I nte rna t io na l J o urna l o f   E lect rica l a nd   Co m p ute E ng in ee ring   ( I J E CE )   Vo l.   8 ,   No .   3 J u n e   201 8 ,   p p .   1920 ~ 1 9 3 2   I SS N:  2088 - 8708 DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / i j ec e . v 8 i 3 . p p 1 9 2 0 - 1932           1920       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ia e s co r e . co m/ jo u r n a ls /in d ex . p h p / I JE C E   H erb  Lea v es Rec o g nition us ing  G r a y  Lev el Co - o ccu rrence  M a trix a nd  Five  Dista nce - ba sed  Si m ila rity M ea sure s       R.   Riza l Is na nto 1 ,   M un a w a Ag us   Riy a di 2 , M uh a m m a d   F a h m i A w a j 3   1, 2 De p a rtm e n o f   Co m p u ter   En g in e e rin g Dip o n e g o ro   Un iv e rsit y ,   In d o n e sia   3 De p a rtme n o f   El e c tri c a En g in e e rin g Dip o n e g o ro   U n iv e rsity ,   In d o n e sia       Art icle  I nfo     AB ST RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Ma r   6 ,   2 0 1 8   R ev i s ed   Ma y   2 0 ,   2 0 1 8   A cc ep ted   Ma y   2 6 ,   2 0 1 8     He rb   m e d ic in a l   p ro d u c ts  d e riv e d   f ro m   p lan ts  h a v e   lo n g   b e e n   c o n sid e re d   a s   a n   a lt e rn a ti v e   o p ti o n   f o trea ti n g   v a rio u d ise a se s.    In   t h is  p a p e r,   t h e   f e a tu re   e x trac ti o n   m e th o d   u se d   is  G ra y   Lev e Co - o c c u rre n c e   M a tri x   ( GL C M ),   w h il e   f o it re c o g n it io n   u sin g   th e   m e tri c   c a lcu la ti o n o f   Ch e b y sh e v ,   Cit y b lo c k ,   M in k o w sk i ,   Ca n b e rra ,   a n d   Eu c li d e a n   d istan c e s.   T h e   m e th o d   o f   d e ter m in in g   th e   GL CM   A n a l y sis  b a se d   o n   th e   tex tu re   a n a l y sis  re su lt in g   f ro m   th e   e x trac ti o n   o f   th is  f e a tu re   is  An g u lar  S e c o n d   M o m e n t,   Co n tras t,   In v e rse   Diff e r e n M o m e n t,   En tr o p y   a w e ll   a it Co rre latio n .     T h e   re c o g n it io n   s y ste m   u se d   1 0   lea f   te st  i m a g e s   w it h   GL CM   m e th o d   a n d   Ca n b e r ra   d istan c e   re su lt e d   in   th e   h ig h e st  a c c u ra c y   o f   9 2 . 0 0 % .   W h il e   th e   u se   o f   2 0   a n d   3 0   tes d a ta res u lt e d   i n   a   re c o g n it i o n   ra te  o f   5 0 . 6 7 %   a n d   6 0 . 0 0 % .   K ey w o r d :   C an b er r d is tan ce   C h eb y s h ev   d is tan ce   C it y - b lo ck   d i s tan ce   E u clid ea n   d is ta n ce   Gr a y - lev el  co o cc u r r en ce   m atr i x   Min k o w s k i d is ta n ce   Co p y rig h ©   2 0 1 8   In stit u te o A d v a n c e d   E n g i n e e rin g   a n d   S c ien c e .     Al rig h ts  re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   R .   R izal  I s n an to   Dep ar te m en t o f   C o m p u ter   E n g in ee r i n g ,   Dip o n eg o r o   Un i v er s it y ,   J l.  Pro f .   So ed ar to ,   S.H. ,   T em b alan g ,   Se m ar a n g   5 0 2 7 5 ,   I n d o n esia.   E m ail: r izal_ is n a n to @ y a h o o . co m       1.   