Internati o nal  Journal of Ele c trical   and Computer  Engineering  (IJE CE)  V o l.6 ,   No .5 Octo b e r  2 016 , pp . 21 67 ~ 2 175  I S SN : 208 8-8 7 0 8 D O I :  10.115 91 /ij ece.v6 i 5.1 025  2 167     Jo urn a l  h o me pa ge : h ttp ://iaesjo u r na l.com/ o n lin e/ind e x.ph p / IJECE  Wood Cl assifi cati on B a sed on  Edge Detections and Texture  Features Selection      Achm ad Fahr uroz i 1 , Sarifu ddin  Madend a 1 , Ern a s t uti 1 , D j at i K e ra mi 2   1  Computer Science Dep a rtment,  Gunadarma University , Indonesia  2  Departement o f  Math ematics,  University  of  In donesia, Indones i     Article Info    A B STRAC Article histo r y:  Received Feb 21, 2016  Rev i sed  Ju l 19 20 16  Accepte J u l 30, 2016      One of the p r op erties of wood is a m echanical  property ,  includ es: hardness,  strength, cleav age resistance, etc. Am ong these properties ther e that can be  m eas ured or es tim ated b y  vis u al obs ervation  on cross-sectional areas of  wood, which  is based on in ter-f iber dens ity ,  f i ber size, and  lin es that build   the   a nnua l rings.  In this pape r,  we propose d a  ne w wood qua lity   classification method based   on edge  detections. Edge  d e tection is applied to   the wood test images with the  aim to im provin g  the  characteris tics of wood   fibers so as to  make it easier  to di stinguish th eir quality .  Gray  Level Co- occurren ce Matr ix (GLCM) used to obt ain wood textur e features, while th wood quality   classification don b y  Naïve B a yes classifier.   Found in our   experimental res u lts  that the  f i rst-order  edg e  d e tection  is likely   to  provide a  good accur a c y  r a te and pr ecisio n . The second o r der edge de te cti on is high l y   dependen t  on th e choice o f  par a meters a nd tends to giv e  worse classificatio n   results, as filter i ng the or iginal wood  image, thus blurri ng ch aracteristics   related  to wood  density .  S e l ect i on of fe atures  o b tain ed from  co -occurren c e   m a trix is  also qu ite  aff ect ed  the  c l assific a tion  resu lts.   Keyword:  Ed ge det ect i o n   GLCM   Naïve - bayes cl assifier   Texture feature s   Wood  q u a lity classificatio n   Copyright ©  201 6Institute of  Ad v anced  Engineeri ng and Scien c e.  All rights re se rve d Co rresp ond i ng  Autho r Achm ad Fa hr u r ozi ,     C o m put er Sci e nce  Depa rt m e nt Gun a d a rm a Univ ersity,  10 M a rg o nda  R o ad , Dep o k , West   Ja va, I n d one si a.   Em a il: ach m a d . fah r u r o z i12 @ g m ai l.co m       1.   INTRODUCTION  Th e d e term in atio n  of wood  q u ality  is  esp ecially  i m p o r tan t  fo r a m a n u f act urer  of  wood , as a m ean s o f   quality control whic h se rve s  to  determ ine the a p pr opriate price  for each wood  product a n maintai n   co nsu m ers’ con f i d en ce. Th q u a lity of  wood  is  n a turally  in fl u e n c ed  b y   sev e ral factors, in clu d i n g   th den s ity  o f  th wood  stru ct u r e fi b e r, sh elter, weat h e r an d  so   forth. Th erefo r e,  woo d   will h a v e  sev e ral of m ech an ical  pr o p ert i e s, t e xt ures , s h ape s  a n d  col o rs . T h e  det e rm i n at i o n  of  w o od  q u al i t y  can be  bas e on  seve ral   t h i n g s i n cl udi ng sl op e of t h wo o d  f i ber [ 1 ] ,  de fect s i n  t h e w o o d especi al l y  knot s [2]  o r  t h e m e chani cal  p r o p e r t i e s o f   w ood  [3 ], [4 ].  H a rdn e ss and   stif f n ess  are mechanical properties that fre qu ently observe d  and consi d ered to  d e term in e q u a lity  o f  wo od  [4 ], and  h a v e  p o s itiv e co rrel atio n  to  d e n s ity o f  wood  [5 ]. So  th e alleged  of  o b s erv a tio ns are b a sed  on  the d e n s ity b e tween  con s titu ent o f  ann u a l ring s. Th e nu m b er o f  lin es th at  b u ild  an nu al r i n g s  of f o u r - s eason w ood  usu a lly m o r e  th an  th w ood  in  two- season s r e g i on   or tropical. The distance   th e lin es  on  ann u a ring d e term in ed  b y  large-sm al l an d   d e n s ity th e co n s ti tu en fib e rs  o f  t h wood At th e sim p le st lev e l, th e assessm en t o f  q u a lity o f   woo d  carried  th ro ugh  v i su al ob serv ation  by   expe rt s w h o ar e expe ri ence [6] .  B u t  i t  i s  t e nd t o  be l e ss efficien t in  term s o f  tim e an d  effo rt.  Ov er th e ti m e ,   th e assessm en t o f  th e q u a lity o f  wood  can  also  b e  do ne in  th e lab o r ato r y, wh ere testin g  can  b e  eith er  d e stru ctiv e or  n ond estru c tiv [ 3 ]. A s  t h e d e velo p m en t o f  cur r e n t  tech no logy, th er e ar e lo t o f  r e sear ch  h a s b een  done to  re place the function  of t h e hu m a n eye as a tool of vis u al observ ations,  one of  whom  is use digital  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
