Int ern at i onal  Journ al of  R obot ic s  and  Autom ati on (I JRA)   Vo l. 8 ,  No. 3 ,  S eptem ber   201 9,  pp.   19 4 ~ 20 4   IS S N:  20 89 - 4856,  DOI: 10 .11 591/ i jra . v 8 i 3 . pp19 4 - 20 4     194       Journ al h om e page :  http: // ia escore.c om/j ourn als/i ndex. ph p/IJRA   Fuzzy ne uro - gene tic app roach f or fe ature sele ction  and ima ge  classific ation in  augmente d realit y systems       Rajendr a  T hil ahar  C . ,  Siv ar am ak ri shn an  R .   Depa rtment  o f  P roduc ti on   Techn olog y ,   MIT ,   An na  Univer si t y ,   C henna i ,   Ind ia       Art ic le  In f o     ABSTR A CT    Art ic le  history:   Re cei ved   Ma y  5 , 2 01 9   Re vised  Ju l  9 ,   201 9   Accepte d  J ul  21 , 2 01 9       In  thi s   pap er,  a   new   appr o ac h   for   implement i ng  an   Augm ented  R ea l ity   s y stem  b y   applying  fuz z y   gen eti c  neur al   n et wor ks  is  proposed.   I t  consists  of   two  component s  namel y   featu re  select ion  an d  cl assifi cation   m odule s.    For  fea tur e  d etec t ion,   ext r ac t io n  and  se le ct ion ,   the  proposed  m odel   uses    a  fu zzy   log ic  ba sed  in cre m ental   fea tur e   select ion   a lgori thm  whi c h  has   be en   proposed  in  thi s   work  in  orde r  t o  rec ogni ze   the   important   fe at ur es  from   3D  images.  Moreov er,  th is  pap er   ex pla ins   the  imple m ent at ion   and   r esult s  of   th e  proposed  a lgorithm s  for  an   Augm ent ed  Re al ity   s y s te m   u sing  image   rec ogni ti on,   fe a ture   ext ra ct ion ,   feature   se lection  and  cl assifi ca t ion  b y  conside ring  the   globa l  and  local  fea tur es  of  the   i m age s.  For  thi s  purpose,   we   propose  a  three  l a y er  fu zzy   neur a l  ne tw ork  that  h as  bee n   impleme nte d  b ase d   on  weight   ad just m ent s  using  fuz z y   rul es  in  th e  co nvolut ional  neur al   ne tworks  with  gen etic   al g orit hm   for  eff e ctive  op ti m izati on   of  ru le s.   Th e  class ifi catio n   al gorit hm   is  al s o  base d   on   fuz z y   neur o - g ene t ic  appr oac h   which   co nsists   of   two  phase s  namel y   Tr ai ning   ph ase   and  te sting  phase .   During  t he  training   phase ,   rul es  ar e  form ed  base d   o n  objects   and   th ese   ru le s  are  ap pli ed   during   the   t esti ng  ph ase   for  r ec ogni zi n g  the   ob jects  which  c an  b e  use d  in  robot ics   for  eff ective  ob je c t  r ec ogn it ion .   From   the  experim ent s  condu cted  in  thi s   work,  i t   is   pro ved  tha t   the  p roposed  m odel  is   m ore   accu rat e   in   3D     obje c t  re cognitio n.   Ke yw or d s :   Augm ented  rea li ty   Cl assifi cat ion   Feat ur e   sel ect ion   Fu zzy   lo gic   Gen et ic   al gorithm   Neural  netw orks   Tem po ral  r ules     Copyright   ©   201 9   Instit ut e  o f Ad vanc ed   Engi n ee r ing  and  S cienc e .    Al l   rights re serv ed .   Corres pond in g  Aut h or :   Ra j en dr a  T hilahar  C . ,    Dep a rtm ent o f Prod uctio n  Tec hnology,   MIT Cam pu s, An na U niv e rsity ,   Chen nai  600044, I nd ia .   Em a il :  thil ahar 74@ gm ail.co m       1.   INTROD U CTION   In   the  rece nt  ye ars,   the  resea rch e rs  in  the  a rea  of  im age  pr oces sin g,   com pu te r  visio n  a nd   rob otics  hav e   s hifte d  from   2  Dim ension al   te ch nolo gi es  to   3   Dim e ns io nal  te c hnol og ie s   f or  ca pt ur i ng  a nd  a nal yz ing   i m ages  due  to   the r ecent  a dva nce  in   c om pu ti ng  with   res pect   to  m e m or y  an d  processi ng  powe r.  A n  a ug m ented  reali ty   syst e m   needs  to  pe rform   m any  op erat ion s  i n  real  ti m e  including  i m age  captu rin g  us in g  in put  s ens or s,   processi ng  the   im ages  and  pro vid i ng  s uitable   re spo ns e  t o  t he  us er .  Re search   in   r obot ic s  and  a ug m ented   reali ty   syst e m s   us e  the  in for m at ion   te chnolog y  f or  pro vid i ng   e ff ic ie nt  s olu ti on   i n  m edic al   diagnosis,  m il it ary  app li cat io ns , o nline e du c at ion, r o bo ti cs a nd c om pu te r  ai de d m anu fact ur i ng.     Augm ented  re al it y  helps  to  enh a nce  the   view  of  real   world  obj ect s  pr ese nt  in  t he  physi cal   env i ronm ent  in  te rm s  of   vir tual  el e m ents  so   that  t he  view  is  no t hing   but  the  blen d  of  real  a nd  virtu al     el e m ents   [ 1 ] .  I t  is  inte racti ve   in   nat ur e   a nd  he nce   it   li ves   bet ween  t he  r eal it y  and  the   virtu al   w or l d.  Using  virtu al   reali ty   the  si m ulati on  of   real  world   is  po ssi ble  an d  it   al so   pro vid es  ad diti onal   featur e s  f or   m otion,   siz ing ,  c olorin g  a nd   e ff e ct iv e  recog niti on   of   obj ect s .  I n  com pu te r  visi on  based  r obotics,  tw o  dim en sion a l   i m ages  we re   use d  f or  f oreca s ti ng   t he   ne xt  m ov e  of  t he  r obot   by   a naly zi ng  the   past  a nd  t he   cu rr e nt  m ov es  of   the  r obot  al on g  with  the  r ules  gove r ning  change  of  the   en vironm ent  by  ap plyi ng  c on st raint  sat isf act ion  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I nt  J   R ob  &  A uto m   IS S N:  20 89 - 4856       Fuzz y  n e uro - ge netic  appro ac h  fo r feat ur e  se le ct ion  an d …  ( Rajen dra T hila ha r  C . )   195   te chn iq ues .  O n  the   oth er   ha nd  i n  au gm ented  reali ty ,  the   visio n  rec ogniti on  syst em   of  a  r obot   use s  a   th ree   dim ension al  r e nd e rin g  e ngine  for   blen ding t he virtual  obj e ct s w it h  t he  r ea l objects i n  the   world   [ 2 ] .   Learn i ng  is  a n  im po rtant  phen om eno n  in   the  a rea  of  r obotics  an d  a ug m ented  real it ie s  du e  to     the  nat ur e   of  t he  im ages  to  be   proces sed   in   the  syst em s  fo r   m aking   the   rob ot  m ov em e nts  m or e  ef fici ently .  The  m achine  l earn i ng  resea rc her s   in   the  past   pro posed   fee d  f orward  a nd  ba ck  pro pag at io n  neural  netw ork   f or  pro vid in g  ef fe ct ive  trai ning  for  m aking   th e  syst e m s  intelli gen t.  H ow e ver,  the  trai ni ng   ti m e  is  m o re  an d    the  accu racy  achieve d  by  s uch   syst e m s  i s  no t  s uffici ent  to  m ake  eff ic ie nt  decisi ons  in  m any  real  li f e   app li cat io ns   in cl ud in g  c om pu te r  visi on.  I n  su ch  a  sce na rio,   m any  extensio ns   wer e  pro po se d  by  va rio us   researc hers to  the e xisti ng m a chine  le a rn i ng  al gorithm s.    These  al gorith m s  increase  the  acc ur acy   a nd  re duce  the   co nv e r gen ce   tim e.  A m on g  these,  dee p  le arn in g  is   cu r ren tl y  the   area   of  inte rest  f or   resea rch e rs  i n  the  a reas  of  a rtific ia l  intel lig ence   a nd  m a chine   le arn in g.  