I NT RO D UCT I O N   Her b   m ed ical  p r o d u cts  d er i v e d   f r o m   p la n ts   h a v b ee n   tr ad it io n all y   b eliev ed   a s   a n   al ter n at iv o p tio n   f o r   tr ea tin g   v ar io u s   d is ea s es,  in cl u d in g   f o r   th tr ea t m e n o f   ch r o n ic  d is ea s e s   s u c h   as  ca n ce r ,   h ea r d is ea s e,   h ep atitis ,   an d   al s o   k id n e y   a n d   h ea r f ail u r e,   at  lea s i n   s o m Asi an   r eg io n s .     T h r ea s o n   o f   u s i n g   h er b al  leav e s   is   th lea f   ca n   b ea s il y   f o u n d   an y w h er an d   p r o ce s s ed   in   a n y   f o r m .     W ith   to d a y 's  tec h n o lo g ical  ad v an ce s ,   t h d e m an d   f o r   co m p u ter   ap p licatio n   also   i n cr ea s e s   to   p r o v id b en ef it s   to   h u m an   li f e.   On o f   th e m   is   t h n ee d   f o r   ap p licati o n s   t h at  ca n   r ec o g n ize  t h h er b al  leav es  p atter n .   T h co m p le x it y   i n   r ec o g n izi n g   t h lea f - b a s ed   p lan ts ,   d u t o   v ar io u s   t y p es  a n d   t h d if f e r en u s es  o f   h er b al  leav es,  m ak e s   th h er b   leav es  r ec o g n itio n   d if f ic u lt.   Var io u s   f ea t u r es  r elate d   to   th tex tu r o f   t h leav e s   w er s tu d ied   an d   th m o s ap p r o p r iate  f ea tu r e s   w er u s ed   f o r   leaf   i m a g e - b ased   p lan cla s s i f icatio n .   T h d ev elo p ed   s y s te m   co u ld   b u s ed   to   id e n ti f y   m ed icin a p la n ts   f o r   p ar tic u lar   d is ea s e s   o f   h u m a n   b ei n g s .   T h e   tex t u r f ea t u r es  h a v b ee n   e x tr ac ted   w it h   u s in g   th G L C a n d   th P C A   alg o r ith m s   o n   t h 3 9 0   im a g es  f r o m   6 5   d ataset s   an d   th n e w   le af   o r   d ef ec to   th test   [ 1 ] .   T h P C A   m et h o d   co m e s   o u to   b m o r e f f icie n co m p a r ed   to   th e   G L C M   m et h o d   b y   9 8 . 4 6 ac cu r ac y .   B u t   th e   ca lcu la tio n   ti m i n   t h P C A   m et h o d   is   ti m e - co n s u m i n g   f o r   e x a m p le  m ak i n g   t h e   E ig en v ec to r   f r o m   co n s id er ed   leav es  d ataset  al m o s to o k   2   h o u r s .   Ho w e v er   T h ad v an tag o f   th m et h o d   GL C s p ee d   i m a g r ec o g n iti o n   in   j u s t 5   s ec o n d s   a n d   w ea k n es s es G L C i s   v e r y   s e n s iti v to   an y   c h an g es   f o r   i m a g es s u c h   as  d ef o r m in g   o r   g iv i n g   t h n e w   leaf   i m a g as a   t est.   I n   p r ev io u s   r esear ch ,   i m a g e - b ased   r etin r ec o g n itio n   u s i n g   th e   G L C M   ch ar ac ter izati o n   ( ASM,   C o n tr ast,  I DM ,   a n d   E n tr o p y )   an d   th E u clid ea n   d is ta n ce   t h a p r o d u ce   r etin al  i m a g r ec o g n itio n   ac c u r ac y   r ate   o f   6 7 . 7 1 %.  T h u s o f   m ea n   an d   s tan d ar d   d ev ia tio n   as  t h E u clid ea n   d is ta n ce   th r e s h o l d   v alu in   te s ti n g   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2088 - 8708       Herb   Lea ve s   R ec o g n itio n   u s in g   Gra Leve l Co - o cc u r r en ce   Ma tr ix  a n d   F ive  Di s ta n ce -   …  ( R .   