     I S SN :20 88- 870 I J ECE   Vo l. 6 ,  N o . 5 ,  O c tob e 20 16   :   216 7–2 175  2 168 cam e ras. B y  usi ng a di gi t a l  cam era we can obt ai n a  di g ital im age of an object.  Di gital image obtaine d can be   read a n d p r oc essed  by  a co m put er, t o  su bse que nt l y   us e in the nece s s ary resea r ch. Digital im age-base researc h  has  b een de vel o pe d fo r co nsi d e r ing the cha r acteristics of the object  in a digital image that contains   th e obj ect.  Non d e stru ctiv e meth od related   to  woo d  qu ality tests h a v e  been   d o n e  su ch as b y   u s i n g   a wo od  im age base o n  t h e sl o p e  o f   t h e w o od  fi ber  [ 1 ]  o r  c o nsi d e r i n g t h e  n u m b er  of  de fect s a n d  t h ei r  di st ri b u t i o n s   [7 ]. Th is stu d y  fo cu ses on  th e classificatio n  o f   wood   qu ality u s in g  a wood  i m ag e, bu t is o b s erv e d  a test wo od  t e xt ure  by  u s i ng t e xt u r e feat ures  o f  w o od .  Text u r f eat ur es ob tain ed   by u s ing   Gray-Level Co-occ urre nce  Matrix  (GLC M) as an  ex tr acto wh ich  is im p l e m en ted  in Matlab  so ftware.  Tex t u r e featu r es  of  GLC M  th at   ofte n used in  researc h   of texture a n alysis are C ont ra st, Correlation, Inve rse  D i ff er en ce Mo m e n t  (I D M ),  Ent r opy ,  E n er gy  an H o m e geni t y  [ 8 ] - [ 1 3] . B e f o re  feat u r e e x t r act i o n,  edge  det ect i o n  carri e d ,  beca use t h e   characte r istics of the  edges  in a n  im age can  be  use d  to   represen th e im ag e to   furth e r an alysis and   i m p l e m en tatio n  [1 4 ] , an d  also  r e info r ces the o b s er vatio n   o f  f i b e r   d e n s ity an d  annu al rin g s   o n  th o f  w ood  were ob serv ed   in  th is st u d y     2.   THEORITICAL CONCEPTS    2. 1.   Edg e  detections  Ed ge det ect i o n  i s  a  m e t hod  u s ed t o  gai n  an  edge c o nt ai ned  i n  an im age o b ser v e d . E dge  st at es l i m it  whe r e t h ere  ha s drast i c  cha n g e  of g r ay  l e vel  [15] . I n  ge ne r a l ,  edge det ect i on m e t hod i s  di vi de d i n t o  t w o ,  i e   first-o r d e r ed ge d e tectio n  meth od s (in c l u des Ro b e rts,  Prewitt an d  Sobel) an d  secon d -ord er edg e  d e tection  m e thod  (Canny and La placia n  of  Gaussian  filters). R obe rt s detector usi n g a  2x2 m a sk or  kernel,  whe r e the  d i fferen tial soug h t   b y   d i ago n a lly (4 5 and   13 5 d e g r ees) as illu strated in  t h Fig u re  1 .           Fi gu re  1.  R e l a t i ons hi p  bet w ee n i m age pi xel s   and  m a sk of  R obe rt ope rat o r       Th us, R obe rt s  o p erat o r   det e ct s t h e ed ges  i n  a di a g onal   di rect i o n. T h e  pi xel  i n t e nsi t y  val u es i n   matrices as Rob e rts  op erat o r   resu lts at po sitio n ( x, y on  th th is p a p e r is calcu l ated   b y  th form u l a:     r x , y |p 1 – p 4 | |p 3 –p 2 | (1 )   Mean wh ile, Prewitt an d So b e l are ed g e  op erato r s t h at use a 3x 3 k e rn el as  sh own  in th e Fig u re  2 .           Fi gu re  2.  Ke rn el  of  (a ) P r ewi t t  ope rat o r a n d  ( b )  So bel   o p erat ors       From  Fi g u re  2 ,  we  ca n see  t h at   bot h P r ewi t t  and  S obel   o p erat or  det ect s  t h e e d ges i n   vert i cal  a n d   ho ri zo nt al  di re ct i ons. C a nny   edge  det ect i o n  per f o r m  sm o o t h i n g i n  a d va nce u s i n g Ga u ssi an f u n c t i on  and i s   claim e d as the best edge  detection m e thod because it can capture both  e dge s of the strong and wea k   edge s,   but  has c o m p l e x com put at i on  and t i m e cons u m i ng [1 4] ,[ 1 6 ] .  Laplacian of Gaus sian (L oG) has a kernel size is   v a r i ed  an d r e qu ir e s    (si g m a ) as a  param e ter, w h ere  sigm a is pa ram e ter used in  L o G fo rm ula [14] :   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J ECE I S SN 208 8-8 7 0 8       Woo d  Cla ssifica tio n Ba sed on Edg e   Detection s   a n d   Textu r e Fea t u r es  S e lectio n  (Achma Fah r u r o z i)   2 169 LoG( x , y ) =    1        (2 )     Gene ral l y , t h e  rel a t i ons hi b e t w een  val u of si gm a and t h e si ze  of t h ker n el  t h at  i s   oft e n u s ed i s   si ze=cei l i ng ( 3 *si g m a )*2+ 1.     2. 2.   