Mo re ov e r,   t he  dee p  le arn in g  al gorithm s  m ake  us e  of  a  la r ge - scal e  an d  hierar c hi cal   neural  network   wh ic h  pr ov i de s  m or e  eff ic ie ncy  thr ough  st ron g  co nnect io ns .  O ne  of  the   m ai n  adv a nta ges  of   d ee p  le arn i ng  al gorithm   is  t hat,  suc h  al go rithm s  pr ovide   gr eat   pre dicta bili ty   with  hig h  acc uracy   and   he nce  sur pa sses     the  oth er   tra di ti on al   m achine  le arn i ng  al go rithm s  wh ic h  are  us e d  in   va rio us   a ppli cat i on s   incl ud i ng  i m age  processi ng   a nd   sp eec h  re co gn it ion ,   natu ral  la ngua ge  proce ssing  an d  intel li gen t  quest io n  ans wer i ng   syst e m s,   cro ss  li ngual s yst e m s an d  m a chine  t ran sla ti on  [ 3 ,  4 ] .    In  the   past,   th e  Ale xNet   sys tem   was   pro pose d  a nd   it   us ed   a  c onvoluti on al   neural  ne twork   that   com pr ise d  of  60  m i ll ion   pa r a m et ers  as  at tr ibu te s  a nd  hence  was   able  t o  com e  first  in  the  Im ageN et   Larg e   Scal e  Visu al   Re cogniti on   C halle ng e   by  prov i ding  hi gher   accuracy  of   c la ssific at ion   a nd   re du ce d  e rror   rate   wh e n  it   was   c om par ed   with   oth e r  m achine   le ar ning  al gor it h m s.  A fter   th at ,  m any  exte nded   form s  of  neural  netw orks   incl udin g  ra dial  ba s is  f un ct i on  bas ed  ne ur al   net w orks   we re   intr oduce d  a nd  hence  they   we re   a ble  t o   handle  c om ple x  sit uatio ns   le a ding  to  t he  us e   of  dee p  le ar ni ng  al gorithm s  in  m any  areas  of  im age  pr oc es sing.  On e   am on g  th e  i m age  proc e ssing  ap plica ti on  nam el y  face  rec ogniti on  s yst e m s  us ed  a   dataset   of  fac es  an d  cl assifi ed  them  u sin g  ne ural  net work s a nd pr ov i ded  a n  acc uracy  r at e of 97. 45% in th e e ffec ti ve  recog niti on   of  faces  w hic h  ar e  avail able  in  a   database   of  L abell ed  Faces   in  th e  Wild  a nd   it   wo r ke d  well   by  the  op ti m izati on  of tran sfe r  le ar ning alg ori thm s [ 5 ].   In  im age  pro cessi ng  syst e m s,  featur e  e xtracti on  pro vi des  la r ge  nu m ber   of  feat ures.   Eve n  in    the  be nch m ark  dataset s,  the  nu m ber   of   fea tures  is  s o  hi gh  in  s uch   a  w ay   that  they   i ncr ease  t he  ti m e  fo r   cl assifi cat ion .  More ov e r,   m any  featu res  obta ined  t hro ugh  feat ur e  e xtr act ion   ei ther  do   not  co ntribute   in     the  cl assifi cat ion   proce ss  or  t hey  pro vid e   only   a  ne gligibl e  am ou nt  of  c on t rib ution   f or  decisi on  m aking   but  increase  t he  ti m e  ex pone ntial ly .  In   s uch   a  scenari o,   t he  m os t  con trib uting   a nd  im po r ta nt  featu res  m us t  be  identifie d.  M ost   of  the  featu r e  sel ect ion   al gorithm s  perfor m   featur e  re duct ion   base d  on  the  e ntr op y  va lues.   Su c h  te c hn i ques  filt er  the   fea tures  from   the  whole  set   of  fe at ur es.   O n  the  oth e r  hand,  the   increm ental   fe at ure   sel ect ion   te ch ni qu es  sel ect   a  su bse t  of   featu res  an d  a naly ze  them   first.  They  ad d  ad diti on al   fe at ur e s  after  perform ing   cl assifi cat ion   with  init ia l  set   of  featur e s  a nd  by   analy zi ng   a nd  a dd i ng  ot her  i m po rta nt  feat ur es   i n  order   t o  pe rform   featur e  opti m iz at ion .  Ma ny   op ti m iz at ion   te chn iq ues  a re  avail able  in  the   li te ratur e  for  f eat ur e   reducti on  i nclu ding   ge netic   al gorithm s,  r ule o ptim iz ation   te chn i qu e s  a nd   li near pro gr am m ing  m od el s.   A m on g  them ,  swar m   intel li gen ce   t echn i qu e s  a nd  na ture   ins pire d  te chn iq ues   pro vid e   m or e  sm art  decisi ons   th rou gh  intel li gen t deci sion m aking   [ 6 ].   Gen et ic   Algo r it h m   (GA)  is   one   su c h  opt i m iz ation   m eth od   that  has   been  r esearc he d  by  m any   researc hers  in  the  areas  of   a r ti fici al   intel l igence,  m ach ine   le arn in g,   i ntr us io n  detect ion   syst em s  and   i m age  processi ng  are as.  T he  G As  f ollow  the   sur vi val  of  t he  fitt est   m od el   by  s el ect ing   tw o  pa ren ts   at   a  ti m e  an d  pro du ci ng  chil dr e n.  A n  act ivati on  f unct io n  is   us e d  to   fin d  the   fitt est   child ren  w hi ch  will   be   us ed   as    the  pa ren ts  for  the  nex t  generati on.  It  pro vid es  operat ors  li ke  cr os sov er  an d  m utatio n  t o  ge ne rate  m ore   nu m ber   of  off   sprin gs .  The   GA  proc ess  use s  a  heurist ic   ap proac h  to   s olv e  t he  op ti m iz at ion   pro ble m   by  reducin g  the  se arch   s pace.  It  can  ei ther  wor k  ind ivi du al ly   in   the  decisi on  m aking   proces s  or   it   can  w or k  with   fu zzy   r ules  a nd  m achine  le a rn i ng  al gorith m s  to  so lve   a n  optim iz ation  pro blem   m or e  ef fecti vely .  It  use s    a  num ber   of  ge ner at io n  te ch niq ue s  for   ge nerat ing   i nd i vidua ls  f ro m   the  give n  popula ti on.   Ther e f or e,   it   is   m or e   su it able f or  perform ing  f eat ur e sele ct ion  a s  well  as classi fi cat ion   [ 7 ].   Fu zzy   set   the or y  wa s  pro pose d  by  Za de h  ( 1965)   [ 8 ]   and   it   ha s  be en  use d  m or e   fr e qu e ntly   in    the  de velo pm ent  of  intel li ge nt  decisi on  m akin g  syst em s   beca us e  of  it s  sim plicity   th rou gh   r ules  a nd  it s  si m il arity  to  hum an  reasonin g  based  on  qua li ta ti ve  reaso ni ng.  Ma ny  f uzz y  m achine  le ar ning  al go rithm s  we re  us e d  in   the  li te ratur e   f or  ge ner at in g  a nd   ap plyi ng  r ules  f ro m   a  dat aset .  S uch  sy stem s  us ed   st and a r d  m e m ber sh ip   f unct i ons  for  m akin g  e ff ic ie nt   decisi ons.   Hi gher   or der  lo gic s  li ke  f uzzy  lo gic  a nd  te m po r al   log ic   hav e  t he  capa bili ty   of   perf or m ing   reas on ing   unde r  unc ertai nty  throu gh   t he  gra dation  of   t ru t h  va lues.   Tem po ral  lo gic  is  use f ul  to   a naly ze  the  past   data  a nd  is  al s o  u sef ul  t o  pr e dict  the  fu t ur e   us in g  c urre nt  a nd  pa st  data.  The   com bin at io n  of  fu z zy   log ic   an d  tem po ral   lo gic  help   to   de rive   infer e nce   r ules   w hich   ca n  pe rfor m   exp la natio n  ba sed  reas onin g  and   a nalo gy  ba sed  rea sonin g.  In   im age  pro cessi ng   a ppli cat ion s,  fu zzy   te m po ral  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                IS S N : 2089 - 4856   I nt  J   R ob  &  A uto m ,  Vo l.   8 , No .  