R iz a l I s n a n to )   1921   ag ain s th e x ter n al  i m ag t h a is   n o co n tain ed   in   t h d atab ase  g en er ate s   lo w   lev el  o f   r ec o g n itio n   ac cu r ac y .   T h d if f er en ce   i n   r ates  d u to   th r es u lti n g   ac c u r ac y   o f   ca lc u latio n s   u s i n g   GL C p ar a m et er s   g r ea tl y   a f f ec ted   in   i m ag p i x el  p o s itio n   [ 2 ] .   T h ex p er i m en tal  r es u lt s   s h o w ed   t h at  t h p r o p o s ed   m et h o d   f ea t u r es  co m b in at io n   o f   Ga b o r   w a v elet   an d   Gr ay - L e v el  C o - o cc u r r en c Ma tr ix   ( GL C M)   an d   P r in ci p al  C o m p o n e n An al y s i s   ( P C A )   alg o r it h m s   g i v es   th b etter   i m a g cla s s i f icatio n   leav es  [ 3 ] .   T h p r o p o s ed   m et h o d   ca n   b u s ed   to   in teg r ate  s i m p le  an d   co m p le x   leav es  f o r   p lan t id en ti f icat io n .     GL C u s i n g   SVM  f o r   lin ea r   an d   q u ad r at ic  k er n e f u n ctio n s   g i v es  cla s s i f icatio n   ac cu r ac y   o f   9 6 . 1 5 %   an d   1 0 0 w it h   th e   ex ec u ti o n   ti m o f   1 0 . 4 8 4 8   s ec o n d s   a n d   1 0 . 3 8 3 7   s ec o n d s   r es p ec t iv el y .   Me d ical   p r ac titi o n er s   b u r d en   w ill  b r ed u ce d   b y   th is   m eth o d   w h e n   lar g a m o u n o f   d ata  av aila b le.   Me an w h ile ,   t h ac cu r ac y   is   5 7 . 6 9 w h e n   P C A   i s   i m p le m e n ted   wi t h   th s a m k er n el  f u n ctio n   [ 4 ] .   GL C C h ar ac ter izat io n   co m b in ed   w it h   S n ap   Sh o Me th o d   ( SS M)   o f   E ig e n v alu e s   u s in g   P r in cip al   C o m p o n e n An al y s i s   ( P C A )   h as  b ee n   u s ed   o n   t h f ac id en ti f icatio n   s y s te m .   G L C p ar a m eter s   u s ed   ar E n er g y ,   E n tr o p y ,   C o n tr ast  an d   I n v er s Di f f er e n ce .   S n ap   Sh o Me th o d   is   u s ed   to   s elec 10   ( ten )   to p   im ag e   b ased   o n   th e   class if ica tio n   u s in g   E u clid ea n   D is ta n ce   o n   t h i m ag o f   th e x tr ac tio n   u s i n g   G L C M.   W ith   a n   ac cu r ac y   o f   9 8 . 6 % ,   th i s   m et h o d   is   s u p er io r   co m p ar ed   to   th m et h o d   u s i n g   W av elet   P C 9 4 . 5 o r   C u r v elet  P C A   9 6 . 6 % [ 5 ] .   Hash i n g   m e th o d   o f   f ea tu r e x tr ac tio n   w it h   G L C w a s   also   u s ed   to   id en ti f y   t h ir is .   B y   u s i n g   th e   p ar am eter s   o f   co n tr as t,  co r r elatio n ,   e n er g y ,   en tr o p y ,   an d   h o m o g e n e it y ,   it   is   o b tain ed   t h at   th r ec o g n itio n   r ate   f o r   GL C an g le  o f   0 °,  9 0 °,  4 5 °  an d   1 3 5 °  ar 7 0 . 4 9 %,  5 1 . 4 3 %,  7 6 . 2 4 %,    an d   7 4 . 8 3 %,  r e s p ec tiv el y .   T h u s e   GL C a n g le  ( 0 °  +   4 5 °  9 0 °  1 3 5 °)  h av e   h ig h er   le v el   o f   r ec o g n it io n   i n   th e   a m o u n o f   8 4 . 1 6 co m p ar ed   to   th u s o f   o n G L C a n g le   an d   GL C an g le  ( 4 5 ° +  1 3 5 ° )   [ 6 ] .   