Gray-le v el co-occurrence  m a tri x  (GLCM)  Gray-Level C o -occ urrence   Matrix  (G LC M)  is a m e th o d  of ten used  in t h e text ure  analysis [17],  pr o pose d  by   Haral i c k i n   [1 8]  on  19 7 3  t h at  i n cl udes 1 4  feat ures t e xt u r e. GLC M  p r o duce s  feat u r es  whi c descri be well  t h e relations hip  of adjacency a m ong pixels in  an texture im age. The s e features extracte d  from   co-occ urrence matrix,  where  th e con s tru c tion  of th ese m a trices d e p e nd o n  sev e ral p a ra m e ters, in clud ing :   sp atial d i stan ce ( d ),  di rect i o n o r  a ngl or i e nt at i on ( θ ) an d  gray-limit ( G ). Sp atial  d i stan ce d e term in es  adjace ncy  di st ance am ong  pi xel s  o f  an i m age,  whi l e  t h di rect i o n det e r m i n es ho w t o   nei g hb o r i n g pi xel s  o n   the  specified direction. Gray-limits  para m e ter determ ines the size of the  co-occ urrence  matrix are generated,  as well p a rtitio n e d  i n ten s ity v a lu e con t ained  in th e en tire i m ag e to   p r o d u ce a m a tri x  th at is “conv erted Fi gu re  3 s h o w s an e x am pl e of t h e rel a t i o n s hi bet w ee n co-occ urrence matrix  cons truction a nd t h e s e lected  param e ter valu es.           Fig u re  3 .  Illu st ratio n of  GLC M  con s tru c tio ns: (a) m a trix  of im age I, (b) conve rted  m a trix, (c)  c o -occ urre nce  matrix  ob tain ed   b y  choo sing   d  =  1,  θ  = 0 a n d   G  =      A s   f i gu r e  above, Figur 3 - a i s  a m a tr ix  r e presen tatio n of  an  im ag e I   w ith th e assu m p tio n   h a v e  gr ay  lev e l 0-255 wh ile Fi g u re3-b d e scrib e s co nv erted  m a trix   b y   G   = 8 ,  with  ru les:  i n ten s ity  fro m   h * 2  to   ( h +1 )*( 2 -1)  cha nge d t o   ( h +1 ),  w h er e   h  = 0,1,2 ,   …,  6 ,  7.    2. 3   Naï v e-B aye s c l assifier   Naïv e-Bayes classifier wo rk s u s ing  t h e pri n cip l e o f  Naï v e-Bayes,  t h e co nd itio n a l pro b a b ility  to   ev en ts m u tu ally in d e p e nd en t. For ex am p l e g i v e n  th e task o f  classificatio n wh ich con s ists o f  t w o classes,  whe r e each cl ass is recogni zed or  determined by consi d eri ng three f eatures, the  Naïve-Bayes classifier  d e term in es an  ev en t or ite m  i n to  th e p a rticu l ar class b y  first calcu latin g  th e p r o b a b ility t h at an  ite m  g o e s in to   each a give n class, in this suppose that c 1  and c 2  are class, th en  th e p r obab ilities d e n o t ed  b y  Pr (c 1 | x )  and Pr  (c 2 | x ) .  Su pp ose  i t e m  x has t h e val u e o f  a part i c ul ar feat u r e, i e  f 1 , f 2  and f 3 . The n  t h e cal cu l a t i on i s  based  on t h assum p tion  of  inde pende n ce  of each feat ure  of a n  item  x, Pr (c i | x ) is  calcul a ted   by the  form ula :     Pr(c 1 |x ) =  Pr (c 1 |f 1 )* Pr (c 2 |f 2 ) *  Pr(c 1 |f 3 ) a n d     Pr(c 2 |x ) =  Pr (c 2 |f 1 )* Pr (c 2 |f 2 ) *  Pr(c 2 |f 3      (3   If Pr   (c 1 |x ) >  P r  (c 2 | x ) t h e n  the ite m  x would be  classified a s  a m e m b er of  the class c 1   an d vi ce versa .   If there a r e more tha n  two c l asses,  then the ite m will  be  placed into a class with  the greatest proba b ility.   Naï v e B a y e s cl assi fi er has t w o p r i m ary  out put s, i e  post e ri o r  m a t r i x  and  ve ct or p r edi c t i o n.  M a t r i x  cont ai ns t h e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
     I S SN :20 88- 870 I J ECE   Vo l. 6 ,  N o . 5 ,  O c tob e 20 16   :   216 7–2 175  2 170 p r ob ab ility th at so m e  ite m s  t o   b e  classi fied   to   b e lon g  to each  class, an d t h p r ed ictio vecto r  is a  v ect o r  th at   expresse d t h e c l ass chose n  for that item s .       3.   PROP OSE D  METHO D   In  th is st u d y  t h e classification  of woo d   b a sed  on  its qu ality b y  first ap p l yin g  edg e   d e tectio n  on  th ori g inal  wood im age. Edge  detecti on operators use d   in ou r propose d  m e thod  a r R obe rts, Sobel, Prewitt,  C a nny  an d L o G ( w i t h  som e  param e t e r val u e) . Ext r act i o n  of t e xt ure f e a t ures  per f o r m e d usi ng  GLC M  and  Naïv e Bayes is ad op ted  fo r cl assifyin g  th e differen t  qu aliti es o f  woo d . Th e p r op osed  meth od  is su mmarized  on  t h di ag ram  i n  Fi gu re  bel o w:           Fi gu re  4.  Sc he m e  of t h pr op ose d  m e t hod       In t h i s  m e t hod , we use  fo u r  t e xt u r al  feat ur e s , (i .e. C o nt ras t , C o rrel a t i o n,  Ener gy  an d H o m ogenei t y )   deri ved  fr om  the c o - o ccu rre n ce m a t r i x  wi t h  vari ou s val u e s  of  GLC M   p a ram e t e rs. We  ha ve f o ur  ki n d of   wood  quality (as e xpe rt  database, see Fi gure  4),  wher each type is c o m posed of  20 im ages, whi c h a r di vi de d i n t o  t w o  set s  (i .e . t e st  set  an d t r ai n i ng set ,  eac h c ont ai ni ng  1 0  i m ages).  