Int ern at i onal  Journ al of  El e ctrical  an d  Co mput er  En gin eeri ng   (IJ E C E)   Vo l.   11 ,  No.   2 A pr il   2021 , p p.  17 19 ~ 1727   IS S N:  20 88 - 8708 DOI: 10 .11 591/ ijece . v 11 i 2 . pp 1719 - 17 27           1719       Journ al h om e page http: // ij ece.i aesc or e.c om   Detectio n of  c it ru l eaf  d i seases  u s ing  a   d eep  l earni ng  t ec hn iqu e       Ah med  R. Lu aibi T ariq  M. Salm an A bb as   Hussein  Mi ry   El e ct ri ca l   Eng in ee ring   Depa r tment,   Mus ta nsir i y a Univer sit y ,   Ir a q       Art ic le  In f o     ABSTR A CT   Art ic le  history:   Re cei ved   A pr   2 9 , 20 20   Re vised  Sep   11 ,   20 20   Accepte Nov 8 , 2 0 20       The   food   sec ur i t y   m aj or  threat are  the  dise ase aff ecte d   in  p lant s   such  as   ci trus  so  tha the   ide nt ifica t io in  an  ea rli e r   ti m is  ver y   important .   Conveni ent   m a la d y   re cogni t io ca assist  t he  cl i ent   wi th   responding  imm edi at ely   and   sketc for  som guar ded  a ct iv it i es.   Thi re cogni t ion  ca b e   complet ed  witho ut  hum an  b y   u ti lizing  pl ant   lea pic ture s .   The r e   are   m an y   m et hods  emplo y ed  for  the   c la ss i fic a ti on  and  d etec t ion  in  m ac hi ne  learni ng   (ML)  m odel s,  but  the   combina tion  of  inc rea sing  adva nc es  in  computer   vision   appe ars  the   d eep  le arn ing  (DL)  are res ea rch   to  ac hi eve   gre at   pote ntial  in   te rm of  inc rea si ng  ac cur a c y .   In  t his  pape r,   two  wa y of   conve n ti o nal   neur al  net works   are   use named  AlexNe and  Res Net  m odel with  and  without   data   augmenta t ion  i n v o l v e s   t h e   p ro c e s s   o f   c r e a t i n g   n e w   d a t a   p o i n t s   b m a n i p u l a t i n g   t h e   o r i g i n a l   d a t a .   T h i s   p r o c e ss   i n c r e a s e s   t h e   n um b e o f   t r a i n i n i m a g e s   i n   DL   wi t h o u t   t h e   n e e d   t o   a d d   n e w   p h o to s ,   i t   w i l l   a p p r o p r i a t e   i n   t h e   c a s e   o f   s m a l l   d a t a s e t s .   self - da ta set  of   200   ima ges  of  disea s es  and  he alt h y   ci trus  l ea ves  are  col l ec t ed.   The   t rai ned  m odel w it data  augmen ta ti on  g ive  the   best   results   with  95. 83%   and  97. 92 for  R es Net  an Alex Ne t   respe ctively .   Ke yw or d s :   Alex Net     C it ru s leaves     D at a au gm entat ion   D eep  lear ning     Re s Net     This   is an  open   acc ess arti cl e   un der  the  CC  B Y - SA   l ic ense .     Corres pond in Aut h or :   A hm ed  R. L ua ibi   Dep a r tm ent o f El ect rical  En gi neer i ng   Mustansiriy ah   Un i ver sit y   Ba ghda d,   Ir a q   Em a il ah m edr aheem 17 5@g m ai l.co m       1.   INTROD U CTION     In   Ir a q,  cit r us  is o ne o the m os t val uab le  it em s,  the 2 01 9   s urvey o the  producti on of cit ru s tre es wa s   com plete by  the  Direct or at of   Agricult ural   Stat ist ic s,  s urvey  co ntaine in  the  Ce nt ra Stat istics  Bure au's   annual  plan   an c overin fiv m ai ty pes:  or a nge,  sour   l e m on ,   sweet   lem on ,   m and ari a nd  bitt er  or an ge .   Be cause  of  i na dequate ca re a nd lack  of   pesti ci de  us a ge, m a ny d ise ases  af f ect ing  cit r us  tr ees ha ve  s pr ea d,  s uc as;   Ph yl locnist is  ci trel la la ck   of   el em ents,  scal insect s,  et c.,  reali zi ng   t ha the  con se quences  of  diseas es  hav e   kill ed  la r ge  nu m ber s o c it r us t rees a nd  l ow  pro du ct ivit y.  Wh e re t he  ave r age  producti vit y of  t he ora ng e  tree in   Ir a was  est im at ed  at   only   13. kg,  w hich   is  ver l ow   a m ou nt,   co ns i der i ng   it   to   be   the  fir st  tree  of   ci tr us  fruit in  Ir a q,  and  w he re  the   ave rag e   pro duct ivit of  ot he r   ci tru trees   is  si m il ar  to  the  am ou nt  of  or a nge  pro du ct io n   [1]   In   t his  pap e t hr ee  diseases   of   ci tr us   a nd  healt hy  le aves   discu ssed   an detect ed;  the   first  ty pe  of  disease  is  the  Ph yl locnisti c it rell disease  wh ic h   is  sig nificant  pest  of  the  w orl dwide  com m ercial  ci trus  pro du ct io n.   