i g u r e   1 .   show s  the   gene r a l  str uc t u r e   o f   Bo F   fr ame w or k.   I n  th i s   p r o jec t ,   S p ee de d  u p   R obus t  F e a t ur es  ( SU RF )   ha s  be en  u s e d   i n   B o F   be ca use   t h e  pe rform ance   of  t h i s  f e a t ur e   is  e xce l len t   a nd  o n l y   r eq u i r e   l ow   c om p u ta t i o n a l   c o s t  [1 8] .   I t   i s  a n   i m a ge   d e t ec to r   a nd  de sc r i ptor   t ha t   i s  base d  o n  H e ssia n  m a tr i x   m ea sur e s.   I t use s   a   2D   H aa r   w a vele t   tr an sf or m   f o r   a descr i pt o r   t ha t  uses  o nly  6 4   d i m e n si ons  l e a d i n g   t o   q uic k   f ea tur e   e x t r act io n  [1 8 ].   F o r   BoF   t r ai ning,   t he   s tr on g e st  f e a t u r e s  fr om  e ac h   cate gor y  ar e   s et   t o   8 0   p e r cen t .   B ased   o n   t h e   r e sult,   t he  a ve r a ge   a ccur a c y   i s  0. 85  w h ic h  show s  t h a t   by  us ing  t h is  m et ho d,   t he   a cc u r acy  i s  m o r e   t h a n  8 0   pe r c e n t.   T he   c l u ster in g  of  t h e   d a t a   ha s  be e n   c omple t e d   o n   t h e  2 0t h  i t e r a t i on   i n  w h i c h  i t   i s   ab o u t   4. 3 9   sec o nds/ iter a t i on.   F igur e   2  sh ow s  t h e   V i s u al   W or d  gr ap h  f o r   BoF   b ased  o n   the  data  u se d i n  th i s  pro j ec t .         F i gur e   1.   G ene r al  s tr uc tur e   o f   B o F   fr a m ew ork  [ 1 6]     F i gur e   2.   V isu a l  Wor d   g r a ph  base d  on  t h e  BoF   in  th is pro jec t       Lite r a t u r e   r evi e w   tha t   h as  b ee n  do ne   a u t h o r   use d   i n  t h e  c h ap ter   " I n tr od uc ti on"  t o  exp l a i n  the   di ffe r e nc e  of  t he  m anusc r i p t   w ith  o the r   p a p e r s,   t hat  it   i s   in no v a tive ,   it   a r e   u se d  i n   t he  c ha pter   " R e se ar c h   M e t hod "  t o   d escri b e   t h e  st ep   o f  re se arc h   a n d   u sed   i n   t h e   c h a p t e r  "R esul ts  a nd   D i s c u ss io n "   t o   su pport   t h e   a n al ysis  o f  t h e   r e sults  [ 2].  I f   t he  m an uscr ip t   wa s  writt e n   r ea l l y   h a v e  h i gh  or i g ina l i t y ,   w h ich  pr o pose d   a   n e w   m e tho d   o r  a l g o r ithm ,   t he  a d d it io na l  c h a p te r  after  the   "Intr o d u c tio n"  c hap t er   a nd   b e f or e  the   " R e s e a r c h   Me th o d "  c h ap t e r   ca n   be  a dded  to  e x p l ai n  br ie fl y  t h e  th e o r y   a nd / or   t he  p r o p o se d  m e tho d / al gor ithm   [ 4 ] .     2. 2.   Co n v o l u t io nal Neura l   N et w o rk  (CN Ns )   Con v o l u t i o n al   N eur a l  N e tw or k  ( C N N s )   c ons ists  o f  f o u r   t ypes  o f   l a y e r s  wh i c h   a r e  co nv ol u tion  laye r s ,   po ol in g  la ye r ,   R e c t i f i ed  L ine a r   un it  ( R e L u)   l a y er   a nd  f u l l y   c on necte d   l ayer s.   C o n v o l ut i on  laye r s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Ind ones i a n   J   E lec  En g & Co mp  S c i    IS S N : 2502- 47 52       Eva l u a tio n  of   bas i c  c onv olu t i o n a l   neu r a l  ne t w ork  an d  bag  of   fe a t u r e s  fo r lea f … (Nur u l   Fa tih ah  Sa hi d an)   32 9 extra c t   t he  i n p u t   o f  an  i ma g e   b y  us ing  con v o l u tio n  o p e ra t i on  an d  pr od uce  a  fe at ur e  ma p  [1].  