GLC M  t e xt ure  feat ures  f r om   all images in the training set  are stor e d  as a  feature  databas e , that is then  use d  t o  pe rf or m  t h e cl assi fi cat i on o f   th e i m ag es in  th e test set. The wood  qu ality classifica tio n   resu lts ob tain ed  b y  Naiv e Bayes classifier will b e   com p ared  or  v e ri fi ed  by  t h e e xpe rt  cl assi fi cat i on res u l t s  t h a t  are i n  t h e ex p e rt  dat a base . A nd as  fi nal   out put   of   the propose d  c l assification method is the accuration rate , with  pre c ision are  opti ona l outputs. Ac curation rate  co m p u t e b y  d i v i d i ng  th nu mb er  o f  all correct p r ed icted  item s  in  test set  with  th n u m b e r of ite m s  in  t e st set.  Pr ecision  co mp u t d e p e nd   on  th e qu er ( i n ou r   p a p e r, th e po ssib l qu ery  is lab e l of  w o od  t y pe, i . e .  T F , F ,  M   and GG).      4.   WOO D  I M AGE  Th is sectio n   will b e  d i v i d e d  in to  two   p a rts. Th e first part sh ows d i fferen t  k i nd s of woo d  qu ality   b a sed   o n  v i su al tex t u r e feat u r es pres en t in  wood  im ag es th at will  b e  test ed Th e seco nd   p a rt  d i scu sses abou t h e res u l t s   of  v a ri o u s e dge  det ect i on m e t hods  o n   wo o d  i m age.    4. 1   Woo d  imag acquisit i o n   As t h e resul t s   of  wo od i m ag e acqui si t i on, we have  fo ur t y pes of  wo od  whi c h are  di st ing u i s hed  by   th eir q u a lity. T h ese i m ag es ar e p r ov id ed  b y   LE2 I  lab o rato ry, Un iv ersité d e  Bo u r go gn e,  Fran ce. Th ere  are 8 0   im ages fro m  8 0  sa m p les of wood, which are  grouped into  four types of quality  and each group consists of 20   sam p l e s. Fi gure 5 sho w s an e x am ple of  wo o d  im ages with  fou r  diffe rent q u alities. These im ages are grayscale   and i n   png  format, wherein appears the transv erse cross - sect i ons, whi c h r e veal  t h e annu al  ri ngs and t h e  ray s  of   woo d .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J ECE I S SN 208 8-8 7 0 8       Woo d  Cla ssifica tio n Ba sed on Edg e   Detection s   a n d   Textu r e Fea t u r es  S e lectio n  (Achma Fah r u r o z i)   2 171     Figure  5. Im age of f o u r  q u alities of w o o d : (a) very  g o o d (b ) g o o d , (c)  m e d i u m  and (d ) p o o r       4. 2   Edg e  detection imag es  The  pu rp ose  of  t h e ed ge  det ect i on ap pl i e d t o   t h e w o od  im ag e is to  furth e r streng th en  th e ap p e aran ces  of t h w o o d  t e xt u r e feat u r es  cont ai ne d t h e r ei n, especi al l y  t o  obt ai n t h e fi ber c o m posi t i on a nd t h e l i n es t h at   co nstru c t annual rin g s  th at are co n s id ered  as p a ram e ters t o  d e term in e th e q u a lity o f  wo od . Fi g u re 6  sh ow edge  detection results of se veral  m e thods (i.e. Robe rts,  S obel, P r e w itt, Canny and LoG) a pplied to  ori g inal   w ood  im ag e in  Figu r e  5- b.            Fig u re  6 .  Edg e  d e tection  resu l t s o f   sev e ral  o p erato r s: (a) Rob e rts, (b So b e l ,  (c) Prewitt, (d) Cann y an d (e)  LoG (with   p a ra m e ter  σ  = 0.66  an d size  5 )       We ca see in  Figure  6 that t h res u lts of  Sobel   and   Prewi tt o p e rators  h a v e  sim ilar ch aracteristics as   m e nt i oned i n  [ 14] . Im age of s econ d  o r der ed ge det ect i o n m e t h o d s ha ve ch aract eri s t i c m u ch  di ffe re nt  t h an t h e   r e su lts of  th e f i r s t o r d e r. Canny d e tecto r  g e ner a tes th e ed g e s in  b i n a r y  fo rmat, th at can  c a p t ur e th e str o n g  an weak e d ges,  but these e d ges  are ve ry  t h i n  com p ared t o   t h e ot hers  o p e r at or s res u l t s The  out put   of  LO o p e rator seem s lik e th orig inal i m ag e with   rein fo rcem en t on  th e v i ew  o f  fi b e rs.      5.   E X P ERIME N TAL RESULT    Th is sectio n   presen ts th e an alysis o f  GLCM tex t ure feat ures , effect of  change GLCM param e ters,   and cl assi fi cat i on re sul t s  u s i ng  o u pr op os ed m e t hod.  A s  expl ai ned i n  t h e fi rst  pa rt ,  t h at  t h i s  st ud y  was   conducted to c l assify wood  based on  its qua lity with a focus  on  utilizing the i m age of  the test wood. B ecause   pre v i o us re sear ch rel a t e d t o  t h m echani cal  p r o p ert i e s o f   wo od i s   do ne  by  usi n g ul t r as o n i c  waves ,  x -ray s  and   ot he r l a b o r at or y  equi pm ent  ( not   use  i m age o f   wo o d ) ,  t h e n  t h e c o m p ari s on  ag ai nst  t h e  res u l t s  i n  t h i s  pa per   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