In  disti nctive  ser pen ti ne  m ines,   egg a re  la id  on   y oung  le av es  and   la rv ae  feed   i ns ide  the   le af   ti ssu e,  e ve ntu a ll pupating  in  a  pu pal  cel at   t he  le af   m arg in w it de velo pme ntal  pe rio va ryi ng  f ro m   13  t 52  days  de pendin on  the  te m pe ratur e   [2] T he   second  diseas is  the  l ack  of  el e m ent  disea se  wh ic is  ha pp e ne because   the   sup ply  of   su c e lem ents  su ch   a Zn Mn   an Fe  is  relat ed   to  s o il - P h,   def i ci ency  sym pto m of  these  th ree  el e m ents  m a al s a pp ea c onc urren tl withi can opy  of  t he  tree   an of t en  c ov e one  a no t her  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2088 - 8708   In t J  Elec  &  C om En g,   V ol.  11 , No 2 A pr i l   2021   :   1719   -   1727   1720   within  sin gle  le af  [ 3] Finall y,  insect   scal disease  wh ic within  t he  s uperf am ily  Coccoidea  is  ref e rr e to  a s   broad   c ommun it of   in sect s,  Scal insect feed in on   y oung,  de vel op i ng   ti ps   m ay   ca us wa rp e f ol ia ge.  Feedin on   le a ves  can  t urn   th e m   ye l low  an plants  can  l ook  water - stres se d.   Str ong  i nf es ta ti on can  ca use   the   br a nc hes  a nd s tem s to  die  bac [2]   DL  is  f or m   of   ML based  on  de ep  ne ural   netw ork   wi th  seve ral  hidd en  la ye rs.  It   is   one  of  t he   la te st  exa m ple of   resea rch   i nto   ML  an ar ti fici al   intel li gen ce  ( AI )   [4] .   To day,  DL  is  beco m ing   one  of   the   m os t rele van t i den ti ficat io te chn i qu e s.  Co nvol ution ne ur al  n et w ork ( CN N)  is  DL' s b asi m et ho d, it  incr eases   accuracy  by  program m ing   l arg am ou nt  of  data  f or  e xtra ct ing   featur e and  m ulti ple  hid de la ye rs   us i ng  an   ML  m od el   [5] .   In   [6]   K rizhe vs ky  im ple m e nted  deep   C NN   t ide ntify  1.2  m i ll ion   im ages  with  I m ageN et   and   f or  the  fir st  tim achieved  the  top - a nd   to p - er ror   rate  in  the  I m age  Re co gn it ion   Com petit ion after   wh ic the  re se arch e rs  ca ught  the  interest   of  this  fiel d.  D L has  us e pla nt  il lness  di a gnos is   and  d et ect ion.  Kaur  et   al .   [7]   Use Goo gle  Net  CNN  m od el   to  detect   and   cl assify   healt hy  and   disease  for  dif f eren kinds  of   plants  and achie ve 9 7.8 2%  acc ur acy .     In  [ 8]   Sa hid a et   al pro po se le af  rec ogniti on   by  us in a   conv olu ti onal   neural  netw ork   an bag  of   featur e s they   us e public  data  set   nam e F olio.  T he  e xp e rim ental   re su lt in dicat that  ba of  fea tures   achieves  bette r   accuracy  com par e to b asi CNN  with  82. 03%  accu racy .   In   [ 9]   K.  P.   Fe ren t in os  u sed  a ope dataset   of  87. 848  im ages  co ntains  healt hy  a nd  disease   pla nt  le aves  ap plied   to  dif fer e nt  C NN   m et ho ds  nam ed   VGG,  Ale Ne t,  G oogle  Net  and  O ve rf eat   CNN  an t he  r esult  sho that   V GG  ha the   best  value  with   0.4 7%   error   a n 99. 53%  acc ur acy   f or   t he  te ste s et Xing  et   al .   in  [ 10 ]   intr od uced   rec ogni ti on   m od el   for   ci t ru disease  an pe sts  by  us i ng   w eakly   de ns co nn ect e c onvoluti on   net work,  he  use sel f - dataset   f or   ci tr us   a nd   app li ed  it   to d i ff e ren CN m od el t he  ex perim ental   resu lt sh ow  th at   NIN - 16  ac hieve 91. 66%  te st  accurac y   wh ic was  hi gher  t han   t he  S ENet - 16   m od e with  88. 36%.   