Dig ital   I m a g P r o ce s s i n g   i m p l e m en tatio n   w as   u s ed   in   t h le af   r ec o g n itio n   p r ep r o ce s s in g .   T h i m a g th at  i s   m ea n h er is   s till   i m ag ( p h o to )   an d   th m o v i n g   i m ag ( v id eo )   co m in g   f r o m   w eb   ca m er a.   W h ile   d ig ital h er m ea n s   t h at  th i m ag p r o ce s s in g   is   d o n d i g itall y   u s in g   co m p u ter   [ 7 ] .   T h leaf   r ec o g n it io n   p r o ce s s   b eg in s   w it h   lea f   i m a g d ata   p r o ce s s in g   u s in g   s e g m e n tati o n   p r o ce s s   w it h   t h in te n s it y   n o r m aliza ti o n   p r o ce s s ,   f ea tu r ex tr ac tio n   w it h   Gr a y - L e v el  C o - o cc u r r en ce   Ma tr ix   ( GL C M)   an d   is   id en ti f ied   u s i n g   C h eb y s h ev   d is ta n ce   co m p ar ed   w i th   o t h er   d is ta n ce ,   i.e .   C it y - B lo ck ,   Min k o w s k i,   E u clid ea n ,   as  w el l a s   C a n b er r Dis tan ce s ,   s o   th r es u lti n g   th b est a m o n g   th f i v d is ta n ce s .   I n   leaf   r ec o g n itio n   s y s te m ,   t h er ar 1 7   ty p es  o f   f ea tu r e x tr ac tio n   th at  ar e   d o n e   co n s i s t   o f   5   b asic  g eo m etr ic  f ea t u r es  as  w ell  a s   1 2   d ig ital  m o r p h o lo g ical  f ea tu r es.  Fi v b asic  g eo m etr y   f ea tu r e s   ar e   th e   d ia m eter ,   len g t h ,   w id t h ,   o u t s i d e   an d   leav e s   p er i m eter   [ 8 ] ,   wh ile   12   d ig i tal  m o r p h o lo g ical  f ea t u r es  ar e   s m o o th   f ac to r ,   asp ec r atio ,   f o r m   f a cto r ,   r ec tan g u lar it y ,   n ar r o w   f ac to r ,   th e   p er i m eter   r atio   o f   t h d ia m eter ,   t h e   p er im e ter   r atio   w it h   lea f s   len g th   a n d   w id th a n d   5   k in d s   o f   v ein   f ea t u r [ 9 ] .   R es u lts   o f   n e w   r esear c h   w i t h   n e w   ap p r o ac h   u s i n g   co m b in at io n   o f   Gr a y - L ev e C o - oc cu r r en ce   Ma tr ix ,   lacu n ar it y   w it h   S h en   f ea tu r e s   an d   B a y esia n   clas s i f ier   s h o w ed   t h at  t h s y s te m   p r o v id es  lev el  o f   9 7 . 1 9 ac cu r ac y   w h e n   u s i n g   Flav ia  d ataset   [ 1 0 ] .   P C A   m e th o d   s u cc es s f u l l y   r e co g n izes  9 8 to   class if y   1 3   t y p es  o f   p lan t s   w i th   6 5   n e w   o r   d ef ec lea v es  a s   tes i m ag e s   o f   th e   alg o r it h m   i s   tr ain ed   b y   3 9 0   leav es.  G L C M   m et h o d   g iv e s   o n l y   7 8 % a cc u r ac y   w it h   th s a m o b j ec t [ 1 1 ] .   T h r ec o g n itio n   a n d   id en ti f y i n g   p la n ts   u s in g   s h ap e,   v e in ,   c o lo r ,   tex tu r f ea t u r es,  co m b i n ed   w it h   t h e   ap p ar en m o v e m en o f   Z er n i k e.   R ad ial  b as i s   p r o b ab ilis tic  n eu r al  n et w o r k   ( R B F NN)   h as  b ee n   u s ed   as  a   class i f ier .   T o   tr ain   R B FNN  u s in g   d o u b le  s ta g tr ain i n g   alg o r ith m   th at  s ig n i f ica n tl y   i m p r o v es  th p er f o r m an c e   o f   th clas s i f ier .   