M ul tip le   con v o l u t i o n a l   l ayer s  ca n  be   a pp lied  for   d i ffere nt   f e a t u re  m aps  a s   w e l l .   T his  me thod  i s   t o  e n sure  c o m plet e   extra c tio n  o f   v ar i o us  f ea tur e s.  N e x t ,   p o o l in g  laye r  low e r  t h e   s i z e   o f  t h e   f e a t u r e   m a p s .   T h i s  p r o c e s s  m a k e s  t h e   in put   r o bust  a g ai ns t  n o ise   a n d  dist ort i o n   [6 ].   N e u ral  ne tw orks  a nd  CN N   par tic ula r ly  r e l y   o n   t he  t hird   l a y e r   w h ic h  is  t he  a cti v a t i o n  func tio n.  C N N   m a y  use  sp ec ific  f u n c t i o n s   suc h   a s  ReLU s   functions  to  e f f ici e ntly  implem e n t  no n - li ner  trig geri n g .  A l l  ne ga tive   pi xe l  va lu es  i n  t h e  fe a t ure  m a p  a r e  re place d  with  z ero  b y   u s i n g   Re L u   l a y e r   [ 3] .   F u l l y  co n n ec te d  la ye r  w h ic h   is  t he   l as t  l a ye r,  to tal  the   w e igh t a g e   o f   p re v i ous la y er  o f  fe atures   to de t er mine  t h e  out p u t.    F i gure  3   s h ow s  t h e  CN N   arc h ite c t ur e  tha t   e xtra c t s  fe at ures  by  u s i n g   c on vo lut i on   t ec h n ique   o n  t h e   in put  i m a ge ,  r e size  the   fe at u r e  ma p  durin g  po o lin g  l a yer  and  c l a s s i f i e s   i t   i n   t h e  f u l l y  c o n n e c t e d  l a y e r .    T h e   firs t  co n v o l ut i on  l a yer  us ua l l y  e x t r acts  t h e   low - le ve l  fe a t ures   s uc h  as  e dge s  w h ile  t he   s eco nd  c o nv o l u t i o n   layer   ex tra c ts t he  h ig h- l e vel fe ature s   s uc h a s  the  s ha pe.          F i gure   3.  S truc t u r e  of  Basic  C N N   [19]       3.   RESULT S   A N D   ANALY S IS   T h e   l a p t o p  u s e d   t o  r u n   t h e   C N N   a n d   B o F   f o r   t h i s  p r o j e c t  w a s  L e n o v o   w ith  W i ndow s  10  as  t h e   opera tin g  sy st e m ,   Intel  Core   i 7  pr oc ess o r,  a nd  a n   8 . 0 0  G B   R A M   w hi le  t h e   s oftw ar e  use d   w as  M a t lab   201 8a .   The  da tas e t  us ed  i s  F o li o  Le af  D ata  Set  [1 9].  Leave s   p i c tures  a re   t a k en   f ro m  pl a n t s   o n   th e  f a rm  o f   th e  Uni v ersi ty  o f  Ma urit ius  a n d   near by  l o c a t ions.   There   ar e  32  ca t e g o ries   o f  p l a n t  a n d   for  e ach  c a t eg ory  2 0   i m ag e s   o f   l eav e s   a re   e xp e r ime n t e d .   A l l   th e  i m a g es  a re  r es i zed   i n t o  224   b y   2 24  pixe l s   t o  e n sur e   t he  con s is t e ncy   of  t he   d a t a   for  ea ch  m e t h od.   F i g ure  4   sh ow s  sa m p le  ima g es  o f  F o lio  L ea f  da tase t  fr o m   a l l   t he   3 2   ca t e g o ries.           Fi g u re  4 .  Sa mp l e   i ma g e s   o f  F o l i o  L e a f   d a t a se t       Ex pe rime n t s  w e re  c ond uc te d  by  c h a ngi ng  th e  num ber  o f   l a y ers,   t h e   va l u e s   o f  the  pa ram e ter s   i n  t h e   con v o l v e  layer ,   poo l i n g   l a y e r   a nd  the  lea r n i n g   r ate.   