W eakly De ns e Net - 16   ha ve  th higher  acc uracy   of  93.33%   tha NIN - 16,  V GG - 16  ac hieve the  sec ond  hi ghest   cl assifica t ion   accu racy  93%  with  the   m os com pu ti ng  m od el   siz res our ces  of  120.2   MB The   go al of  t his  st ud y   are   ide ntifie and  cl assifi e healt hy  le aves  and   different  ty pe  of   di sease  occu r re in  the  ci trus  le aves  by  us in two  m od el of  conven ti onal   neura l   netw ork  w hich   is  Ale xN et   a nd  Re sNet  with  data  a ug m enter  a nd  diff e r ent  pa ram et ers  to  ac hieve   th best   accuracy.  T his  work is  pro po s ed usi ng  PC, C or e  i7, an M A TLAB  r20 19 b.       2.   MA TE RIA L S   A ND  METH OD     2.1.   D atase t     In  this work, a data set  o 20 i m ages f or  hea lt hy an Ph yl lo cnisti s cit rell a,  l ack o el em ent, an scal insect disease   each  with  50  i m ages.  The  data  set   div id ed  into  70   pe rcen f or   t rain ing 20   pe rce nt  for   validat io n,  a nd 10 perce nt for  trai ning  of  t he pr opos e m et ho d, Fi gure  in dicat es the t hr e e ty pes  of cit r us l eaf   diseases.         (a)     (b)     (c)     Figure  1.  Ty pe s of cit r us  leav e d ise ases (a P hyll ocn ist is ci trel la (b)  la c k of   el em ent , ( c)  s cal e insect s       The  dataset  is resized b y form at  ( heig ht X  w idth X   nu m ber  o cha nnel ),  f or A le xNet  the size beco m e   (22 7x227x 3)   a nd   ( 224x 224x 3)   f or   Re s Net  m od el .   Then,   the  data  augm entat ion   appl ie fo the  r esi zed   i m ages.  Alth ou gh  CN is   ve r powe rful,  t he   res ult  m ay   be  beco m in o ve rf it ti ng  an ca nnot ach ie ve  the   goal   resu lt beca us e   the  num ber   of  im ages  us e is  not  e nough  so   it   a rtifici al ly   enlar ges  t he   dataset   us in la bel - pr ese r ving  tra ns f or m at ion s   [ 11 ] D a t a   a ug m e nt at i on   i nv ol ve s   t he   pr oc e s s   of   c r e a t i ng   ne w   da t a   po i nt s   by   m a ni pu l a t i ng  th e  or i gi na l  da t a .  T hi s  pr oc e s s  i nc r e a s e s   t he  nu m be r  of  t r a i ni ng  im a ge s  i n DL  wi t ho ut  t he  ne e d t a dd   ne w   ph ot o s   [5 6] ,   i t hi s   w or t he   a u gm e nt a t i on   i s   do n e   by :   -   Ra ndom  r eflect ion  in  the le ft - rig ht d irect i on.   -   The  width   of   horiz on ta tra ns la ti on   ap plied  t the  in put  im age;  the  pix el   scal of   th tra ns la ti on   distan ce  [3 0 - 30 ]   is  det erm ined.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  Elec  &  C om En g     IS S N:  20 88 - 8708       Detect ion   of ci trus leaf  dise ase s u si ng a dee p l ear ning tech ni qu e ( A hm e d R . Lua i bi)   1721   -   Ver ti cal   transl at ion   ra nge  a dded   to  the   in put  im age;  translat ion   dista nc is  com pu te in  pi xels  wit range  of p i xels   [ 30 ,   - 30] .     2.2.   C N art e chitcter   CNN  is  one  of   the  DL  arc hitec tures  a nd  it m os t   co m m on   in  so lvin the  i m age  cl assifi cat ion  pro blem it  is  t he  m os eff ect i ve  an powe rful  DL  te chn i que.  CN N' are  an  ev olu ti on  of  tradit ion al   ar ti fici a l   neural  netw orks  ( ANN),  f oc us in pri m ari ly   on   app li cat ion with  repea ti ng   patte r ns  in  var io us   ar eas  of  m od el li ng   sp ac e,  in  a   pa rtic ul ar  im age.   Thei m ai char act erist ic   is  that  they   drast ic al ly   re du ce   the  nu m ber   of   structu ral  el em ents  (n um ber   of   arti fici al   neur on s re qu i red   as  co m pared  to  tradit io na feed f orward   neural  netw orks  wit the  m et ho dolog use in  t heir  la ye rin g.   CNN  is  fee d - f orward  an is   hig hly  infl uen ti al  detect ion   m et ho d.  T he  str uct ur of  the  net work  is  sim ple has  fe we tra ining  pa ram et e rs.   C NN   re pr e sents  ver e f fecti ve  detect ion   proc ess.  O t he  othe ha nd,  t he  ne twork  m od el ' com plexity   and   weig ht  num ber are   dim inished.  