9 5 . 1 2 % a cc u r ac y   r ate  f o r   th s i m u latio n   r es u lts   o n   d ataset  Fla v ia  leav e s   [ 1 2 ] .       2.   RE S E ARCH   M E T H O D     2 . 1 .   M a t er ia ls   I n   t h is   r e s ea r ch ,   t h er ar 3 0   t y p e s   o f   h er b   lea f   t h at  h ad   b ee n   tr ai n ed   an d   te s ted .   A ll  leav e s   o b s er v ed   ar th w ell - k n o w n   h er b   leav e s   b y   I n d o n es ian   p eo p le.   T h 3 0   ty p e s   o f   h er b   lea f ,   b o th   in   b i n o m ial  ( s cien tific )   as  w ell   as  i n   lo ca ( I n d o n esia n )   n a m es  ca n   b s h o w n   i n   T ab le  2 .   T h tab le  co m p leted   w it h   i m a g es   o f   a ll  h er b   leaf   o b s er v ed   ca n   b s ee n   i n   A ttac h m e n t.  W h ile,   s i x   s a m p l es  o f   h er b   leaf   i m a g w it h   u n iq u tex t u r ca n   b s h o w n   in   F ig u r 1 .                 Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  8 ,   No .   3 J u n e   201 8   :   1 9 2 0     1932   1922   T ab le  1 .   L is o f   3 0   T y p es  o f   H er b   L ea f   Ob s er v ed   No   B i n o mi a l   ( S c i e n t i f i c )   n a me   L o c a l   n a me   1   P l u c h e a   i n d i c a   Be l u n t a s   2   F i c u b e n j a mi n a   Be ri n g i n   3   A n r e d e r a   c o r d i f o l i a   Bi n a h o n g   4   R i c i n u s   c o mm u n i s   J a r a k   5   H e mi g r a p h i a l t e r n a t e   S a m b a n g   D a ra h   6   A l p i n a   g a l a n g a l   L e n g k u a s   7   S t r o b i l a n t h e s c r i s p u s   K e j i   B e l i n g   8   P o l y sci a s sc u t e l l a r i a   Ma n g k o k a n   9   M o r i n d a   c i t r i f o l i a   Me n g k u d u   10   M u ss a e n d a   p u b e sce n s   N u s a   I n d a h   11   S t a c h y t a r p h e t a   j a m a i c e n si s   Pe c u t   K u d a   12   C a r i c a   p a p a y a   Pe p a y a   13   S y z y g i u p o l y a n t h u m   S a l a m     14   P i p e r   o r n a t u m   S i r i h   M e ra h   15   A n n o n a   m u r i c a t a   S i rs a k   16   P si d i u m   g u a j a v a   J a m b u   Me ra h   17   Z a mi o c u l c a s   z a mi f o l i a   D o l a r   18   I x o r a   j a v a n i c a   S o k a   19   L o b e l i a   i n f l a t a   L o b e l i a   20   P i p e r   b e t l e   S i r i h   H i j a u   21   C i t r u h y st r i x   J e r u k   Pu r u t   22   S a u r o p u a n d r o g y n u s   K a t u k   23   C l i n a c a n t h u n u t a n s L i n d a u   D a n d a n g   G e n d is   24   C u r c u m a   l o n g a   K u n i r   25   C a t h a r a n t h u s   r o se u I   T a p a k   D a r a   Me r a h   26   A v e r r h o a   b i l i mb i   Be l i m b i n g   Wu l u h   27   A n n o n a   s q u a mo sa   S ri k a y a   28   C a t h a r a n t h u s   r o se u I I   T a p a k   D a r a   P u t i h   29   B o e se n b e r g i a   r o t u n d a   K u n c i   30   P a n d a n u s   a m a r y l l i f o l i u s   Pa n d a n           ( a )   R i c i n u c o mm u n i s       ( b )   S t a c h y t a r p h e t a   j a ma i c e n s i s       ( c )   C a r i c a   p a p a y a         ( d )   P i p e r   o r n a t u m       ( e )   O b e l i a   i n f l a t a       ( f )   C a t h a r a n t h u r o se u I I     Fig u r 1 .   