     I S SN :20 88- 870 I J ECE   Vo l. 6 ,  N o . 5 ,  O c tob e 20 16   :   216 7–2 175  2 172 aren' t  do ne.  R e search  o n  t h e  im age of  w o od  i s  ge ne ral l y  per f o r m e d t o   det ect  w o o d  defect s  [ 1 ] , [ 7 ]  or t o   classif y  w ood   b a sed  on   sp eci es [9 ]- [1 3 ] . Ther efo r e, we pr esen t exp e r i m e n t al r e su lts of  cl assif i catio n   o f   w ood  dat a base  t h at   we  use i n  t h i s   pape were  i m pl em ent e d i n  s o m e  cl assi fi cati on m e t hod  b a s e on  w o od  s p eci es.    5. 1   Wo od Cl as si fi cati on of   Pr op osed Me th od   As explained  earlier that GLCM as fea t ures extract or has three parameters, i.e. spatia l distance ,   di rect i on and  gray  l i m i t s . The sel ecti on o f  di fferent  va lues of these para m e ters  can affect the res u lts of   statistical that calculate  from co-occurence  matr icex, th at  maybe  influence class i fica tio n results. Some edge   det ect i on  m e t hods al so co nsi d er t h e ori e nt a t i on t o wards  t h e edges, s o  i n  t h i s  paper, c h ange  of t h ese  t h ree  param e ters are considered for  texture features  extraction  that use as classification f eatures. Table 1  presents the  differences of  classific a tion result (as measured  by accuration ra te, precision, and running time) that  di st i ngui shed  b y  t h e use  of  ed ge det ect i on m e t hods a n d   t h e  sel ect i on of s p at i a l  di st ance. Accu rat i on rat e  and   preci si on are  present e d i n   p e rcent ,  and r u nni n g  t i m e   i n  second.  In t h i s  paper, we  p r esent  t h e average of   preci si on o f  al l  possi bl e q u eri e s (i .e. TF, F,  M  and G G ).       Tabl e 1. C l assifi cat i on R e sul t s vs Spat i a l  Di st an ce Val u e B a sed o n  Vari o u s  Edge  Det ect i o n M e t hods   Oper ator E v aluation  Spatial Distance   1 2  Rober t Accur a tion Rate  85   85   85   82. 5   85   Pr ecision 87. 412 6   88. 311 7   88. 311 7   86. 607 1   88. 311 7   Runnin g  T i m e   13. 699 7   13. 715 6   13. 708 0   13. 846 2   13. 695 3   Sobel  Accur a tion Rate  82. 5   87. 5   82. 5   85   82. 5   Pr ecision 86. 417 7   89. 393 9   86. 417 7   88. 690 5   87. 087 9   Runnin g  T i m e   44. 890 2   44. 944 2   44. 889 0   44. 817 0   44. 879 0   Prewitt   Accur a tion Rate  82. 5   87. 5   82. 5   85   85   Pr ecision 86. 417 7   89. 393 9   86. 417 7   88. 690 5   88. 690 5   Runnin g  T i m e   44. 897 1   44. 806 7   44. 890 0   44. 842 2   44. 832 1   Canny   Accur a tion Rate  80   75   52. 5   52. 5   47. 5   Pr ecision 80. 524 0   77. 638 0   50. 000 0   54. 155 8   46. 969 7   Runnin g  T i m e   23. 556 5   21. 998 9   22. 165 8   22. 182 0   22. 060 3   Lo Accur a tion Rate  77. 5   82. 5   77. 5   80   80   Pr ecision 77. 478 4   83. 018 6   77. 061 7   81. 095 6   82. 359 3   Runnin g  T i m e   18. 274 9   18. 229 5   18. 164 4   18. 195 9   18. 109 3       In Table 1 it can be seen that cha nges i n  t h val u e of s p at i a l di st ance param e ter doesn' t  gi ve a si gni fi cant   effect on the  classification results, wh ich  is characterize d  by a constant  percentage  of accuration  rate and  preci si on, except  for C a nny  operat o r .   W h i l e  t h im pact  o f  changes t o  t h G  against  classification results are  present e d i n  Ta bl e 2.       Tabl e 2. C l assifi cat i on R e sul t   vs Gray  Li m i t s  Val u e B a sed o n  Vari o u s E d g e  Det ect i on M e t hods   Operator  Hal  yang  Dia m ati   Gra y  li m its   8 16   32   64   128   Rober t Accur a tion Rate  85   82. 5   82. 5   82. 5   82. 5   Pr ecision 87. 412 6   86. 039 0   86. 417 7   86. 417 7   86. 417 7   Runnin g  T i m e   13. 699 7   14. 773 6   14. 980 4   15. 028 0   15. 436 7   Sobel  Accur a tion Rate  82. 5   82. 5   82. 5   85   80   Pr ecision 86. 417 7   86. 417 7   86. 417 7   87. 791 4   79. 711 5   Runnin g  T i m e   44. 890 2   45. 957 2   45. 914 6   45. 872 0   46. 283   Prewitt   Accur a tion Rate  82. 5   82. 5   82. 5   82. 5   82. 5   Pr ecision 86. 417 7   86. 417 7   86. 417 7   86. 417 7   86. 417 7   Runnin g  T i m e   44. 897 1   45. 835 3   45. 781 8   45. 880 8   46. 340 3   Lo Accur a tion Rate  77. 5   77. 5   77. 5   80   80   Pr ecision 77. 478 3   77. 478 4   77. 478 4   80. 833 3   80. 833 3   Runnin g   T i m e   18. 274 9   18. 376 8  18. 197 4   18. 339 0  18. 