3 ,  Septem ber 2 019  :   19 4   –   20 4   196   ru le s   can   be   co m bin ed  with   ge netic   al gorith m s  fo r   pe rfor m ing  opti m iz a ti on   i n  t he  proce s s  of   feat ur e   sel ect ion   and th us   reduci ng the classi ficat ion  ti m e lea din g  t o  inc rease   in classi ficat io n  acc ur acy .   In   t his  work,  a  ne uro  fu zzy   cl assifi er  de ve lop e d  u sin g  c onvoluti onal   ne ur al   netw orks   with  a  bias   functi on  for   er r or  re duct ion  a nd  fuzzy   r ules   f or  wei ght  a djustm ents  is  al so  pro po se d.  Fi na ll y  the  r ules  de rive d  from   trai nin g  us in g  f uzzy  ne ur al   net works  are  us e d  t o  cl assify   the   sim i la r  obj ect s  f or  pro vi ding  e ffec ti ve  recog niti on .   T he  pro po se d  f uzzy  ne ural   ne twork   us e s  sig m oid al   fu nctio n  as   act ivate d  functi on.  For  f eat ure   sel ect ion   t rian gu la r  m e m ber sh ip   f unct ion  is   us e d  t o  form   f uzzy  ru le s.   On  the   ot her  hand   du rin g  cl assi ficat ion  trapez oid al   m em ber sh ip  f un ct io n  is  us e d  in   order  to   im pr ove  t he   cl assifi cat ion  accu rac y.  T he  sim ulati on  is  carried   out  us i ng   m at la b  si m ulati on   t oo l  a nd  the  res ults  obta ined   f ro m   t his  w ork  ha ve   been  com par e d  with   oth e r  existi ng  syst e m s  in  this  area.  F r om   th e  exp e rim ents  cond ucted  us in g  a  r obotic  a ppli cat ion   sce na rio  in   wh ic h  the  r obots  are  pro gra m m ed  fo r  pic k  a nd   place  ta sk s  wh ic h  a re   captu red  by  a  sens or  an d  hav i ng    the  im age  capt ur i ng  syst em   with  a   cam era,   it   is  f ound  t ha t  the   pro pose d  m od el   pro vid e s  m or e  reali sti c  vie ws  of r eal   world   3 Dim ension al   obj ect s .    The  im age  based   rec ogniti on  syst em   pr opos e d  in  this  w ork  co ns ist s  of  sub  com pone nts  nam el y  recog niti on   of  visio n  in f or m a ti on   base d  on  i m age  proce ssing  te ch niques   [9] .  For  t his  pur pose  a re  relaed  a n  input  vid e o  is  div ide d  int o  a  nu m ber   of  f ra m es.  Am on g  al l  these  fr am es  the  m os t  relevan t  fr am es  to  the  r obot   obj ect   rec ogniti on  syst em   pr opos e d  i n  t his   w ork.  It   co nsi der s   the   key   f ram es  and  ana ly ses  them   based   o n  colo r,  te x tu re,   m ov em ent  an d  de pth  detai ls  based  on  t he   dim ensions  of  the   im age.  It   pe rfo rm s  featur e   identific at ion   us in g  f uzzy  ne ur al   netw ork  a nd   e xtracts  t he   releva nt  featu res  by  a pp ly in g  f uzzy  r ules.  Fr om     the  extracte d  t he  feat ur es ,  m os t  rele van t  fe at ur es  a re  se le ct ed  by  a pp ly ing   f uzzy  r ules   an d  the  sel ec te d  featur e s  are  use d  as  in put  fe at ur e  vecto r  to   the  cl assifi er.   The  m ai n  ad van ta ge  of   t he   pro po se d  syst e m   is     the inc rease i n cl assifi cat ion  a ccur acy .   The  rest  of  th is  pa per  is  or gan iz e d  as   f ol low’s  sect io n  2  pr ovides   a  s urvey  of  relat ed  wor ks   in     the  areas  of   a ug m ented  real it y,  neu ral  ne twork ,  f uzzy  s yst e m s  and   cl assifi cat ion   al gorithm s.  Sect ion   3  exp la in s  the   al gorithm s  propose d  in   this  pa per  al ong  with   the  m od el   pro pose d  in   this  w ork .  Sect io n  4  de picts  the  res ults   obt ai ned  f ro m   thi s  w ork   a nd  al so   pro vid e s  s ui ta ble  disc us si on s   on  t he  res ult.  Sect i on  5  giv es  con cl us io ns   on  this  work an d al so   prov i des  s om e su ggest io ns   for feat ure e nh a ncem ents.       2.   RELATE D  W ORKS   Ther e  a re  m any  wo r ks   t hat  ha ve  bee n  dev el op e d  by  var i ous  resea rc her s  in  the  di recti on  of  feat ur e   sel ect ion ,   cl as sific at ion  an d  aug m ented   rea li ty   in  the   pas t   [ 7,  8,   10 - 14 ] .  Am on g  them ,  M oh am ma d  et   al  (20 14)   de velo ped  a  nove l  al gorithm   cal l ed  e voluti onar y  or ie nted   in crem ental   al go rithm   for  s el ect ing    the  us e fu l feat ur es b y  usi ng  their n ew  fr am ework.  Mo re over,  they  h ave   te ste d  their f ram ewor k  on  a n  or din a ry   gen et ic   al gorithm   and   al s o  de velo ped  ne w  m et hods .   I n  a dd i ti on ,  t heir  w ork  em plo ye d  with  tw o  new  op erators   for   perform ing   the   ad diti on   op e rati on  a nd   dele ti on   operat ion  that   are   us e d  for   cha ngin g  t he   le ng th  of    the  m et ho ds   ra ndom ly .  The  m ajo r  a dvanta ge  of  thei r  al gorithm   is  that  i t  increases  the  cl assifi cat ion   a ccur ac y   and re duces th e cla ssific at ion t i m e.    Sannasi   et   al   ( 2016)   [1 5 ]   introd uced  an   intel li gen t   C onditi on al   Ra ndom   Fiel d  ba sed  Feat ur e   Sele ct ion   al gor it h m   to  de vel op  a n  e ff ic ie nt   intr us io n  detect ion  syst em .  M or e over,   they   hav e   us ed   intel li gen t   al gorithm s  for   ge ne rati ng  ru l es  that   are   helpful  for   m aking   e ff ect i ve  de ci sion s   ove r  t he   K D D  C up  da ta set  wh ic h  is  us e d  for  e valuati ng  their  int ru si on  detect ion  syst em .  They  hav e   cond ucted   nu m ber   of   ex per i m ents  and   pro ve d  tha t  their  featu re  sel ect ion   al gor it h m   ta kes  le ss  tim e  and   le ss  nu m ber   of   featur es  t hat  are  use d  to   enh a nce   the  cl assifi cat ion   a c cur acy .   Ga na p at hy  et   al .   (20 13)   [ 3 ]   disc usse d  i n  detai l  about  t he  intel l igent  te chn iq ues  f or  perf or m ing   f eat ur e  sel ect io n  a nd   cl assi ficat ion   by  ap pl yi ng   the  sel ect ed  an d  c on t ribu ti n g  featur e s.   Mo r eov e r,  they   ha ve  f ocu se d  ov e r   the   sel ect ion   of  c ontr ibu te d  feature s  that   are   us efu l   f or   perform ing  classi ficat ion   proc ess ef fecti vely   for  int ru si on det ect ion  syst e m .   Ulrich  ne um ann   a nd   Su ya   (1999 )   [ 16 ]   dem on st rated  t hat  the  a ug m ented  reali ty   app li cat ion s  w hic h  direct  the   scen e  an no ta ti on,  t he  po se   sta bili zat ion   a nd  the  exten dib le   trac king  r an ge  t hat  are  us e d  f or  tr acki n g  the  natu ral  fe at ur es   in   un - prepa red  e nv i ronm ents.  Y uan  et   al   (20 06)   [ 5 ]   de vel op e d  a   ne w   re gis trat io n  al gorithm   that  is  us e d  f or  es tim a ti ng   t he  m et ho d  r obus t ly ,  tracki ng  th e  feat ur e   a nd  for  t he  rec onstructio n  m et ho d  w hich   is  al so   use d  for  trac king  the  nat ur al   fe at ur es.   Mor eo ver,  they   ha ve   super  im po s ed  a nd     the  virtu al   ob je ct s  over   the   a rb it ra ry  re gion   by   the   us e r   pr efer red.   Niti n  et   al   ( 2018)   [1 7 ]   de vel op e d  a   no vel  m et ho d  that  is   to  fin d  t he  obj ect   e dg es   f r om   i m age.  