Six   s a m p les o f   h er b   leaf   o b s er v ed         T h er ar 3   ( th r ee )   s ce n ar io s   in   t h is   r esear c h   to   o b s er v t h h er b   leaf   r ec o g n itio n   r ate,   i.e .   u s i n g   1 0 ,   2 0 ,   an d   3 0   t y p es  o f   lea f   r esp ec ti v el y .   W h e n   w u s 1 0   an d   2 0   t y p e s   o f   lea v e,   t h e n   th t y p es  l ea f   u s ed   in   tr ain i n g   an d   test i n g   p r o ce s s   ar lis ted   i n   T ab le  2 .       T ab le  2 .   L is t o f   1 0   an d   2 0   T y p es o f   L ea f   u s ed   in   T esti n g   L i st   o f   1 0   t y p e s o f   l e a f   u se d   i n   t e st i n g     No   B i n o mi a l   ( S c i e n t i f i c )   n a me   L o c a l   n a me     1   P l u c h e a   i n d i c a   Be l u n t a s     2   F i c u b e n j a mi n a   Be ri n g i n     3   A n r e d e r a   c o r d i f o l i a   Bi n a h o n g     4   R i c i n u s   c o mm u n i s   J a r a k     5   S t r o b i l a n t h e s c r i s p u s   K e j i   B e l i n g     6   A l p i n a   g a l a n g a l   L e n g k u a s     7   P o l y sci a s sc u t e l l a r i a   Ma n g k o k a n     8   M o r i n d a   c i t r i f o l i a   M e n g k u d u     9   M u ss a e n d a   p u b e sce n s   N u s a   I n d a h     10   S t a c h y t a r p h e t a   j a m a i c e n si s   Pe c u t   K u d a             Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2088 - 8708       Herb   Lea ve s   R ec o g n itio n   u s in g   Gra Leve l Co - o cc u r r en ce   Ma tr ix  a n d   F ive  Di s ta n ce -   …  ( R .   R iz a l I s n a n to )   1923   L i st   o f   2 0   t y p e s o f   l e a f   u se d   i n   t e st i n g   No   B i n o mi a l   ( S c i e n t i f i c )   n a me   L o c a l   n a me   1 1   P l u c h e a   i n d i c a   Be l u n t a s   1 2   R i c i n u s   c o mm u n i s   J a r a k   1 3   A l p i n a   g a l a n g a l   L e n g k u a s   1 4   P o l y sci a s sc u t e l l a r i a   Ma n g k o k a n   1 5   M o r i n d a   c i t r i f o l i a   Me n g k u d u   1 6   M u ss a e n d a   p u b e sce n s   N u s a   I n d a h   1 7   S t a c h y t a r p h e t a   j a m a i c e n si s   Pe c u t   K u d a   1 8   C a r i c a   p a p a y a   Pe p a y a   1 9   H e mi g r a p h i a l t e r n a t e   S a m b a n g   D a ra h   2 0   P i p e r   o r n a t u m   S i r i h   M e ra h   21   A n n o n a   m u r i c a t a   S i rs a k   22   P si d i u m   g u a j a v a   J a m b u   Me ra h   23   Z a mi o c u l c a s   z a mi f o l i a   D o l a r   24   I x o r a   j a v a n i c a   S o k a   25   L o b e l i a   i n f l a t a   L o b e l i a   26   P i p e r   b e t l e   S i r i h   H i j a u   27   C i t r u h y st r i x   J e r u k   Pu r u t   28   S a u r o p u a n d r o g y n u s   K a t u k   29   C l i n a c a n t h u n u t a n s L i n d a u   D a n d a n g   G e n d i s   30   C a t h a r a n t h u s   r o se u I I   T a p a k   D a r a   P u t i h       2 . 2.   