T he  pur pos e  is  t o  de t e rm ine   the   bes t   c om b i na ti on  of  val u es  t o  pro d u ce  t h e  hi g h es t   a c c u rac y   f or  l eaf  r ec ogn i t i o n   fro m  Fo l i o   d at as e t .  Th e   resul t   o f   th e   ex p e rimen t s  was  recorded  i n  Table  1.   B y  refe rr i ng  to  T able  1 .  the  first  col um n   in dic a t es  t he  numbe r   o f   s t a c k s  of  l a y er s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                         I SSN: 2502- 4752  I n do n e si an  J  E l e c   E n g   &   C o m p  S ci , V o l .   1 4 ,   No. 1, April 2019 :   327 –  3 32  33 0 wher e  a   stac k   c onsis ts  o f  o n e  co nv o l ve  l a y e r ,   one  m ax-po o l i n g   l ayer   a nd  o n e  Re L u   l a y e r .    I n  col u mn  Con v o l v e  laye r ,   t he  f irs t   n u m ber  in  t he   s q u ar e  brac ke t  repre s en t s  t h e  s i z e   o f   t h e  c o n v o l v e  f i l t e r   w h i l e  t h e   seco nd   n um ber  re presen ts  t he   num ber   of   c o n v o l ve  f il ters.     T he   t h i rd  l ay e r   r ep re sent s  t h e  si ze   o f  max - poo li n g   fi l t e r  and   t he n umbe r of stri d e .     The n u mbe r   o f  e p oc h  a nd l ear n ing ra te   i s show n i n  c o l u m n 4.   The   nu m b er o f  epoc h  determ i n es  t he  numbe r  of  r epe t i t i o n s   o f  a ll  th e  t r ai ni ng  d a t a   w h i l e  t h e  l e a r n i n g   r a t e  i s   t h e   a m o u n t  o f   adj u s t m e n t   t ha t  is  b ei n g   m a d e   to  t he  w e i g h t s  dur in g  the   tr ain i n g  proc es s.  B y  l o o k i ng  a t   T a b le   1 .   the   be st   ac cura cy  i s   ac hie v e d   w h e n   t h er e  a r e  t h re e   stac ks   o f  l a y e rs,   but   t h e   a ccu ra cy   s t a rts  t o   d ec re a s e   whe n   t h e   numbe r of s tac k s  i s   m or e tha n   t hree .      T a b l e 1.  Expe rime nt a l   r e s u lts  on pa ram e te r t u n i ng   f or  b asic   C N N   No  o f   S t ack   of  L aye r s  C onvolve   L a y e r   Pooli ng  la ye r   a nd  St r i d e   Epoc h,  Lea r n ing  Ra te  Ac c u r a c y  (%)   T o t al T ime / s  1  [3 , 16]   3   10,   0 . 001   71. 92   6 m i n  32s   [5 , 20]   2   10,   0 . 0001   65. 62   8 m i n  23s   2  [3, 16],   [ 3, 16]   3   10,   0 . 001   79. 81   4 m i n  27s   [3, 80],   [ 3, 64]   2   10,   0 . 001   73. 82   15m in  40s  3  [3 , 16] ,   [ 3 , 16] ,   [ 3,  3 2]   3   10,   0 . 001   76. 66   4 m i n  44s   [5 , 20] ,   [ 3 ,   20] ,   [ 3,   16]   3   10,   0 . 001   82. 03   3 m i n  35s       F i gure  5.   s h o w s   t r a i n i n g  pr o g r e ss  for  c o n v o lve   layer   [5,2 0],   [3 , 20],  [ 3 ,16] ,   po oli n g   la ye r  an d  s t ri d e   3,  e poc h  10  a nd  lear nin g   r at e   0.00 1.   B y  us in g  t h ese  par a m e ter  v alues  the   a ccura cy  r esu lt  re ac he d  a t   82.0 3   w i t h  e l a p s e d  t i m e   o f  3  m i n u t e s  a n d   3 5  s e c o n d s   w h i c h   i s   f a s t e r  c ompa re  t o  t h e   ot her   r e sul t s.   T he s e   l a y ers  an d   para me ters  i s muc h  m ore  accurate  com par e  to  o t he rs.          Fi g u re  5 .  T r a i ni ng  P r o g r e s s       Ta b l e   2.  