Mor eov e r,  they   ha ve  m od ifie d  th e  f uzzy  m e m b ersh i p  functi on  that   use d  t o  c on c entr at e  the  m ulti - fo cu s  f us i on  ov er  the   f uzzy  e dge  detect ion.  I n  a dd it io n,  the y  have   pro ved  thei r  m et hod  by   c on duct ing  t he  e xp erim ents  with  t he  sat el li te   and  col or  im ages  that  perform   the  f us e   edg e   detect io n  an d  c om par e d  with  ot her   e xi sti ng   syst em s.  Ak as h  Ba pat  e t  al   (20 16)   [ 18 ]   dev el op e d  a   novel   schem e  wh ic h  is  us e d  a  r olli ng   shutt er  cam e ra  t hat  us e d  for  trac kin g  the   6  D OF  hea d  pose   an d  al so  use d  t o  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I nt  J   R ob  &  A uto m   IS S N:  20 89 - 4856       Fuzz y  n e uro - ge netic  appro ac h  fo r feat ur e  se le ct ion  an d …  ( Rajen dra T hila ha r  C . )   197   validat e  their  new   m et hod  with  the  help   of   G oP r o  ca m eras  thr ough   the  hel p  of  sel f - cal ibr at ion  and     the au t om at ed  synch ronizat io n.   Gholam   et   al   (20 15)   [ 19 ]   de velo ped  a  new  m od el   that  is  a  sim ple  and  li near   it erati ve   cl us te rin g  m od el   to  co ns t ru ct   t he  s uper   pix el s  with   a  novel  sc hem e  and  it   is  al s o  gen e rated   the   su pe r  pi xels  by   us in g  cl us te rin g  m eth od   ba sed   on  t he  pro xim i ty   and  the   c olor  sim il arity  from   the  im age  plane .  Io a nnis  et   al   ( 2012)   [ 20 ]   pro posed   a  ne w  tra ns m issi o n  syst em ,  desig n,   co ntr ol  an d  al s o  th e  perf or m ance  of   t he  te le - operati on   force  fee db ac k.  T hey  ha ve  a chieve d  bette r   pe rfo rm ance  than   the   oth er   existi ng   syst em s.  Kan im ozh i  et   a l   (20 18)  [ 21 ]  propose d  a  new   f uzzy  log ic   bas ed  pre dicti on   m od el   cal le d  In te ll igent   Ri sk  Pr e dicti on   Sys tem   fo r   pr e dicti ng   t he  Breast   Ca ncer   disease  by  usi ng   t he  f uzzy  te m po ral  ru le s.  They  ha ve  ap pl ie d  intel li gen t  fu zz y   ru le s   f or  perf orm ing   the   feat ur e   sel ect io n  a nd  cl assifi cat io n  proces ses  ov er  t he  sta ndar d  be nc hm ark   da ta set  cal le d  Breas t C ancer  d at aset   wh ic h  is a vaila ble in UCI  Ma chine L ear ning  d at aset .   Selvi  et   al   (2016 )  [ 22 ]  pr opose d  f uzzy  l og ic   an d  ti m e   co ns trai nt  ba sed  m et ho d  f or  perform ing   eff ect ive   r outi ng  process   ove r  the   wireless  s ens or  net works .  T hey  hav e   ac hieve d  bette r   pe rfor m ance  in   te rm s   of  net wor k  li f et i m e  and   e ff i ci ency  over   th e  com m un ic at i on  pr ocess.  T hi s  is  due  t o  t he   fact  t hat  the   us e  of  fu zzy   l og ic   a nd  the   intel li gence  r ules.  Set hukk a rasi  et   al   (2014 )   [ 23 ]   intr oduce d  a n  i ntell igent  neural  ne twork   base d  f uzzy  lo gic  w hich   inc orp or at es   the  ti m e  con strai ns  for  r e pr ese ntin g  the k no wled ge   m od el   wh ic h  i s  us e d  for  m ining  the   te m po ral  patte rn s .  They   ha ve   pr ov e d  that   their   predict io n  syst em   is  bette r  i n  t he  direct ion  o f   diabeti c  a nd  he art  disease  i den ti ficat io n  a nd  detect ion  wh e n  it   is  c om par ed  w it h  t he  e xisti ng  sy stem s.   Jai sank a r  et   al   (20 12)   [ 24 ]   de velo ped  an  i nt el li gen t  age nt  base d  syst em   by  ap plyi ng   t he   fu zzy   rou gh  set   and   the  ou tl ie r   dete ct ion   te c hn i ques  f or  detect in g  t he  i ntr ud e rs .  T hey  have  ac hieve d  bette r   pe rfor m ance  in   te r m s   of   i ntr us io n  de te ct ion   accu r acy   and   false   al arm   rate.  Sairam esh  et   al   (2015 )   [ 25 ]   pr op os e d  a   new    pr e dicti on  syst e m   that  is  us e d  for   pre dicti ng   t he  us e r  i nterests  t o  pro vide   the   rele van t   inf or m at ion   by   us i ng     the  releva nt  f eedb ac k  a nd  the  re - ra nkin g  pro cess .  Th e  auth or s  achie ve d  bette r   pred ic ti on   accu rac y  than     the ex ist in g  sy stem s.   A  new   m od el   c al le d  he ur ist ic   m at he m at ic a l  m od el   that  has  been  pro pose d  by  Tah riri  et   al   (20 15)  [ 6 ]  that  m od el   use s  a  te c hniq ue  f or  opti m izing   t he  r obot  a rm   m ov e m ent  tim e  that  m ini m izes  m ake - sp a n  and  al s o   m axi m iz ed  the  total   nu m ber   of  unit s  pro duced  eac h  day  i n  rob ot  cel ls.  Their   m od el   use s  the   use rs   ke ys  i n    the  sta ti on,  unit   sect ion  an d  r obot  i nto   t he  s i m ulati on   soft war e   after   crea ti ng   3D  file s   a nd  al so  se nd i ng  t hem   to  the  virt ual  r eal it y  s yst e m .  More ov e r,   the d at a  is  conve rted  into  a  te xt f il e  and   al so   it   tr ansf e rr e d  to  t he   robo t   arm   m ov e m ent  with  the  hel p  of  ti m e  op ti m iz at ion   al gor it h m   fo r  deter m ining   the  optim u m   ta sk   seq uen ce .  WeiJi e  W a ng. Hua   Ge n Wan   [ 26 ]   desc ribe d t he  cha racteri st ic s an d t he  ess entia l serv ic es  of  a ugm ented  r eal it y  about  t he  r eal   world   ap plica ti on s   that  a re  use d  a ug m ented  reali ty .  They  ha ve  giv e n  br ie f  histor y  a bout   the   virtu al   reali ty   and   t he  au gme nted  reali ty   a nd   t he  w ork  f low  of   th e  au gm ented  reali ty   is  al so   exp l ai ned .   More ov e r,   t he y  hav e  e xpla ined  t he  diff e r ent  sta ges  of  the  va rio us   a ugm ented  reali ty   app li cat ion s   su c h  as   Im age  Acquisi ti on   process ,  t he  Feat ur e   E xt racti on   proce s s,  t he   Feat ur e   Ma tc hing  pro cess,  t he  Geom et ric   Ver ific at io n  proces s  an d  th e  associat ed  inf or m at ion   r et rieval  proce ss.  I n  ad diti on,  they   highli gh te d     the  esse ntial   ne eds  a nd  the   e ssence  of  the  aug m ented  rea li ty   in  their  w ork.   H ow e ve r,  m os t  of   the   works  pr ese nt  in  t he  li te ratur e  are  not  able  to  pro vid e  s uffici ent   cl assifi cat ion   accuracy  du e  t o  the  la c k  of  bette r  featur e   sel ect ion.  Hen ce   a  ne w  featu re  sel ect ion   al gorith m   is  pro po se d  this  pap e r  t o  handle  t he   acc ur acy     of cla ssific at io n.       3.   SY STE M AR CHI TE CT U R E   The  ov e rall   ar chite ct ur e  of   t he  pr opos e d  cl assifi cat ion   sy stem   is  sh own   in  Fig ur e  1.   I t  con sist s  of  seve n  m ajo r   c om po ne nts  na m el y  Au gm ented  Re al it y  Im age  Dataset ,   Ca m era  Ca pture   Im age  Dataset ,   Use r  In te r face  M odule,  Object  Re cogniti on  Syst e m ,  Decisi on  Ma nag e r,   T em poral  I nfo rm ation   Ma nag e r,   Fu zzy   Rule B ase a nd  Kno wled ge ba se .   