Figure  s how s   the  m ai struc ture  of  CN that  con ta i ns   m ai nly  five  layers;  the  input  la ye r,   conv olu ti on  la ye with  act iva ti on   f unct io n,   poolin la ye r,   fu ll co nn e ct ed  la ye r,   a nd  fi nally   the  softm ax  la ye r   [12 - 15] .           Figure  2. M ai n st ru ct ur e  of C NN       In   t he  c onvolu ti on   la ye rs   t ha con sist   of  series  of  c onvoluti onary  kernels  in  w hich  each  neur on   beh a ves  as  ke rn el th co nvolu ti on  pro ces beco m es  correla ti on   proc ess  wh il the  ke rn el   is  sym metri cal   [16] .   The  proc ess  of   c onvolut ion   has  thr ee  pri m ary  adv antages.  In   th sam functi on  m ap   the  weig ht  sha ri ng   m et ho reduce the  num ber   of  pa ram et ers  and   he nce  the   num ber   of  ope r at ion s.  Local  c onnecti vity   al lows  the   analy sis  of   a ss ociat ion betw een  ad j ace nt  pix el s.  Last ly inv aria nce  to  the   obj ect ' or igin   al lows   to  loca te   the  ta rg et  in de penden of the  ob je ct ' s p la ce in the  picture   [ 17 ]   The  po olin la ye r   is  us ed  t m ini m iz th m easur em ents  of   the  func ti on   m aps  and   net wor par am et ers  inc reasin gly.  P oo l ing   la ye rs  a re  t her e fore  in va riant  in  e ncodin g,   si nce  their   c om pu ta ti on ta ke  int account  ad j ace nt  pix el s.  T wo  m ajo ty pes  of  poolin la ye rs,   m ax  pooling  la ye rs  and   av erag poolin la ye rs   occur   [ 18] Th m os us ed  te chn i qu e are  a ver a ge  poolin and   m axi m u m   poolin g.   M os i m ple m entat io ns   us e   m ax - po oling   because   it   can  le ad  t f ast er  co nver ge nc e,  pic s up e rior   i nv a riant  f eat ur es  a nd  e nh a nc e   gen e rali zat ion   [19] .   Fu ll connecte ( FC )   la ye rs  com pr ise   abou 90   per ce nt  of  CNN' pa r a m et ers.   Using  this,  the   neural  net w ork   is  fed  into   prede fine d - le ng t vector.  We  m ay   ei ther  fee the  vect or   i nt va riet of  i m age   cl assifi cat ion   gro ups,  or   ta ke  i as  f un ct io vecto f or  f ollo w - up  pro ce ssin g .   T houg c ha ng i ng  the  str uc ture  of   the  f ully   con necte la ye is  un c omm on so m e or has  gone  in  to  m ake  it   m or e cien t.  The  FC  la ye is  the  highe r - le ve rep re sentat io of  the  i nput  sign al t he  out pu resu lt in f r om   the  con vol ution,  act ivati on,  a nd   poolin la ye rs  pr e viously   ad de d.   T hese  la ye r are  no s uppo sed  to  pro vid est i m at es  of   cl assifi cat ion T he  FC   la ye is  us e at   this  sta ge  to   identify   t he  i nput  pict ur a cco rd i ng  to  t he  tra ining  set   by  lo ok i ng  at   the   fe at ure s   [19 20] .   Af te each  c onvol ution al   la ye r,   the  Re LU  act ivati on   la ye i conve ntio nally   us ed.   It  al lows  introd ucin no n - li nea rity   within  the n et w ork.   Re LU  was  m or co m pu ta ti on al ly   e ect ive  than  ta nh  or  sigm oid   functi on  without sig nifica nt c hange i nacc ur a cy   [21] .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2088 - 8708   In t J  Elec  &  C om En g,   V ol.  11 , No 2 A pr i l   2021   :   1719   -   1727   1722   3.   PROP OSE D WOR AND  E X PERI MEN TAL RES UL TS   In   this  pa pe r,   the  input  18 im ages  are  div i ded   int trai ni ng,  validat io n,   and   te st  i m ages.  The  im ages  first,  resizi ng  a nd   trai ning  by  on of   t he  two  CNNs  m od el to  cl assify   the  disease  ty pe  of  ci trus  le aves .   The   F igure  s hows  the m ai flo w chart  of the i m age classi ficat ion wit h data  au gm enter.           Figure  3.   The  fl ow  c ha rt of im age classi ficat ion w it h data  au gm entat ion  u si ng CN N       3.1.   Alex Net   Alex  Kr iz he vsky  is  the  creator  of   the  Alex Net  platfo rm sta te - of - the - a rt  pr e - trai ne CNN  [ 22] It   has  us e f or  num ero us   c om par iso ns   in   se ve ral  dif fer e nt  fiel ds F or  this  reason  t his  m od el   arc hitec tur ha s   been  u se f or  im age  cl assifi cat ion   in  se ver al   diff e re nt  ex pe rim ents  [1 2].  