S how s  an  over v i e w   of  t he   acc urac y  p e rfor m a n ce  of  b a s ic   C N N   com p are d   t o  B o F   base d  o n   Foli o  Leaf   D a t aset.  B y   l o o k i n g   a t  T a b l e  2,  w e  c a n   see  t h at   B oF   i s   b e t ter  t h an   b a s ic   C N N   bu t   i t   t oo k  a   l o n g er   ti m e   t o  ac h i e v e  th i s   r e s ul t.    Th is  i s  bec a us e  e x tra c ti n g   o f   t h e   S U R F   fe at ures  i s  lon g e r   c om pare   t o  the   time   t o   extra c t  the  l ow - l e v e l  a nd m i ddle   le ve l  fea t ur es by  the   basic  CN N.       Tab l e  2. The  Perform ance  ov e r v i e w for bas i c CNN and BoF   for  F o l i o Leaf  Da t a s et   Mo d e l   Ba s i c  C N N   B o F   Valid at ion   Ac c u rac y   0. 82   0 . 8 5   E l apse d T i me  (s)   177   276     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Ind ones i a n   J   E lec  En g & Co mp  S c i    IS S N : 2502- 47 52       Eva l u a tio n  of   bas i c  c onv olu t i o n a l   neu r a l  ne t w ork  an d  bag  of   fe a t u r e s  fo r lea f … (Nur u l   Fa tih ah  Sa hi d an)   33 1 4.   CONCL US IO N   T h i s  p a p e r  h a s  p r e s e n t e d  t h e   e v a l u a t i o n   o f  b a s i c  C N N   a n d   B o F   f o r   leaf   r e c ogn i t i o n.  I n  t h i s   p a p er ,  the  a ccur acy  p erforma n ce   f or  l eaf  r e c o g n i t i on  ba se d  on  F o li o  l e a f   d a t a s e t   i s  co mp ared  b et we en   b a s i c   C NN  and  BoF .   T he  e xper i m e nta l   r esu l t s   s h o w   t h at  b a s ic   C N N   a c hie v e s   a  l o w e r  acc urac y  r a te  c om p a red  t o   B oF   sinc e  it  r e q u i res  a   h u g e  am ou nt  o f  da t a   c om par e d  to   B oF .   The r ef or e,  i f  t h e  numbe r  of  d ata   is   l im ited,   B oF   stil l  prov i d es  a   g o o d   r e s u lt  an d  p r efe r a b le   c o m par e d  to C N N .    F or  t he   f ut ure   r e sea r ch,   we   p la n t o   e n h a n ce   t h e   C N N a r c h i t e ctu r e a n d   in c r ea se s t h e nu mb er o f   d a t a set s  to   ob t a in  a m ore   ac curate and  f aster   results.      ACKNOW LEDG E MEN T S  The   au t hors   w oul d  l i k e   to  t ha nk  F acult y  o f   C om pu t e r  a nd  M a t h e m a tic al  S cience s,  U n i v ersi tiTe k n o lo gi  M A R A , S ha h A l am ,  S e l a n g o r,  f or  s po nsor in g  t hi s r e sear ch.       REFE RENCES   [1]   Z.  I brahim,  et a l .,   " Mu lti-m a xpoo li ng  Con v o l u tio na l   Neu r al  N etw o rk   f or  M edici n al   H erb  L eaf   R ec ognition , ”  Pr oceedi n gs of  the 6t h II AE  Inter n ati onal Con f erence on Int e lligent Sys t ems and Image Pr ocess i ng , Sh i m ane,   Jap a n , p p.  32 7 -3 3 1 ,Sep t e mb er 20 1 8 .     [2]   Z.  I brahi m , et  al . ,   “ Leaf   R ecognition  using  Text ur e  Features  f or  H e r bal  Plant  I d entif i catio n, ”   Ind onesi an Jou r n a l   of  El ectr i cal  En gi n eer ing  a nd  Co m p ut er S c ien c e ,    V o l . 9 , No . 1 , p p . 15 2 -1 5 6 ,   Jan u ar y 20 1 8 .   [3]   Mu nisa mi.  T ,   et a l .,  “ P lant  l eaf  r ecog n i tio n  u s in g   s h ap e   f eatures  a n d   c o l o u r  h i s t og ra m  with   k -n e a r e s t  ne ig hb ou r   clas sifiers,”  Pr o cedi a   Co mp uter  S c ience (Els evier) Jour na l .   58,   p p .   