Augme nted  R ealit y  Im ag e   Da t as et :   A   sta nd a r d  ben c h  m ark   data  set   cal le d  AR   im a ge  dataset   is  use d  f or   evaluati ng t he pr opos e d  syst e m  w hich  co nta ins m illi on s of  i m ages.   Camer a  C ap tu re Im ag e  Data set :  It c onsist s  of 10 00 im age s that are  take n by cam era that are c ollec te d.   User  I nterf ace   Modul e:   It  co ll ect s  the  nece ssary  data  fro m   these  two  da ta set   and  it   al so   decides   w ha t  data   hav e   to   be   col le ct ed  f or  e val uating  t he  pro po s ed   syst em .   T he  c ollec te d  d at a   are   tra nsfer red  to   the   obj ect   recog niti on  sy stem   for  f ur th er  processe s  over   the   im age  data   a nd  rece ived   the   r eco m m end ed   res ul t  from   decisi on m anag er .   Ob je ct   Re co gni ti on   Syste m:   I t  con sist s  of   four   s ub - syst em s   nam ely  the  featur e  e xtracti on,  featur e  sel e ct io n  and  ob j ect   rec ogniti on  as  a n  i m age  pr e - proc essing  subsyst e m   and   th e  cl assifi cat ion   s ub syst e m   wh ic h  con ta in s  an  e xisti ng  cl assifi cat ion  al gorithm   cal le d  Co nvol ution a l  Ne ur al   Net w ork   (CN N ).  I n  t he  pre - proc essing   su bsy ste m ,  i t  perform s  the  pre - processi n g  t ask  by  us in g  a   new ly   pr opose d  pre - proces s ing   al go rithm   cal le d  In te ll igent   A ge nt  base d  I ncre m ental   Feat ure  Sele ct io n  Al gorithm   (IAI F SA )   for   ef fecti ve  pre - process ing  o f   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                IS S N : 2089 - 4856   I nt  J   R ob  &  A uto m ,  Vo l.   8 , No .  3 ,  Septem ber 2 019  :   19 4   –   20 4   198   the  i m age  dat aset s.  I n  ad diti on,  an  e xisti ng  cl assifi cat io n  al gorithm   cal le d  Conv olu ti on al   Neural  N et work  al gorithm   that  is  us e d  in   th is  pap e r  for  pe rfor m ing   ef fe ct ive  cl assifi cat ion   of   t he  im age  dataset .  I n  thi s   cl assifi cat ion   a lgorit hm ,  there  is  a  ge netic   al gorithm   pr oces s  w hich  us es  t e m po ral  c onstr ai nts  an d  te m po ral   fu zzy   ru le s .           Figure   1. Syst em   arch it ect ur e       Temp oral  In f or m ation   Ma nager:   It   is  use fu l   f or  cl ass ific at ion   i n  t he   ob j ect   recog niti on  pr ocess   of  t his  pro po se d  syst e m . I t al so  provi des  t he necessa ry d et ai ls ab ou t t i m e con strai nts in  the  pro pose d  syst em .   Fuzzy  Rul e   B as e:   It  c onta in s  the   necessa ry  f uzzy   r ules  f or  decisi on   m aking  ov e r   the   da ta set   us i ng  a   pa rall el  appr oach f or a pp ly in g gen et i c operati ons a nd to  for m  f uzz y t e m po ral r ule s.   Decisi on  Man ag e r:   This  de ci sion   m anag e r  hel ps   t o  ta ke   final  decisi on  ov e r  th e  im age  data  w hic h  ar e   trans ferred   fro m   ob j ect   rec ogniti on   syst em   wit h  t he   hel p  of   Tem po ra l  I nfor m at ion   m anag er   a nd  fu zzy     ru le   base.       4.   PROP OSE D WOR K   This   sect ion  e xp la in s  i n  det ai l  ab ou t   the   pro po se d  feat ure  s el ect ion  al gorithm   cal le d  intel li gen t   increm ental   featur e  s el ect io n  al gorithm   fo r   sel ect ing   the   m os t  con trib ut ed  featur e s  tha t  are  us ed   to   c la ssify     the  im age  data set s.  In  this   propose d  feat ur e   sel ect ion  al gorithm ,  it   extrac ts  the   rele van t   featur e   from   the  in pu t   i m ages,  re co gn iz e  the   im ages  m or e  releva nc y  an d  fina li ze  t he  featu res   acc ordin g  to   the   f eat ur e   ext racti on  a nd  recog niti on   res ults.  Ne xt,  an  existi ng  cl assif ic at ion   al gorit hm   cal le d  Convo l ution al   Ne ural   Net work  is  us e d  for  cl assify in g t he  im ages w it h  the  h el p of f uz zy  r ules t hat a re  gen e rated  by  the pr opos e d   syst e m .     4 . 1.     Fe at ure   s el ection   In  this   w ork,  a n  In te ll ige nt  A gen t   ba sed   O pt i m a l  Feat ur e   Sele ct ion   Algo rithm   (I A OF S A)  ha s  bee n  pro po se d  in  or der  to   im pr ove  the  decisi on   accu racy  bas ed  on  cl assifi c at ion   of  the   i m ages  obta ine d  from     the  virt ual  real it y  env iro nm ent.  This  pr opos e d  feat ur e  sel ec ti on   al gorithm   has  be en  de velop e d  by  com bin in g  the  opti m iz at i on   r ules  base d  on  te m po ral  const raints  with  intel li gen t  a gen ts  i n  or der  to  sel ect   the  featur e s   wh ic h  can   re duce  the  cl assifi cat ion   ti m e  thr ough  te m po ral  an al ysi s  of   t he   dataset .  T his  al gorithm   us es  tim e   const raine d  an al ysi s  on   feat ur e  from   the  i m age  wh ic h  can  va ry  over   tim e  to  form   a  vid e o  seq ue nc e .   Ther e f or e,   at   each   tim e  instants  t he   inf or m at ion   gain   ra ti o  values   are   com pu te d  us i ng  t he   f reque nc ie s  of   occur re nce  of   the  featu res  in   the  i m age  and  the  rate  at   whic h  it   changes  with  res pect  to   tim e.  Her e,  second   and  m i ll ise con d  le vel  te m po r al   analy sis  of  i m age  featu res   are  ca rr ie d  out  in  orde r  t o  pro vid e  t he  optim a l  pr e dicti on   for  r obotic  arm   m o vem ent.  The  m ai n  a dvanta ge  of   the  pro pose d  featu re  sel ect ion   al go rithm   i s  that  it   red uce s  the  cl assifi cat ion   ti m e  and   inc reas es  the  acc ur ac y  of   nex t  m ove m ent  pr e dicti on   t hro ugh  th e   resu lt s   of  the  cl assi fiers.  This  al gorithm   find s  t he  i nfor m at ion   ga in  for  the   se gme nts  s 1,   s2 ,  s 3,   …,   sn  obta ine d  from   the  im age  at   t i m es  t1,  t2,  . . .,   tn  on  the  im age  I .  T he  e quat ion  us e d  t o  fin d  the  i nform at ion   gain   va lue  of     the im age I  is  giv e n  in  (1 - 3 ).   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I nt  J   R ob  &  A uto m   IS S N:  20 89 - 4856       Fuzz y  n e uro - ge netic  appro ac h  fo r feat ur e  se le ct ion  an d …  ( Rajen dra T hila ha r  C . )   199    ( ) = − ∑ [  ( , ) | | ] = 1    2   [  ( , ) | | ]   (1)        (  ) = −   ∑ [ |  | |  | ] = 1   ×    (  )   (2)      ( ) =   [  ( ) −  (  )  ( ) +  (  ) ]   ×  (  )   (3)     Her e ,  I  is  th e   dataset   obta ined  t he  c ollec ti on   of  fr am es  cal le d  V 1,   V 2,   …,   V n.  Si’ s  represe nt    the  se gm ents  obta ined   f r om   t he  im age  I,  FR   is  the   set   feat ures  ob ta i ned  f r om   the  i m age  segm ents  an d  I nfo  is  us e d  to  re prese nt  the  in form ation   gain  value s  and   I GR  re presents  the  in f orm ation   gai n  r at io  ob ta i ned   f or   t he  it h  fr am e  of  th e  vid e o  V.  