It   is  deep   C N w hich  is  c onsist of  twenty - fi ve  la ye rs  includi ng   on in put  la ye r,   five   co nvolu t ion   la ye rs,   sev en  Re LU  la ye rs,   two  cr os s - ch ann e l   norm al iz a ti on   la ye rs,   one  S of t Ma la ye r,   an finall on out pu la ye r.   T he  recti fied  li near   un it   (ReL U)   w hich  is t he  nonlinea act ivati on   f unct ion  th res ho l ds t he  val ue  of i nput less tha n ze ro  a nd se ts t hem  to  zero . It  can  be   descr i bed m at he m at ic ally as fo ll ow  [ 23] .     ( ) = {             0 0               0           (1)     3.2.   Residu al  ne twork archi tectur es  ( ResNet )   Re sNet is a d e ep  CN N,   with  a sp eci al ly  b uilt  r esi du al  str uc ture  that ca n su pport  a v ery de ep  net work.   Cl assic   deep   conv olu ti on  ne ur al   net works  can' be  qu it la rg e,  e ven   as   the  com plexit rises,   the  accuracy   decr ease s.  Re s Net ' autho c onj ect ur es  t he  identit m app in is  hard  to  re m e m ber The  deep   resid ual  le arn i ng  syst e m   is  su ggest ed  to  so lve  this  prob le m and   the  netw ork  le ar ns   the  r esi du al   rathe than  di rect  m a pp i ng  [24] T hi s   m od e l   w on   t he   I m a ge N e t   c omp e t i ti on   i 20 1 5.   R e s N e t' s   f un da m e nt al   br e a kt hr o ug w a s   t ha t   it   a l l ow e us   t s uc c e s s f ul l y   t r a in   i nc r e di bl y   de e ne u r a l   ne t w or ks   w i t 15 0+ l a y e r s .   T he   R es N e t   50   p r o po s e i [ 25 ]   w i t 50   r e s i du a l   ne t w or l a y e r s   by   H e   e t   al .   T he   he i gh t   o f   t he   c on vo l ut i on   l a y e r s   i s   33   f i l t e r s   a nd   t hi s   m od e ha s   a in p ut   s i z of   22 4* 22 4   [20] .   Ea ch  m od el   is  us ed  to  trai the  i m ages  with  S GD a nd   m ax  Epo c of   10   with  m in batch  siz e =6  and   i niti al   le ar ning  rate  1e - 4 .   Table  a nd   T able  s how  th validat ion   a nd  te st   accuracy  f or  the  t wo  m od el in  t he  case   of  data  a ugm enter  a nd  without Ale xNet   m od el   ga ve  th be st  te st  accuracy  with  sm a ll   el apsed   tim co m par ed   with  Re sNet  m od el .   Figure  an Fi gure  5   show s   t he  trai ning  process  for  Al exN et   a nd   Re s Net,  the  blu l ine  ind ic at to   trai ning  accu r acy   and   the  bl ack  li ne  in dica te   to  validat io acc ur acy w hile  in  the  seco nd  sh a pe  the  re li ne  ind ic at ed   to  tr ai ni ng   l oss  an the   blac li ne  ind ic at e to  v al i dation l os s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  Elec  &  C om En g     IS S N:  20 88 - 8708       Detect ion   of ci trus leaf  dise ase s u si ng a dee p l ear ning tech ni qu e ( A hm e d R . Lua i bi)   1723   Table  1 .   T he   v al idati on  a nd  t est   a ccur a cy  fo e ac m od el  wi th  d at a ugm e ntati on                                         Test   Mod el            Valid atio n  Accura cy   Test Ac cu rac y   Elaps ed  T i m e   Alex Net   9 7 .92 %   9 0 .00 %   14   m in  9   se c   Res Net   9 5 .83 %   8 5 .00 %   31   m in  12   sec       Table  2 .   T he   v al idati on  a nd  t est   a ccur a cy  fo e ac m od el  wi tho ut  d at a ug m entat ion   Test   Mod el            Valid atio n  Accura cy   Test Ac cu rac y   Elaps ed  T i m e   Alex Net   9 5 .83 %   9 0 .00 %   13   m in  28   sec   Res Net   9 3 .75 %   8 0 .00 %   30   m in  36   sec                 Figure  4.   Vali da ti on   a cc ur acy   for Ale xNet  and Res Net   Alex Net w it h a ugmentat io n   Alex Net A cc ur acy   Re sNet A cc ura cy   Re sNet w it h a ugmentat io n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2088 - 8708   In t J  Elec  &  C om En g,   V ol.  11 , No 2 A pr i l   2021   :   1719   -   1727   1724                   Figure  5 .   