Sy s t e m   des ig n   I n   th is   h er b   id en ti f icatio n   s y s te m ,   t h er ar t w o   m ai n   p r o ce s s es  i.e .   tr ain i n g   a n d   r ec o g n itio n   p r o ce s s es .   T h f lo w   d iag r a m   o f   th id en t if icatio n   s y s te m   p r o ce s s ,   in   g e n er al,   ca n   b ill u s tr ated   in   Fi g u r 2 .   T h f ig u r e   s h o w s   th at  id e n ti f i ca tio n   s y s te m   co n s is t s   o f   t w o   m ain   p r o ce s s e s   n a m el y   tr ain i n g   a n d   r ec o g n it io n   p r o ce s s es.  T h tr ain in g   p r o ce s s   s er v e s   to   r eg is ter   an d   s to r th i m a g f ea t u r es  o f   th lea v es  i n   d atab ase  th at   w il b u s ed   as  co m p ar is o n   to   d eter m i n w h et h er   th i m ag o f   leav es  r ec o g n izab le  o r   n o o n   th r ec o g n itio n   p r o ce s s .   W h ile  i n   t h r ec o g n it io n   p r o c ess ,   t h f ea tu r e s   f r o m   th tr ai n i n g   p r o ce s s   ar co m p ar ed   w ith   t h tes t   i m a g es   to   o b tai n   t h r ec o g n iti o n   r esu lts .   T h m et h o d s   o f   i m ag p r ep r o ce s s in g ,   f ea tu r e x t r ac tio n ,   as  w ell   as  5   ( f iv e)   d is ta n ce - b ased   s i m ilar it y   m ea s u r e s   w ill b ex p lai n ed   in   3   ( th r ee )   s ep ar ate  s ec tio n s .           Fig u r e   2.   Flo w c h ar t o f   s y s te m       2 . 2.   I m a g prepro ce s s i ng   T h f ir s p r o ce s s   i n   i m a g p r ep r o ce s s in g   is   c o n v er s io n   o f   co lo r   im a g es   in to   g r a y - le v el  i m a g es  to   m ak t h p r o g r a m m i n g   p r o ce s s   ea s ier   b ec au s th n u m b er   o f   b its   in   t h g r a y - s ca le  i m a g (8 - b it)  is   less   t h an   th n u m b er   o f   b it s   in   t h R GB   i m ag e   ( 2 4 - b it)   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  8 ,   No .   3 J u n e   201 8   :   1 9 2 0     1932   1924   T h f o llo w i n g   eq u atio n   i s   u s e d   f o r   co n v er tin g   t h R GB   i m a g in to   g r a y - s ca le  i m a g e   [ 1 3 ] .       Gr a y - s ca le  0 , 2 9 9 * R   0 , 5 8 7 * 0 , 1 1 4 * B                   ( 1 )     W h er e :     Gr a y - s ca le:  v alu o f   lev el s   o f   g r a y   a f ter   co n v er s io n   R m a tr ix   v alu o f   r ed   co m p o n en   G m atr i x   v al u o f   g r ee n   co m p o n en   B : m a tr ix   v alu o f   b lu co m p o n en t     T h s ec o n d   p r o ce s s   i n   i m a g p r ep r o ce s s in g   is   i m a g s e g m e n tat io n   to   s ep ar ate  o b j ec f r o m   t h b ac k g r o u n d W h e n   t h i m a g e   is   to o   b r ig h a s   w el as   to o   d ar k ,   th h i s to g r a m   eq u al izati o n   is   r eq u ir ed .   T h h is to g r a m   eq u al izatio n   is   to   o b tain   h is to g r a m   b y   eq u aliz in g   th g r a y s ca le  i n te n s it y   v al u e s   in   an   i m ag e.   T h e   o b j ec tiv i s   to   o b tai n   a   d is tr ib u tio n   o f   t h h is t o g r a m   w it h   eq u alize d   i n te n s it y   s o   t h at   ea ch   d eg r ee   o f   g r a y   h as   n u m b er   o f   p ix el s   th a t a r r e lativ el y   eq u al.   