I n  t his  m od el ,  a  se t  of  f ram es  colle ct ed  from   a  vid e o  a re  c on s idere d  as  t he  i m ages   and  they   are   s egm ented  usi ng  a   distance  ba sed  a ppr oac h  that  div i des  t he  im age  into   ei gh t  e qual   se gm ents.  The det ai le d  st eps of t he p rop os e d  I A OF S A are as  f ollow s:     Int el li gent  Agent  b as e d   O pti mal Feature   Sele ction  A l gori th m .   Inpu t:   A vide o  se quence  V   Out p ut:   A  set   of ‘ m ’  featu res  FS  c ollec te d from  a set o f ‘ n’   i m ages f orm ed  by the  fram es o f  V .   St ep  1:   Re a d  t he  c on te nts  of   vid e o V.   St ep  2:   I niti al iz e the set  of f e at ur es  sel ect ed a s NULL  b y  se tt ing  FS = { }   St ep  3:   I niti al iz e i =1   St ep  4 :   Ca ll   th e  f ram e  form ation  a gen t   to  d ivide   the  v ide o i nto  ‘ n’ f ram es  a nd  to   m ake  s egm ents  of  e qu al   siz e  on each  fram e n am ed  as S 1,   S 2,   …,   Sn.   St ep  5:   Ca ll   th e  com pu ta ti on   agen t  t o  c om pu te   the  value   of  I nfo  (I,   t)  fro m   the  i m ages  usi ng   t he  form ulae  for   the tim e instan ces t1 a nd t2  r e sp ect ively .      ( , 1 ) = − ∑ [  ( , 1 , ) | | ] = 1    2   [  ( , 1 , ) | | ]   and      ( , 2 ) = − ∑ [  ( , 2 , ) | | ] = 1    2   [  ( , 2 , ) | | ]       St ep  6:   Ca ll   the  com pu ta ti on  age nt  for  cal culat ing   t he   value s  of   I nfo  (F R)   f rom   the  i m ages  us in g    the form ulae f or the  par ti c ular  ti m e instances t1 a nd t2  r es pe ct ively .        (  , 1 ) = −   ∑ [ |  , 1 | |  | ] = 1   ×    (  , 1 )   and        (  , 2 ) = −   ∑ [ |  , 2 | |  | ] = 1   ×    (  , 2 )       St ep  7:   Ma ke   the  com pu t at ion   a gen t  t o  com pu te   the   value  of  I nfor m at ion   Gai n  Ra ti o  value   us in g    the form ulae.      ( , 1 ) =   [  ( , 1 ) −  (  , 1 )  ( , 1 ) +  (  , 1 ) ]   ×  (  , 1 )   and      ( , 2 ) =   [  ( , 2 ) −  (  , 2 )  ( , 2 ) +  (  , 2 ) ]   ×  (  , 2 )       St ep  8:   Com pu te   the  valu e  of  I GRD IFF  =  ( IG R  (V i,   t2 )  -   IG R( Vi,  t 1))  a nd  com par e  it   with  th res ho l d  values   of f eat ures  FRi  call ed  T H1, T H2 and  TH 3 us ing   ste p 7.   St ep  9:  I f (T H 1   > FRi ) The n       FS  =  FS U  (F R i, t1) U  ( FRi ,  t2)     Else  I f  (IGR  (Vi, t1 )  >  TH 2   )  Th e n       FS =   FS U  (F R i, t1)     Else  I f  (IGR  (Vi, t2 )  >  TH 3   )  Th e n       FS  =  FS U  (F R i, t2)     En d  I f   St ep  10:   Set i   = i + 1     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                IS S N : 2089 - 4856   I nt  J   R ob  &  A uto m ,  Vo l.   8 , No .  3 ,  Septem ber 2 019  :   19 4   –   20 4   200   St ep  11:   I f (i >  n) T hen     Re turn FS     Else     Go t o  ste p 5.     4 . 2.     Ne uro - G enetic w ith  Fu zz y  Ru le  b as e d C l as sifie r  ( NGF RC)   In   this  wor k,   a   new   al go rith m   cal le d  Neu r o - Ge netic   Cl assifi cat ion   al go rithm   with  fu z zy   ru le s  has  been   pro posed .   In   this  m od el ,  deep   ne ur al   ne tworks  a re  use d  with  one  input  la ye r,   two  hi dd e n  la ye rs  a nd  one  ou t pu t   la ye r.  The   sigm oid al   f unct ion  is   use d  as  t he   act iv at ion  f un ct io n  for  t he   ne ural   netw ork.  Mo re ov e r,  gen et ic   al gorithm s  are  us ed   f or  w ei ght  a dju stm ent  in  wh ic h  fu z zy   log ic   is  al s o  us e d  with  t riangula r   m e m ber sh ip   f un ct io n  f or  f orm ing   r ules  w hich   are   use d  in   the   decisi on  m aking  pr ocess.  T he  ste ps   of     th e pr opos e d  cl assifi cat ion  al gorithm  are  as  f ollows:       Algori th m   :   F uzzy   Neuro - Gen et ic   base d cl assifi cat ion  a lgorit hm .   Inpu t     :   Ro bot   m ov em ent search   s pa ce data   Out p ut     :   Set  of   f uzzy   Rules an d  t he  c la ssifie d  re su lt s.   1.   In it ia li ze the se arch space  to fi rst lo cat io n of t he  a rea.   2.   Set t he  c onstra ints f or roboti c arm   m ov em en t usin g fu zzy   r ules.   3.   Re ad  the  searc h  s pace  detai ls  for op ti m al   m o vem ent.   4.   Fo rm  the  neura l netw ork by  prov i ding the  w e igh ts a nd the  varia ble  values .   5.   Apply t he  act i vation f unct ion by cal li ng the   s igm oid al  ev al uation f unct ion.   6.   Apply bias  func ti on   on the  ou tpu t  of n e ur al  net work.   7.   Com pu te r  the   error rate  a nd perf or m  d eep  learni ng .     8.   Apply f uzzy r ul es an d per for m   the w ei ght a dju stm ent .     9.   Ca ll  the g e netic  searc h  al go rithm  f or   fin ding  the opti m al  p ath   us in g  t he Ne ur al   netw ork o utput.   10.     IF   pat h  is  bette r  tha n pr e viou s p at h  T HE N         Set B est _Move  = Cu rr e nt_ M ove     Else         Chan ge direct i on of m ov em e nt    11.     IF  Best _Move  >= Opti m a l va lue T HEN         Re turn     Else         Go t o  ste p 8.     This  al gorithm   co ns ide rs  the  m ov e  in  ei gh t  directi ons  nam el y  fr ont,  back,  le ft,  ri gh t  a nd  the  f ou r   diag on al   direct ion s   f or  e ff ect i ve  m ov em ent  of  the   rob otic  a rm .  The   intel li gen t   cl assifi cat ion  al gorithm   a pp li es   fu zzy   ru le s  a nd  gen et ic   base d  op ti m iz a ti on   te chn iq ues   in  t he  neural  ne tw ork  in   or der   t o  fin d  the  m os t  optim al  m ov e m ent in th e  prom isi ng  di recti on s.       5.   RESU LT S  AND DI SCUS S ION   The  propose d  m od el   has  be en  pr opos e d  and   im ple m ented  f or   pr e dicti ng   the   au gm e nted  reali ty   i m ages  accu rat el y  and  it   is  pr ov i ded  s uffici ent  data.  Here,  we  ha ve  m od el ed  a   new   Ro bo t  an d  al s o  ha ve   bee n  colle ct ed  50  i m ages  by  c onduct ing  va rio us  ex pe rim ents.  The  c ollec te d  im ages  a re  c on si de red  our  own  da ta set   in this  w ork  as   input dataset .     5 . 1 .    Ex peri ment al results   F igure  2  s how s  ex pe rim ental  set up  of  t he  ne w  m od el le d  r obot  by  c ondu ct ing   va rio us   e xp e rim ents .  Table  1  sho ws   the  nu m ber  of  featur e s  e xtrac te d  us in g  existi ng  al go rithm   and  the   pro po se d  al gorithm .   T able  2  sh ows   five   im portant   feat ur e s  that   are   sel e ct ed  by  t he   pr opos e d  I ntell igent   Ag e nt  ba sed   O ptim a l  F eat ur e  Sele ct ion   Al gorithm   (I AO F S A) .   From   T able  2,   it   li ste d  out  the  i m po rtant   featur e s  su c h  as  ang le ,  tim e,  sh a pe,  sta rt  posit io n(x,  y)   an d  the   end  posit ion  ( x,  y).   T hese   a ll   featu res   are   use d  to   im pr ov e   t he  cl assi f ic at ion  accuracy  w hen test  the ro bo t  im ages.   