Vali da ti on   l oss  for Ale xNet  and R esNet       Figure  6 ( a )   s hows   t he  te st  c onf us io m at ri f or  Ale xN et   with  data  au gm entat ion the   Ph yl loc nisti s   ci trel la   i m ages  are  predict ed   wrong   once  a s   scal insect .   F igure  6 ( b )   s how s   t he  resu lt of  Ale xN et   c onf us io m at rix,   it   is  s how  t hat  the  heathy  im ages  are  pr e dicte wro ng  as  la c of   el em ent  diseaes  a nd  th ci trel la   d ise aes  predict ed  w ron once   as  scal insect   diseaes.  T he  bl ue  cel ind ic at ed  to  the  c orre ct   pr edict io a nd   t he  pink   on e   in dic at ed  to   the  wro ng  pre dicti on .   Figure  7 ( a )   s hows   t he   te st  co nfusion  m at rix  f or   Re s Net  wi th  data   aug m entat ion the  healt hy  i m ages  are  predic te wrong  twic as  la ck  of   el em ents  and   the  Ph yl locnisti ci trel la  i m ages  pr edict ed  wro ng   on ce   as  scal insect Figure  7 ( b )   sh ow s   that  the  heathy  i m ages  are  pr e dicte wrong   three tim es as lack  of ele m ent s,  a nd the lac k of el em ent p re dicte d wro ng once as  h eat hy one .   AlexNe t Loss   ResNet  Loss   AlexNe wi th au gme nt at ion   ResNet  with   aug me nt at ion   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  Elec  &  C om En g     IS S N:  20 88 - 8708       Detect ion   of ci trus leaf  dise ase s u si ng a dee p l ear ning tech ni qu e ( A hm e d R . Lua i bi)   1725     (a)     (b)     Figure  6 .   The  test  conf us io n m at rix  for Ale xN et ,   (a w it h data au gm entat ion ,   ( b)  w it ho ut  d at au gm entat ion         (a)     (b)     Figure  7 .   The  test  conf us io n m at rix  for  Re s Net ,   (a)   w it h d at a aug m entat ion ,   (b)  w it hout   data a ug m entat ion       4.   CONCL US I O N     In   t his  pap e t wo  m od el of  deep  CN na m ed  Alex Net  a nd  Re sNet,   eac m od el   use t te st  set   of  i m ages  con sist   of   healt hy  an dif fer e nt  ty pe of   ci tr us   le a ves  disease P hyll ocn ist is  ci trel la l ack  of  e lem en t   and   scal insec ts.  The  res ults  sh ow  that  Alex Net   giv es  the  be st  accuracy  w it data  aug m e ntati on   97. 92%   an Re sNet  gav 95.83%  w hile   the  resu lt w it ho ut  data  au gm entat ion   giv le ss  accura cy   with  95 . 83 fo r   Alex Net an 93. 75   f or  Res Ne t, from  the r esu lt we  co nclu de  that trai ning  DL  ne ural  n et work  m od el o m or e   data  will   le ad  to  m or sk il lful   m od el s,  an a ug m entat ion   te chn i qu e will   gen e rate  im ag var ia ti ons  th at   can   boos ap pro pr i at m od el s'   abili ty   to  gen e rali ze  wh at   they   ha ve  le ar ned   t new   im ages.  T he  el apse ti m for  trai ning  show s   that  AlexN et   is  the   si m plest  structu re  tha Re sNet  with  trai ning  tim of   14   m in  9   sec.   Also ,   for  far t her   a na ly sis  the  con f usi on   m at rix  for  the  two  m odel done  f or   th te st  i m ages  as  real  te st  f or   the   m od el s.  All t he  work is  done   with MA TL A B R 2019b.       ACKN OWLE DGE MENTS     Th e   a uthors  w ou l li ke  to  th ank   M us ta ns i riy ah  U niv er sit (www. uom us ta ns iriy ah. e du.i q)   Ba ghda d - Ir a q for it s s upport in  the  pres ent wo rk.         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2088 - 8708   In t J  Elec  &  C om En g,   V ol.  11 , No 2 A pr i l   2021   :   1719   -   1727   1726   REFERE NCE S     [1]   C ent ra Sta ti sti c al   Organ izati on ,   Ira q - Dire ct or ate  of  Agr ic ul tura l   Stat ist ic s ,   2019 .   [2]   B.   Scal e ,   Scal e   insec ts  diffi c ult   proble m   tha t   ca be  m ana ge d, ”  Pl an Health  Australi a ,   Ind ustry  Bi osec urit Pl an  for t he   Nur sery  Industry ,   Pl ant   He al th   Aus tr al i a, Ca nber r a,  ACT,   2013 .   [3]   M.  A.  S.  Adhiwi bawa ,   Detect io of  Anom al ie s i Cit rus L e ave Us ing  Digit al   Im age   Proce ss ing a nd  Hotelling  Multi var i ate  Co ntrol   Chart,”   20 19  Int ernati onal   Conf ee n ce   of   A rtif icial   Int el l igence   and   Inf orm a ti on   Technol og y 2019 pp .   