7 40 -747 ,  2 015.   [4]   L.  D eng   and   D .   Y u ,   “ Deep   L earn i ng :  M e t h o d s   and   Ap pli cati ons,” Fo u n d a t io n s   an d  Tre n ds  in  S i gn al   Proc e s sin g ,  vo l.  7 ,  n o .   3 – 4 ,  p p .   19 7– 387 ,  2 013.   [5]   E. N i s han i   A nd   B . Cico,   “ C o m puter Visio n App r oach es  B as ed  O n  D e ep  L earni ng  An d   N eural Net w ork s ,”  20 17 6th   M e d i ter r a n ea n Co nf e r ence  O n  E m b e dd ed  Compu t i ng ( M eco) ,  Ba r, M onten egr o ,  11 -15   Ju ne  2 01 7 .   [6]   M.  A fiq,  et a l . ,   “ Deep  L earni ng  f o r  Roman  Han d written  C h aracter  R ecog n ition,”   Ind o n e si an Jo urn a l  of  Electr i cal  En gi neeri ng an d  Co mp u t er S c ien c e .   Vo l.   1 2 ,   no.  2 ,   p p .   4 55 -460 , N ov emb e r  20 18 .  [7]   S .   A lb awi,   e t   al . ,   " U nd erstandi ng   o f   a  conv ol utio nal  neu r al  n et w o rk,"  2 017   In ter n a t io n a l Con f eren ce o n   En gi neeri ng an d  T ech no log y   ( I CET) , An ta l y a , p p . 1 -6,2 01 7 .   [8]   R.  D urr a tu n,  et al .,“P erf o rm an ce  E v al uati on   f o r   V isio n-Based   Vehi cle  Clas sifficat io n  Us in g  Con v o l ut io na l  Ne ura l   Net w ork,”  Internat io nal Jo ur nal o f  E ngineer in g   &   T ech no log y ,  7  (3. 15)  86-9 0 ,   2018 .   [9]   T.  G uo ,  et a l . ,   "S im p l e  con v o l u tio na l   n e ural  n etw o rk   o n   i m age  cl assi ficatio n, "  2 0 1 7  IE EE  2n d In ter natio na l  Conference on B i g  Da t a   Analysis  ( I C B DA ) ,   B e ijing ,   p p.  7 2 1 -72 4 , 201 7.   [10]   G.  C heng,  et a l .,  “ S c en e  cl assif i catio n  o f   h igh  reso lutio n   rem o t e   s en si ng  im a g e s   u sing   c o n vo lu tion a l   n e ura l   net w ork s , ”   IEEE Int e rn a t i o n a l   Co nfer ence in   G e osci ence an d Remo te Sen s in g Sym p o s ium  ( I G A RSS ) ,  pp.   7 67 -770,  20 16 .     [11]   J.  S oc ho r, et  al . ,  " B oxCars:   3D  B oxes  a s  CN N  Input  f o r  Im prove d   F i n e-Grai ned  V e h icl e   R ecognit ion,"  201 6 IEEE  Con f eren ce on  Com p u t er Vi si on an d P a tt ern  Reco gn ition  ( C VP R),   Las Vega s,  NV ,   p p .  3 00 6-3 0 1 5 ,   2 01 6.  [12]   Z.  I brahim,  et al . ,   "P alm   Oil  Fres h  F r uit  Bu nch   Ri penes s   G radi ng   R eco gni ti on   Usi n g   C on vol utio nal  Neu r al  Net w ork,"  Jou r nal  o f   T e leco mmuni cation ,  Elect ro n i c  &  Comp u t er  E n g i neer in g ,   vol.   9 ,  n o .  3-2,   p p . 1 09 -1 13 ,   2 018 .  [13]   C.  C hi n ,   et  al. ,  "S m a rtp hon e-bas e d  f o o d   cat eg ory   and   nu trition  q u ant i t y   r eco gn i t i o n   in  f o o d   im ag e  wit h   d eep  learning  a lgorith m,"  20 1 6  In te rn atio na l Con f e r e n c e  on  Fuzzy  Th e o ry  a n d  Its Ap plic a t io n s   (iFuzz y ) ,   Ta ic hu ng ,   pp.   1-1 ,   2 016 .  [14]   R.A.   C h e n ,   e t  al. ,   " En han ced  B a g -of - F eat ures  m od el  f or  i m a g e   c l assif i cation,"  2014 IEEE  W o r ks h o p  on A d van ced  Res e arch  an d  Te ch no lo gy i n  In dustr y  Ap p l icati ons  ( W ART I A) , Ottawa,   ON , pp .  1 19 5- 11 98 ,  2 0 1 4 .   [15]   S .   H .   