Figure  3  s how s   the  cl assi ficat ion   acc ur acy   of  the  pro pose d  al go rithm   and   the   e xisti ng  al gorithm s   wh e n  us es   al l  the  feat ur es   of  the  rob ot  im a ges.  He re,   we   hav e   c on si der e d  12  feat ur es   f or  m aking   dec isi on  ov e r  the  cl assif ie rs  su c h  as  S VM,  D T,  Naïv e  Ba ye s,  Ra ndom   Fo rest  an d   the  pro posed  NGFRC .   From   F igur e   3,   it   can  be  see n  that  the  pe rfor m ance  of   t he   propose d  al go rithm   is  per f orm ed  well   with  the  us es  of   al l  the  1 2  featur e s  of  r ob ot  i m ages  w he n  it   is  com par ed  with  t he  ex ist ing   cl assifi c at ion   al gorith m s   su ch  as  S V M,  DT,  Naïve  Ba ye s,   Ra ndom  Fo rest  and the  pr opose d NGFR C.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I nt  J   R ob  &  A uto m   IS S N:  20 89 - 4856       Fuzz y  n e uro - ge netic  appro ac h  fo r feat ur e  se le ct ion  an d …  ( Rajen dra T hila ha r  C . )   201         Figure   2.  Ex pe rim ental  setup       Table  1.  List   of f eat ur es  ex t ra ct ed   S.No.   Na m e  of  the f eatu re   1   Distan ce   2   An g le   3   Mar k ers   4   Heig h t   5   W id th   6   Co n trast   7   Co lo r   8   Textu re   9   Sh ap e   10   p ix el in th e  d ep th  im a g e   11   p ix el in th e ce n ter  i m ag e       Table  2.  List   of sele ct ed feat ures   S.No.   Na m e  of  the f eatu re   1   An g le   2   Mar k ers   4   Sh ap e   5   Start  p o sitio n (x,y )   6   End  po sitio n  ( x ,y )           Figure  3. Cl assifi cat ion  acc uracy  w it h fu ll   fe at ur es       Figure  4  s how s  the  cl assi ficat ion   acc ur acy   of  the  pro pose d  al go rithm   and   the   e xisti ng  al gorithm s   wh e n  us es  al l  t he  feat ur es   of  t he  r obot  im ages.  He re,  we  ha ve  c on si der e d  on ly   6  feat ur es   that  are  sel ect ed  by   the  pr opos e d  f eat ur e  sel ect io n  al go rithm   fo r  m aking   decis ion   ove r  t he  cl assifi ers  s uc h  as  SV M ,  D T,  Naïv e   Ba ye s,  Ra nd om   Fo rest  a nd  t he   pro pose d  N GF RC .   F ro m   F igure   4,  it   ca n  be   see n  that   the  perf or m ance  of  the   pro po se d  al go rithm   per f or m s  well   with   the  us e   of   the   sel ect ed   feat ur es   f r om   ro bot  im ages  w he n  it   is   com par ed   with   the   e xisti ng  cl assifi cat ion  al gorithm s  su c h  a s  S VM,   DT,  N aï ve  Ba ye s,   Ra ndom   Forest  a nd  t he   pro po se d N GFR C.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                IS S N : 2089 - 4856   I nt  J   R ob  &  A uto m ,  Vo l.   8 , No .  3 ,  Septem ber 2 019  :   19 4   –   20 4   202       Figure  4. Cl assifi cat ion   acc uracy  w it h  sel ect ed feat ur e s       Figure   5  s how s  the   c om par at ive  a naly sis  ac cordin g  to   the   cl assifi cat io n  accuracy   o f   th e  pr opos e d  al gorithm   by  cond ucting  var i ou s   e xp e rim ents  su c h  a s  E 1,  E2,  E 3,   E4   a nd  E 5.  Her e ,  we   ha ve  co ns ide r ed  fu ll   featur e s  [15]   a nd  the   sel ect ed  [5]   featu res  for  perf or m ing   cl assifi cat ion  process .   F ro m   F ig ur e   5,   it   c an  be   ob s er ved  that   the  pe rfor m anc e  of   the   pro po sed  al gorithm   in  al l  t he  e xper i m ents  perf orm   bette r  well   wh e n  it   us es  the  sel ect ed  featu res  th an  w he n  it   use s  the  f ull  fea tures  of   t he  r obot  im ages  t hat  are  us es  i n  th e   exp e rim ents.  This  is  du e   to  t he   us e  of  ef fecti ve  a nd  m or e  con t rib uted  fea tures   w hile  m a king  decisi on  i n  the   cl assifi cat ion   proces s.  M or e over ,  the   pro po s ed  cl assi fier  use s  the   ne uro - ge netic   al gorith m   and   f uzzy  r ul es  f or   the d eci si on m akin g process  in  the  pr opos e d cl assifi er.           Figure  5. Com par at ive  Analy sis betwee n Fu ll   featur es  and  Sele ct ed  Feat ures       6.   CONCL US I O N AND F UT U RE W ORKS   In   t his  pap e r,   a  ne w  a ppro a c h  f or  im ple m e nting  an   A ug m ented  Re al it y  syst e m   by  app ly in g  fu zzy   gen et ic   ne ur al   netw orks   ha s  be en  pro posed   a nd  im ple m ente d  f or  ef fecti ve   i m age  cl assifi cat ion   a nd   predi ct ing  the  arm   m ov em ent.  It  c onsi sts  of  t wo  c om po nen ts  nam el y  featur e   sel ect ion   a nd  cl a ssific at ion  m od ules .     The  pr opos e d  m od el   us es  a  fu zzy   lo gic  based   i ncr em ental   featur e  s el ect ion   f or   e xtracti ng  the  r el evan t   featur e s  that  a re  us e d  t o  rec ognize  the  im port ant  f eat ur e s  from   3D   im ages.  M or e ove r,   this  pa per   e xp la in s     the  im ple m ent at ion   a nd  resul ts  of  the  pro pose d  al go rithm s  f or  an   Aug m ented  Re al it y  syst e m   us in g  im age  recog niti on ,   f e at ur e   extr act io n,  feat ur e   sel e ct ion   a nd  cl as sific at ion   by  consi der i ng  th e  gl ob a l   an d  local   featur e s  of  th e  im ages.  For   this  pur pose,   we   pr opos e   a  thre e  la ye r   fu zzy   ne ur al   netw ork  t hat  has  bee n  i m ple m ented  base d  on  wei gh t  a dju stm ents  us in g  f uzzy   ru le s  in  the  conv olu ti onal   neural  net wor ks   with   gen et ic   al gorithm   fo r   ef fecti ve  op ti m iz ati on   of  r ules.   Th e  cl assifi cat io n  al gorithm   is   al so   base d  on  fu zz y   neur o - gen et ic   appr oach  wh ic h  c onsist s  of  two  phases   na m el y  Trainin g  phase   a nd  te sti ng  phase.   D ur i ng     the  trai ni ng  ph ase,  r ules  a re  f or m ed  base d  on  obj ect s  a nd  these  ru le s  a re  app li ed   du rin g  t he  te sti ng  ph ase  f or   recog nizing  th e  obje ct s  w hic h  ca n  be  us e d  i n  rob otics  f or  eff ect ive   ob j ec t  recog niti on .   Fr om   the  e xpe rim ent s   cond ucted  i n  t his wo rk, it i s  pro ved that t he  prop os ed  m od el  is m or e accu rate i n 3 D obje ct  r eco gnit ion .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I nt  J   R ob  &  A uto m   IS S N:  20 89 - 4856       Fuzz y  n e uro - ge netic  appro ac h  fo r feat ur e  se le ct ion  an d …  ( Rajen dra T hila ha r  C . )   203   REFERE NCE S   [1]   Sannasi  Gan apat h y ,   K ana gasa b ai  Kulothung an,  S anna s y   Muthur ajkum ar,   Muthusa m y   Vi jay a la ksh m i,   Pal anicha m y   Yogesh  And  Arputhar a j  Kann a n  “ Inte lligent  Feat ur e  Sel ection   And  Cla ss ifica ti on  T ec hn ique s   For  Intrusion  Dete c ti on   In   Networks:  A  Surve y , ”  Journ al  On   Wireless   Co mm unic ations   And   Net w orking ,   Vol.   2 71,     pp. 1 - 11,   2013.   [2]   Azum a,   R. ,   Ba illot,   Y . ,   B ehr ing er,   R . ,   Fe ine r ,   S . ,   Jul ie r ,   S.  And   Mac inty r e,  B. :   “ Rec ent   Advan c es  in  Augm ent e d   Rea lit y , ”  I EE E   Computer  Gr aphic s and Applica ti ons ,   Vol . 