641 4       B a sed on t h e resul t s  obt ai ned i n  Tabl e 1 and Tabl e 2,  we can sum m ari ze t h at   R obert s operat o r   generally provi des the best classifi ca tion results, both in term s  of accura tion rate, precision,  running time and  the stability of level of  accu racy. Change the param e ters  of spatia l dis t ance and gra y limits not provide a   considerable influence on the  accurati on rate  and precision,  except on Canny  operator. T hus, the best value for  a param e t e r G  t h at  can be select ed i s  8, as  m e nt i oned i n  [19]  wi t h  t h e i n t e nt i on of red u c i ng t h e co m put at i on,  because the size of co-occurre nce  matrix is s m aller than the cu rre nt G value greater than  8.  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J ECE I S SN 208 8-8 7 0 8       Woo d  Cla ssifica tio n Ba sed on Edg e   Detection s   a n d   Textu r e Fea t u r es  S e lectio n  (Achma Fah r u r o z i)   2 173 Furt her  a n al y s i s  carri e d   out  o n  t h e a ngl e  o r i e nt at i o n   p a ram e t e r and  R obe rt ope rat o r ,   due  o n l y   R obe rt s o p erat or  usi n g a  di ago n al  di rect i o n  t o  t h e det e rm inat i on  o f  t h e e dge a n d gi ve t h e be st  cl assi fi cat i o n   resu lt con s tan tly. Th en   research   d i d   b y  usin g  th e features GLCM wit h  th p a ram e t e rs ob tain ed  fro m  a  di ag onal  di rect i on,  i e   45  an 13 de grees R e sul t s  o f  cl as si fi cat i on  by   u s i n g  t h e i m age o f  R o be rt op erat o r   sho w n i n  Ta bl e 3.       Tabl 3. T h e  E ffect   of  C h a ngi ng  F eatures  Se lection on R oberts Im age  Dir ection  Spatial Distance 1 2  0,  45,  90 and 135   85   85   45 and 13 5   87. 5   85       It can be seen  from  Table 3 that  t h e cl assi fi cat i on res u l t s  us i ng t h e feat ure s  from  t h e di rect i on 4 5  an d   135 degrees with  the  spatial distance  provides  a better accuration rate  than   using all  the features that come   fr om  t h e fo ur  d i rect i ons  o f   GL C M  on  R o bert s i m age.    5. 2   Wo od Cl as si fi cati on of   O t he Me th od   C l assi fi cat i on m e t hod u s ed  h e re i s  t h e cl assi fi cat i on of  wo od  base d on s p eci es, pr op ose d  by  M oha n   S.  i n  [ 12] . Thi s   m e t hod   use s  C a nny  ope rat o at   p r e- p r oces si ng st age  a n d uses  t h ree  t e xt ure feat u r es of  GLC M   i e  C ont rast , E n t r o p y ,  an d St an dar d  De vi at i o n .  The n u m b er of fe at ure s  use d  i s  30 , beca us e i t  uses bl oc k im age   from   the origi n al im age. Cla ssifier is used  Pears on c o rr elation factor. T o  determ ine  the class of an image in    test set (herein a fter refe rre d to test sam p le), calcula ted  th e co rrelation  facto r  b e t w een  t h e test sa m p le  with  each im age in  training set.  Suppose t h highest c o rrelation  factor is  with a n  im age include d i n  the   class K,  then test sa m p le classified as wood  of cla ss K. Th is m e th od  lo ok s like k - NN classi fier with  correlatio n   distance a n k  = 1 .  Th e d a tab a se an d th e t e st set d e scri bed   o n  t h ird  part in  th is  p a p e r im p l e m en ted  to  th is   m e t hod t h en c o m p ared t h e  re sul t s  wi t h   o u pr o pose d  m e t hod . C l assi fi cat i on  res u l t s  o f  t h i s  m e t hod  pre s ent e d   in  Tab l e 4, where ite m s  in  th e train i ng  set be n u m b e red   fro m  0 1  to  40  an d  item s  in  th e test set b e  n u m b ered   fr om  41 t o  8 0 .       Tab l e 4 .  Im p l emen tatio n   Resu lts  of D a ta  of Wood -Based   Q u ality on  M o h a n ' s Classificatio n  Method  Sa m p le   Test   Highest  Correlation  Closest  Neighboor   Prediction  Class  Actual   Class    Sa m p le  Test   Highest  correlation  Closest  Neighboor   Prediction  Class  Actual  Class  41  0. 9999   04   T F   T F     61   0. 9998   26   42  0. 9984   37   GG  T F     62   0. 9997   01   T F   43  0. 9999   04   T F   T F     63   0. 9998   22   44  0. 9982   37   GG  T F     64   0. 9994   16   45  0. 9999   04   T F   T F     65   0. 9999   24   46  0. 9996   05   T F   T F     66   0. 9998   23   47  0. 9995   06   T F   T F     67   0. 9995   15   48  0. 9995   02   T F   T F     68   0. 9996   28   49  0. 9997   03   T F   T F     69   0. 9999   24   50  0. 9974   38   GG  T F     70   0. 9999   23   51  0. 9998   19     71   0. 9995   37   GG  GG  52  0. 9992   15     72   0. 9998   38   GG  GG  53  0. 9998   13     73   0. 9994   37   GG  GG  54  0. 9998   19     74   0. 9998   38   GG  GG  55   0. 9999   19  F    75   0. 9988   15  F  GG  56  0. 9996   15     76   0. 9993   31   GG  GG  57   0. 9998   13  F    77   0. 9991   15  F  GG  58  0. 9998   19     78   0. 9989   31   GG  GG  59  0. 9998   13     79   0. 9998   37   GG  GG  60   0. 9954   39  GG    80   0. 9995   38  GG  GG  Accur a tion Rate =  77. 5   Runnin g  T i m e   = 2 7 . 0946   Pr ecision = 80. 85  Accur a tion r a te an d pr ecision ar e in p e r cent,   r unning tim e  ar e in second      In Table  4 a bove, t h e closest  sam p le in ques tion is a n   obje ct or im age in the traini ng set  that ha s the   h i gh est correlatio n   v a lu e ag ai n s t to  test samp le co m p ared to  o t h e obj ects in  th e trai n i ng set. It can  b e   seen  that the accura cy and precision of cl assification m e thod  by M oha n S is qui t e low, and  no  single type of  wood  that has  a  preci sion up t o   100%.  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