310 - 3 14 .   [4]   M.  R.   Minar  an J.  Nahe r,  Rec ent   Advan ce i Dee L ea rni n g:  An  Overvi ew ,   arXi v:   1807. 0 8169 ,   pp.   1 - 31,   2018.   [5]   K.  Li ,   et   al . ,   Us ing  dee lear ning  for  Im age - Based  diffe r ent  degr ee of  gin kgo  le af  d isea s class ifi cation , ”  Inf orm ati on ,   vo l. 11, no. 2,   pp.   95 - 108,   2020 .   [6]   A.  Krizh evsk y ,   et   al. ,   Im age Ne cl assifi ca t ion  with  dee convo lut iona neur a n et works , ”  Com mun ic ati on  of  th e   ACM ,   vo l. 60, n o.   6 ,   pp .   84 - 90 ,   2017.   [7]   S.  Kaur,   et   al. ,   Plant   Disea se  Cla ss ifi c at ion  us ing  Dee L ea rni ng  Google  Net  Model, ”  In te rna ti onal  Journal  o Innov ative  Te ch nology   and   E xplor ing  Engi n ee ri ng  ( IJI TEE) ,   vol .   8 ,   no .   9 ,   pp .   31 9 - 322,   2019 .   [8]   N.  F.  Sahid an,   e al. ,   Eva lu at io of  basic  convo lut ional  neur al   n et work  and  b ag  of  feature for  l ea r ec ogni ti on ,   Indone s ian   J our nal  of   Elec tr ic al   Eng ineering  and   Comput er   Sc i en ce   ( IJEECS) ,   vol .   14 ,   no .   1 ,   pp .   3 27 - 332,   2019 .   [9]   K.  P.  Fere nt inos,  Dee learni ng   m odel for  pla n disea se  d etec t i on  and  dia gnosi Dee learni ng  m odel for  pla n t   disea se  d etec t ion   and  d ia gnosis, ”  Comput ers and   El e ct ron ic in   A gric ult ure vol .   1 45,   pp .   311 - 318 ,   2018.   [10]   S.  Xing e a l. ,   Cit rus  Pests  and  Dis ea ses  R ec ogni ti on  Mod el   Us ing  W ea kl y   Dense   Conne ct ed  Convo lut io Network,   Senso rs ,   vol. 19, no. 1 4,   pp .   1 - 18 ,   201 9.   [11]   A.  Mikołajc z y k   and  M.   Groch ows ki,   Data   a ugm ent at ion   for   improving  de e learni ng  in  i m age   class ifi c ation   proble m ,   2018  Int ernati onal   Int erdisci p li nary   P hD Work shop   ( IIP hDW 2018 ) ,   20 18 ,   pp .   117 - 122 .   [12]   A.  Y.  A.   Sal a m a,   et  a l. ,   Sheep  Id ent if ication  Us ing  H ybrid  Dee p   L ea r ning  and   Ba y es ia Opt imiza t io Approac h, ”  IE E A ccess ,   vol .   7 ,   pp.   31681 - 3168 7,   2019 .   [13]   M.  Zul q arn ai n ,   et   al . ,   compa ra ti v rev ie on   dee p   learni ng  m odel for  te x cl assifi ca t ion,”  I ndones ian   J ourn al   of   E le c tr ic al   En g ine ering   and   C omput er   Sci ence   ( IJE ECS) ,   vol .   19,   no .   1 ,   pp .   18 56 - 1866,   2020 .   [14]   Y.  Le cun ,   et   a l. ,   Gradi ent - Base Le arn ing  Appl ie to  Docum ent  Rec ognition,”   P roce edi ngs  of  th IEE E ,   vol.   86 ,   no.   11 ,   pp .   2278 - 2324,   1998 .   [15]   I.   Nam at ēvs,   Dee Convolut i onal   Neura Net works Struct ure ,   Feat ur Ext ra ct ion  and  Traini ng, ”  Inf orm ati o Technol ogy   and   Manag eme nt   S ci enc e ,   vo l. 20, no .   1 ,   pp .   40 - 47 ,   2 018.   [16]   A.  Khan,   et   al. Surve y   of  the   Recent   Arc hit e ct ure of  Dee Convol ut io nal   Neura Ne t works , ”  Arti fici al  Inte lligen ce R e view,   vo l. 53,  pp.   5455 - 5516 ,   20 20 .   [17]   A.  Ahm ad,   Obj ec t   Rec ogn it ion   in  3D data   using   Capsule s, ”  The s es,   S y ra cuse   Uni ver sit y ,   2018.   [18]   C.   Y.  Lee,  et  a l. ,   Gen erali z in pooli ng   func t i ons  in  convo lutional  neur a n etw orks:  Mixed,   gat ed ,   and  tr ee, ”  Proc ee d ings  of   19th  Int ernat ion al   Conf ere n ce  o n   Arti f ic ia l   Int ell ige n ce   S tat ist ic   AISTATS  2016 ,   vol.  51 ,   2016   pp.   464 - 472 .   [19]   E.   Cengİl,  Mu lt iple  Cla ss ifi c ation  of  Flower  I m age Us ing  T ran sfer  Le arn in g, ”  2019  Int ern ati onal   Artif icia l   Inte ll ige n ce and   Data  Proce ss ing   Symp osium   ( IDAP )   2019 pp .   1 - 6 .   [20]   R.   I.   