21,   No.6, pp. 34 – 47,   2 001.   [3]   Mark  Bil l inghur st,  Adria n  C la rk ,   And  Gun  Lee  “ A  Survey   of  A ugm ent ed  Re al i t y , ”  Foundat ions   and  Tr ends  in   Hum an - Comput er  Inte rac ti on ,   V ol.   8 ,   No .   2 - 3 ,   P P.  73 – 272,   2014.   [4]   Rafa e l  Bastos  and  Migue l  Sa le s  Dias,   “ Autom at ic   C amera   Pos e  Initialization,  Us ing  Sc al e ,   Rot at ion   a nd   Luminanc e   Inva ria nt   Natur al   Fe a ture   Tracki ng , ”  J ournal  of  Wscg ,   PP .   97 - 104.   [5]   Ulric h  Neum an n  and  Su y a  Yo u,   “ Natur al  Fea ture   Tr ac k ing  f or  Augm ent ed  Rea lit y , ”  IE EE   Tr ansacti ons  on   Mult imedi a ,   Vol .   1 ,   No.   1,   PP .   5 3 - 64,   1999 .   [6]   M.   L.   Yu an,   S.   K.  Ong,  a nd   A.   Y .   C.   Ne e,   “ Reg istra ti on   using  N at ura l  Fea ture s  f or  Augm ent ed  R ea l ity   S y s te m s , ”  IEE E   Tr ansacti o ns on  Vi sual izati on  and  Compute r Gr aphic s ,   Vol.   12,   No.   4 ,   Jul y / Augus t  2006.   [7]   Akash  Bapa t,   En rique   Dunn,  Jan - Micha e l  Frahm ,   “ Towa rds  Kilo - Hert z  6 - Dof  Visual  Tr ac king   usi ng  an  Egocent ri c   Cluste r  of  Rol li n g  Shutte r  Camer as , ”  IE EE   Tr ansacti ons on  V isuali zation  and  Co mputer  Gr aphic s ,   Vol.   22 ,   No.  11 ,   Novem ber   2016.   [8]   Gholam  Alimontazer,   Dav arg iv eki ,   "A n  Im prove d  Radial  Bas is  Functi on  Ne ura l  Network  f or  Objec t  Im ag e   Ret ri eva l , "  Neur ocomputi ng ,   Vol .   168 ,   pp .   221 – 2 33,   2015 .   [9]   Moham ed  Boume hra z ,   Z ine b  Ha bba,   Ra fia   H assani,   “ Vision  Base d  Tra ck ing  and   I nte rc ept ion  o f  Moving  Ta rg et   b y  Mobile   Robot  using  Fuzz y   C ontrol , ”  Journal   of  App li ed   En gine ering  S cien ce   &   Technol ogy ,   Vol .   4,   No. 2 ,    pp.   159 - 165 ,   20 18.   [10]   Niti n  Sharm aa,  Om   Praka sh  Verm a,   “ A  Fuzz y   Edge   b ase d  M ult ifoc us  Fus ion , ”  Proce dia   Co mputer  Scienc e ,    Vol.   132 ,   pp .   12 98 – 1307,   2018 .     [11]   Ioa nnis  Sara kog lou,   Nikos  G.  T saga rak is  "A   High  Perform anc e   Ta c ti l e  Feedb a ck  Displa y   and  it s  Inte gr at ion  i n  Te l eope ra ti on , "  I EE E   Tr ansacti o ns on  Haptic s ,   V ol.   5 ,   No .   3 ,   Jul y - Septe m ber   201 2.   [12]   S  Gana pat h y ,   P  Vijay akumar ,   P  Yogesh,  A  Kanna n,   “ An  Inte l l ige nt  CRF   Base d  Feat ure   Se lect ion  for  Eff ec t iv e   Intrusion  Det ection , ”  Int ernational  Arab  Jou rnal  of  I n formation  Te chnol o gy  ( IAJ IT) ,   Vol.   13 ,   No .   1 ,     pp.   64 - 74 ,   2016 .   [13]   U.  Kanimozhi ,   S.  Gana p at h y ,   D .   Man jul a ,   A .   K anna n,   "A n  In te l li gent  Risk   Pred ic ti on   S y s te m   fo r  Bre ast  C anc er   Us ing  Fuzz y   Te m pora l  Rule s , "  Nat io nal   Aca d em y   Scie nc e  L et t ers,   Avai lable  in  Onl i ne:   htt ps:// do i. org/1 0. 1007/s40009 - 0 18 - 0732 - 0,   2018 .   [14]   M  Selvi ,   R  Log ambigai ,   S  Gan apa th y ,   L   S  Ra m esh,   HK   Nehe m ia h,   A.   Kanna n,   " Fuzzy  Tempor al  Approach  f or   Ene rgy  E ff i cient   Rout ing  in  WS N , "  Proce ed ings  of  The   In te rn ational   Conf ere n c e  on  Inform at i c s  and  Anal y tic s,    Vol.   13 ,   pp .   117 - 123,   2016 .   [15]   R  Sethukka r asi,  S Gana pat h y ,   P  Yogesh,  A Kann an,   "A n  int e ll ig e nt  neur o   fuz z y   t e m pora l  knowled ge  rep r ese nt at io n  m odel   for  m ini n g  te m pora l   pa tt e rns , "  Journal  o f Inte lligen t  &   Fu zz y  Syste ms ,   Vol .   26 ,   No.   3,   pp.   1 167 - 1178,   2014 .   [16]   N  Jaisanka r ,   S  Gana pat h y ,   P   Y ogesh,   A   Kann a n,   K   Anand ,   "A n  in te l li gen t   agent  b ase d   int rusio n  de tecti on   s y s tem   using f uzzy   roug h  set  b ase d  ou tl i er  de tecti on , "  So ft   Computing   Te chni ques  in Vi si on  Scienc e ,   pp.   1 47 - 153,   2012 .   [17]   L   S  Ramesh,  S  Gana pat h y ,   R  B huvan eshwari ,   K  Kulothunga n,   V.   Pandi y a raj u ,   A.   Kanna n ,   “ Prediction  of   use r   int er ests  for  pro vidi ng  r el ev ant   informati on  usin g  releva nc e  f eedbac k  and  r e - ra nking , "  Int ernat ional   Journal   of   Inte lligen t  Infor mation  Techno lo gie s ( IJI IT) ,   Vol.   11,   No.4, pp. 2,  2015.   [18]   W ei Jie  W ang.   Hua   Gen  W an,   "Rea l - t ime  ca m era   tr ac k ing  usi ng  h y br id  fe at ur es  in  m obil e  au gm ent ed  re al i t y , "  Information  Sc ience ,   Vol.   58,   No .   11 ,   pp .   1 - 13 ,   2 015.     [19]   Ta hrir i,   F .   Mous avi ,   M.  Yap   H.   J,  Siti   Za wi ah,  M.  D.  &   T aha,  Z. ,   "O pti m iz ing   the   Robot   Arm   Movem ent   Ti m e   using  Virtua l  R ea l ity   Robot ic   Te a chi ng  S y s tem , ”  Inte rnat ion al  Journal  of   S imulat ion  Mod e l ,   Vol .   14,   No .   1,     pp.   28 - 38 ,   2015 .   [20]   Surende r  Kum ar,   Kavi ta   R ani ,   V.  K.  Bang a,   “ Roboti c  Arm   Movem ent   Optimi za t ion  Us ing  Soft  Com puti ng , ”  Inte rnational   Jo u rnal  of Robot i c s and  Aut omat io n  ( IJR A) ,   Vol. 16 ,   No.1 ,   pp .   1 - 14 ,   2017.   [21]   Du sko  Kati c ,   Miom ir  Vukobrat o vic ,   “ Gene t ic  Al gorit hm s  in   Rob oti cs , ”   Inte rnat i onal  S erie s  on   Mic ropr oce ss or - Based  and  I ntell ige nt   Syste ms   En gine ering ,   Volu m e  25,   2003 .   [22]   V.  K.   Bang a,  Ja sjit   K aur ,   R.   Ku m ar,   Y.   Singh ,   “ Modeli ng   and   Si m ula ti on   of  Rob oti cs   Arm   Movem ent   using   Soft   Com puti ng”,   W orld  Aca d em y   of   Scie n ce,  75 ,   pp .   614 - 620,   2011.   [23]   L.   A.   Z ade h ,   “ Fuzz y   se ts ,”   Infor mation  and  Con t rol ,   8,   pp.   338 - 3 53,   1965 .   [24]   Ta das  Ba lt ruša itis ,   Chaitan y a   Ahuja ,  Loui s - Phil ippe   Moren c y   “ Multi m odal   Ma chi ne  Learni ng:   A  Surve y   an d   Ta xonom y , ”  IE EE   Tr ansacti o ns  on  Pattern   Analysis  and   Mac hin e  In telli gen ce ,   Volum e:   41 ,   Iss ue:  2   ,    pp.   423   –   443 ,   2 019.   [25]   Shuiwang  Ji ,  W ei   Xu ,  Ming   Ya ng ,   Ka i   Yu ,   “ 3D  Convolut iona l   Neura l  N et work s  for  Hum an  Ac ti on  R ec ogni ti on , ”  IEE E   Tr ansacti o ns on  Pattern  An aly sis and  Ma ch ine   In te l li gen ce ,   Volum e:   35   ,   Iss ue:   1 ,   pp .   221   –   231,   2013 .   [26]   Yos hua  Bengi o ,   Aaron   Courvill e ,   Pasc al  Vin ce n t ,   “ Repre sent ati on  L ea rn ing:  A   Rev ie w   and   N ew  Perspe ct iv es , ”  IEE E  Tr ansactions   on  Pat te rn   Anal ysis  and  Mac hine   In telligence ,   Volum e:  35   ,   Iss ue:   8   ,   pp.   1798   –   182 8 ,     Aug.  2013.         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.