     I S SN :20 88- 870 I J ECE   Vo l. 6 ,  N o . 5 ,  O c tob e 20 16   :   216 7–2 175  2 174 6.   CO NCL USI O N   B a sed o n  t h e cl assi fi cat i on re sul t s  obt ai ne d,  edge  det ect i on  m e t hod o f  t h fi rst  or de r gi ve s t h e im age  that characte r izes the sprea d   of  fibe r which  is good  for eac h wood  group. Canny are less suitable for use i n   the case of  wood classification base d on quality, because  it captures the  weak e dge  t h ough, so obsc ure the   charact e r i s t i c  that  can  di st i n g u i s h am on g t y pes o f   wo o d . P r e- pr ocessi ng  usi n g e dge  det ect i on m e t hods  i n  o u r   pr o pose d  m e t h od , especi al l y  t h e fi rst  orde r, gi ve a fai r l y  goo d cl assi f i cat i on resul t s .  R obert s o p er at or i s   relatively  m o re  efficient beca use of  t h e n u m b er  of  feat ures  use d  can  be  re duce d  t o  hal f  a nd  p r o v i d e t h bet t e r   accuration  rate on  spatial dist ance of  1, a n d gene rally its  perform a nce is com p arable  to othe rs detect or that  use m o re  feat ures Wo o d  c l assi fi cat i on  m e t hod  base d  o n  s p eci es  b y  M oha S.  l e ss s u i t a bl e i f  i t  i s   i m p l e m en ted  to  th d a ta in  t h is stud y th at is wood -b as ed   q u a lity. It is alleg e d  th u s of Cann y op erat o r  and   because the  da ta characte r istics of  w ood-bas ed s p asies  not t h e sam e  as th data c h aracteri s tics of wood-base d   q u a lity th at u s ed  in  th is study. Th e selection  of featur es t h rou g h  th d e term in atio n  o f   th e p a ram e ters th at   construct  GLC M  also very i m portant beca use quite a ffec t s the accuracy  and  precisi on  from  the classification  process ,  es pecially that use R obe rt s ope rat o r   i n  pre - p r ocess i ng st age.       REFERE NC ES   [1]   R. W. Atmaja , et al. , “The Detection of Straight and Slant  Wood Fiber Th rough Slop Ang l e Fiber Featur e,”  TELKOMNIKA Indonesian Journ a l of  Electrical  Engineering,  vol/issue: 14(2) , pp . 318-322, 2015.  [2]   W. Lin and J. Wu, “Nondestructive Testing of  Wood Defects Based on Stre ss Wa ve Techno log y ,”  TE LKOMNIKA   Indonesian Jour nal of Elec trical Engineering,  vol/issue: 11(11) , p p . 6802-6807 , 2 013.  [3]   T. R .  Mard ikan t o , e t  a l . , “ Sifa t Mekanis  Ka yu ,”  PT Penerbit IPB  Press, 2011.  [4]   L. Karlin asari, “Non-destructiv e ultr asonic testin g method for determining  bending strength properties of Gmelina  wood (Gmelina  arborea) ,”  Journ a l of Tropical  Forest Science,  vo l. 20 , pp . 99-104 , 2008 [5]   J .  Baan,  et al,  “Prediction of Mechanical Propert ies-Modulus of  Ru pture and Modulus  of Elasticity - of Five Tropical  S p ecies  b y   Nond es truct i ve M e tho d s , ”  M a de ra s,  Ci e n ci a  y Te c n ol og i a , vo l/issue: 1 7 (2), pp . 239-25 2, 2015 [6]   V.  Bucur,  “ Nond estructive Chara c terization  and I m aging of Wood ,” Spring er-Verlag Ber lin  Heidelberg, 2003 [7]   H. I. A .  Wibo wo and F. Mer i audeau, “Rule- Based Wood Knot Defect  Image Classificatio n,”  Proc.  Mast ers  Erasmus Mundus in Vision  &  Ro botics M eeting  Day , pp . 87-91 2010.  [8]   P. Mohanaiah ,   et al. , “Image Textur e Featur e Extraction Using GLCM App r oach,”  International Journal o f   Scien tifi c and  R e search Publ icat i ons,  vol/issue: 3( 5), 2013 [9]   P r as eti y o,  et al. , “A Co mparativ e Stud y  of Featu r e Extr acti on Methods for Wood Textur e Classification,”  Proc. o f   the 6th In ternational Conferen ce on Signal Im age  Technolog y and Internet  Based Systems ( S ITIS) , pp. 23-29,  2010.  [10]   J.  Y.  Tou,   et al. , “Rotational inv a rian t wood species r ec ognition  through wood species verif i cation,”  Proc. o f  t h e   1st Asian Conference on Intel lig ent Information  and Dat abase Systems, ( D S ‘09 ) , IEEE  Xplore P r ess, Dong Hoi pp. 115-120 , 20 09.  [11]   Brem ananth R. ,   et al. , “Wood Species Recog n ition S y st em ,”  International Journal of  Computer, Electrical,  Automation ,  Co ntrol and In formation  Engineerin g , vol/issue: 3(4) , 2009 [12]   S. Mohan,  et  al. , “An Intellig ent  Recogn ition  S y stem  fo r Ident i fi cat ion of Wood  Species,”  Journal of Computer   Scien c e , vol/issue: 10(7) , pp . 123 1-1237, 2014 [13]   S. Mohan,  et al. , “Wood Species Identification  S y stem,”  Inter national  Journal of Engin eerin g and Computer  Scien c e , vol/issue: 3(5) , pp . 5996 -6001, 2014   [14]   M. Juneja and S. Shandu, “Perfor m an ce Evalu a tio n of Edge Detection Techni ques  for Images in Sp atial Domain,”  International Jo urnal of Com puter Theory amd  Engineering ,  vol/issue: 1(5), pp. 6 41–621, 2009 [15]   R. C. Gonzalez  and R.  E. Woods, “D igital Image  Processing Third  Edition,”  New   York, Pearson P r entice H a ll, 200 8.  [16]   R. Maini and H. Agwaral, “ S tud y  and Com a pri s on of Various  Image Edge  Det ect ion Techn i qu e,”  International  Journal of Image Processing ( I JIIP) ,   vol/issue: 3 ( 1), 2009 .   [17]   M. Venkatar a mana,  et al .,  “A Review of Recent Text u r e Classification: Meth ods,”  IOSR Jou r nal of Computer   Engineering ( I OSR-JCE) , vo l/issue: 14(1) , pp . 54 -60, 2013 .   [18]   R. M. Haralick,  et al . ,  “ T extua l  F eatures  of I m ages  Clas s i fic a tion , ”  IEEE Transaction on Systems, Man and   Cybernatics , vol/issue: 3(6) , pp 610-621, 1973   [19]   A. Fahrurozi,  et al.,  “Wood Texture Features Extraction b y  Using GL CM Co mbin ed With Various Edge Detectio n   Methods”,  In The 2016 Interna tional Congress on Theoretical  and Applied M a thematics, Physics  &   Chemistry  ( T he Science 20 16) , April 2016.                  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J ECE I S SN 208 8-8 7 0 8       Woo d  Cla ssifica tio n Ba sed on Edg e   Detection s   a n d   Textu r e Fea t u r es  S e lectio n  (Achma Fah r u r o z i)   2 175 BIOGRAP HI ES  OF AUTH ORS          Achm ad Fahrurozi – has receiv e d B.S. degre e  i n  Mathem atics f r om  Universit y  of Indonesia in  July  2009 , M.S. in Mathematics  from University  of Indon esia in Januar y  2012, and the Ph.D degree from Gunadarma Univer sity  – Indonesia, in  2016. His areas of Intere st also include  image  processing, coding  theor y   &  stat i s tics.  Em ail:  a c h m ad.fahruroz i 12 @gm a il.com       Prof. Sarifuddin  Madenda - Currently  Dir ecto r  of High School of Computer Scien ce and   Management Jakarta (STMIK Jaka rta STI&K).  He received  the B. S .  degr ee fro m  Univers i t y   o f   Indonesia, in 19 89, the M.S. degree from Institut e National des  Sciences  Appliquées de  Ly on   (INSA de Ly on)  – French, in 19 92, and  the Ph.D . degree from  University  of B u rgund y  -  French,  in 1995. From 1995 to 1996 , he  was a Research   Asso ciate at LIESIB  Laborator y  -  University  of  Burgund y .  In 1997, he becam e a Lec t urer i n  Com puter Sc ienc e Departm e nt, Gunadarm University  – In donesia. From 2002 to 2007, he  was a research er at Academic Resear ch   Consortium  on digita l im aging ,   video,  audio  and  m u ltim edia (Co R IMedia),  Cana da. His res earc h   inter e s t s  are im a g e proces s i ng: i m a ge com p res s i on, color im agin g, im age dat a bas e  and s earch ing,   m e dical im age  anal ysis, im ple m enting of im age processing al gorithm s  on  FPGA for real time  image an aly s is.  Em ail: sarif@sta ff.gunadarma.ac.id           Dr. Ern a stuti -  has received   B.S. deg r ee in   Mathematics f r om University of Indon esia  in   Decem ber 1985, and the M.S. in  Com puter Scie nce from  Universit y  of Indon esia, in Jul y  1994 and PhD degrees in Computer Science from Guna darma University , Indonesia,  in  April 2008. Sh is  curren t l y   an  as s o cia t e  prof es s o r in th e f acul t y  of  com puter s c ien ce  and Inform atio n   Engineering, G unadarma Univ ersity . Her  curr ent  r e s ear ch in t e res t s  in clude  g r aph th eor y  and  combinatorial o p timization, gr a ph-theoretic interconnection  n e twor ks, parallel and distributed  computing,  and  design and  an alysis of  algor ithms. Email: er n a s_tuti@ y a hoo.co.id                   Djati Keram i  - rece ived the Doct or degree in in fo rm atics from  Institut e  Nationa l Pol y te chnique de   Toulouse, France, in 1985. He is working at Math ematics Department Univ ersity  of Indonesia as  a profes s o r.  His  curren t  r e s ear c h  int e res t s  in clu d e m a them at ic al  m odeling  in bi oinform a tics   an im age proc essin g  algor ithm s . E m ail: d j at ikr@sc i.ui .a c.id     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.