Bhan dari ,   "A bag-o f - f eatures   a pp roa c h   f o r m a lig nancy   d e te cti o n   in   b reas t histo p at holog y images ,"  20 15  IEE E   Int e rna t i o n a l  Co n f er e n ce on  Image  Pro cessing   ( I CIP) , Qu ebec Cit y ,  Q C ,  p p .  4 9 3 2 -4 936 ,   2 01 5.  [16]   M .   O .   As say ony  and  S .   A .   M a h m o u d ,   " In tegratio n  of  G ab or  F eature s   wit h   B ag-o f - Feat ures   F ramewo rk  f or  A rab i c  Han d writt en  W ord   Reco gni ti on, "   20 17   9 t h IEEE-GCC Con f eren ce  an d Exh i bi ti on   ( G CCCE) ,   M ana ma ,   p p .   1-4,  20 17 .   [17]   P .   P aw ara,  e t   a l .,  “ D a t a  Au gm entat i on   f o r   P l a nt   C l a ssif icatio n, ”  A d vanced Concept s  for   In t e lligent  Visi on Systems:  18 th  In t e rna t i onal  Conferen ce,  ACIVS  201 7 ,   An twerp ,   B e lgium , P ro ceedin gs , S e pt em ber 1 8 -2 1, 2 01 7.  [18]   A.  K .  K h an,   et  a l .,  “ E v a lu ati on  of   S IF T  an d  S U RF   u si ng   B ag  o f   W ords  M o d el  on  a  Very  L arge   D ataset ,”  Si nd h  Univ.  R e s .  Jo ur .  ( S ci .  S e r. ) ,  V o l . 4 5 (3),  p p .  492-49 5 ,   2013.   [19]   J.W.  S u  and  R . S .   Y ong ,   " P l ant   Le af   R ecognition  Usi ng  a  Convo l ut iona l  Neural   N etwork,"   I n te r n a t io na l J o u r na l  of   Fu zz y  L ogic a nd Int e lli gen t  S y st e m s ,   vo l.   17,   no.  1 ,   p p.  26-3 4 ,  M a rc h   2 017 .  [20]   Folio  D at a Se t.  R eri e ved f r om h tt p ://archive. i cs. u ci .edu/ m l/dat as et s/F o li o .               Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                           I SS N :   250 2- 4 7 5 2   In do n e sia n   J  Elec Eng   &   C o mp  S ci,   Vo l. 1 4 ,  No . 1 ,   Ap r i l  2 0 1 9   :    327  –  3 3 2   33 2 BIOGRAPHI E S  OF AU T H ORS     Nu rul   F a ti hah   Bin t i  S a hi dan   is  a   M a s ter’s   s tud e nt   i n  Com p u t er  S ci e n ce  (W eb  T echno lo g y )  at  Un iv ersi tiT ekn o l ogi  M ARA,  S h a h   Al am,  S e l a ngo r,  M al aysia.  H e r   a r ea  of   i nt erests  i s  im ag e  p r oce s s i n g ,  dat a  sci ence an d b i g   dat a , m ulti me d i a   c o mp ut in g  a n d we b-b a se d   t echn o lo gy .       Ah m a d  Khai ri  B in   J uh a  is  a   M as ter’s  s t u d e nt  i n  Co mpu t er  S c i ence   ( W e b   Tech no logy )  at   Un iv ersi tiT ekn o l ogi   M A R A ,   S h a h   A l am,  Se langor,  Malaysia .   Hi s  ar ea  o f   i nt erests   i s  im ag e  p r oce s s i n g ,  dat a  sci ence an d b i g   dat a , b u si ness co m putin g   and   web-b a sed   tec hn olo g y .       Zai d ah   I brah im  i s  an   A sso ciate  Pro f ess o r  at   t h e   F acul t y   of   C o m p ut er  a nd   M ath e m a tical   S cien ces,  Un iv ersi tiT ekn o l ogi   M ARA,   S hah  Al am,   S e l a ng or,   M a lay s ia.   S h e  h a s  been   t e ach i ng  co urses   rel a ted   t o   Artif i cia l   I nt ellig e nce   f o r  ov er  t en  y e a rs.  S h e  is  acti v el y  i n v ol v e d  in   r es earch   a n d   p ub li ca t i o n s   u nder  Di g i ta l   Im age,  A u d i o   a nd  S p eech   T ech no lo gy  (DIA ST)  res ear ch  i nt erest   g r ou p   t h at   i nclu de  t ex t  and  ob ject  recog n ition      Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.