B endj i ll a l i,   e a l. ,   Ill um ina ti on - robust  f ac r ec ogn it ion   base on  de e convol ut iona l   neur al   n et wor ks   arc hi te c ture s, ”  Indone s ian   J ournal  of   El ectr ic a Eng ine ering  a nd   Comput er   S ci en ce   ( IJE ECS ) ,   vol.   18,   no.   2,     pp.   1015 - 1027 ,   2020.   [21]   A.  Sacr é, “Effi c i ent   In te r ac t ive Annota ti o n   for   C y tomine,   Univer sité   d e Li èg e, L i ège ,   Be lgi que ,   2 019.   [22]   N.  N.  A.  A.  Ha m id,   et   al . ,   Com par ing  bags  of   fea ture s,  conv e nti onal   convo lutional   neur al   netw ork  and  al exnet  for   fruit   re cogni t ion , ”  Indone s ian   J o urnal  of   El e ct r i c al  Eng ineering  and   Comput er   Sci en ce   ( IJE ECS) ,   vol.   14 ,   no.   1 ,   pp.   333 - 339 ,   20 19.   [23]   S.  Chandra ,   et   al. Frontie rs  in  I nte lligent   Com p uti ng:  Th eor y   an Applic ations ,   Proce edi ngs  of  the   Inte rnat ional  Confe renc on   F ICTA   2018 vo l.  2 ,   2020 .   [24]   Y.  Li ,   e al . ,   SA Ship  Dete ct i on  Based  on  Resnet   and  Tra nsfe Le arn ing ,   201 IEE Int ernat i onal   Geosci ence  and   Re mot S en s ing   Symp osium IGAR SS,   2019 pp.   1188 - 1191 .   [25]   K.  He,   e al. ,   Dee residual  learni ng  for  imag rec ogn it ion , ”  I EE Conf ere nc e   on   Comput er   Vis ion  and   Pat t ern   Re cogn it ion ,   20 16 ,   pp .   770 - 778 .       BIOGR AP H I ES   OF  A UTH ORS        Ah me R.  Lu aibi   was  born  in  Baghda d ,   Ira in  1989.   He   rec e ive h is  B. Sc.   d egr ee  i n   Com m unic at ion  Engi ne eri ng  fro m   al - Mansour  Univer sit y   Col lege,   B aghda d ,   Ir aq  in  2015 .   His   rec en rese a rch   a ct ivit y   is  citrus  disea se  class ifi c ation  and  area  de t ec t ion  using  image  proc essing .   Email :   ahmedraheem175@ gm ai l. com           Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  Elec  &  C om En g     IS S N:  20 88 - 8708       Detect ion   of ci trus leaf  dise ase s u si ng a dee p l ear ning tech ni qu e ( A hm e d R . Lua i bi)   1727     Tari M.   Salm an   was  born  in   Baghda d,   Ira in  1972.   He  obta in ed  his  B. Sc.   in  El ectri ca l   Engi ne eri ng  in  1995,   an  M.Sc.  in  Com m unic at ion  Engi n ee r in in  2003  at   th Univer sit y   of   Te chno log y ,   Ira q,   and  Ph.D.  in  Te l ec om m unic ation  and  Network   devi ce in  2012   at   Belaruss ia Stat Univer sit y   of  Inform at ic and  Radi El e ct ro nic s,  Belarus.  From   2006  to  201 he  worked  as   le c ture in  the   El e ct ri ca Engi n ee ring  Fa cul t y ,   at   Al - Mus ta nsiri y ah  Univ ersity ,   Ira q.   Sinc the  begi nning  of  20 18,   he  works   as  an  assistant   profe ss or  in  the   sam F ac ulty .   He  is  consult ant   m ember  of  the   Ir aqi   Eng ine er ing  union  since   201 3.   He  is  in te rest e in  the   subj ect  of  wire le ss   and  net work  device s ,   vide o ,   and  image  proc essing  s y stems .   Mus ta n siri y ah  Univer si t y   Engi n ee ring  Facul t y ,   E lectr i c al   Engi ne eri ng   Depa rtme nt,  Ir a q .   Email :   tjibori@g m ai l. com           Ab ba Hus sien  Mi r y   He  r ec e iv ed  his  B. Sc.   d eg ree   in  E lectr i ca l   Engi neering  in  2005  from   the   Mus ta nsiri y ah  Univer sit y   and  his  M.Sc.   d egr e in   cont ro and   computer   enginee ring   in  2007   from   Baghda Univer sit y .   He  rec e ive Ph. D.  degr e in   2 011  in  con trol  and  comput er  engi ne eri ng  fro m   the   Basra h   Univer sit y ,   Ira q.   In   2007,   he   joi n ed  t he  fa cul t y   of En gine er ing  a th e   Mus ta nsiri y ah  Univer sit y   in  B aghda d.   His  re ce nt  r ese ar ch  a ct ivitie are   image  pro ce ss ing,  art if ic i al   intellig enc e ,   cont rol ,   roboti cs,   and  sw arm  opti m iz at ions,  now  he  has  be en  an  As sist.  Prof.  at t h Mus t ansi ri y ah   Univer sit y ,   Ir aq .   Email :   abba sm ir y 83@uom ustansiriy ah . edu . iq     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.