T h eq u atio n   f o r   ca lcu lati n g   h is to g r a m   eq u aliza tio n   o n   an   i m ag w i th   k - b its   g r a y - s ca le  is :                   (     (         )     )                                                                          ( 2 )     W h er e:      C i   cu m u la tiv d i s tr ib u tio n   o f   i t h   g r a y - s ca le  v al u o f   t h o r ig i n al  i m ag   K o g r a y - s ca le  as a   r es u lt o f   h i s to g r a m   eq u aliza tio n     i m a g w id t h   h   im a g h eig h t       2 . 3 .   F ea t ure  ex t ra ct io n   Gr a y   L e v el  C o o cu r r en ce   Ma t r ix   ( GL C M )   is   u s ed   to   ex tr ac th f ea tu r es  o f   h er b   leaf   i m ag es.   T h r esu lt  o f   G L C M   is   s o m e   p air   o f   p ix els  t h at  ea c h   ha s   ce r tain   in te n s it y   v al u e.   T h p ix el  p air   p atter n   is   s p ac ed   b y   d is tan ce   d ,   an d   d ir ec tio n   θ .   T h d is tan ce   is   ex p r ess ed   i n   p ix els  an d   t h o r ien tatio n   an g le  is   e x p r ess ed   in   d eg r ee s .   A d j ac en c y   o f   p ix el s   i n   GL C f ea tu r ex tr ac tio n   m eth o d   ca n   b illu s tr ated   in   f o u r - d ir ec tio n s   w i th   in ter v a ls   o f   4 5 °,  i.e .   0 °,  4 5 °,  9 0 °,  an d   1 3 5 °.   So m s tep s   in   i m a g p r o ce s s i n g   w it h   G L C m et h o d   ar Gr ay - le v el  p i x el  q u a n tizatio n   to   m atr i x to   cr ea te  GL C m atr i x   w o r k in g   ar ea ,   to   d eter m i n e   th s p atial  r elatio n s h ip   b et w ee n   th r ef er en ce   p ix el  an d   n eig h b o r in g   p ix e l f o r   t h v alu d   an d   th a n g le  θ ,   to   co m p u t e   th n u m b er   o f   p air s   o f   p ix e ls   th at  h a v th e   s a m e   in te n s it y   a n d   in co r p o r at in g   t h e m   i n to   th G L C m a tr ix   w o r k in g   ar ea ,   r esu lt in g   i n   co - o cc u r r en ce   m a tr ix ,   to   co n v er t h e   co - o cc u r r en ce   m a tr ix   i n to   s y m m etr ic al  m atr i x   b y   ad d in g   t h m atr i x   to   it s   tr a n s p o s e,   an d   f i n all y ,   to   n o r m aliz t h e   GL C s y m m etr ical  m atr ix   i n to   f o r m   o f   p r o b a b ilit y   n u m b er s .   T h er e   ar f iv GL C p ar a m et er s   to   ca lcu late  th s ec o n d   o r d er   s t atis tical  c h ar ac ter is tic s   o f   i m a g e:   a.   ASM  ( An g u lar   Seco n d   Mo m e n t)     ASM  o r   en er g y   is   u s ed   to   m e asu r th co n ce n tr atio n   o f   p ai r s   o f   p ix els  w ith   p ar ticu lar   g r a y   i n te n s i t y   in   th m atr i x   G L C M.   ASM  v alu w o u ld   b g r ea ter   if   t h v ar iatio n   i n   t h in te n s it y   o f   t h i m a g d ec r ea s es.   Fu n ctio n   to   ca lc u late  A SM  i s   s h o w n   b y   th f o llo w i n g   eq u ati o n :            (        (       ) )                                             ( 3 )     b.   C o n tr as t   C o n tr ast  i s   f ea t u r th at  is   u s ed   to   m ea s u r th d if f er e n ce   in   in te n s it y   o r   v ar iatio n s   o f   g r a y   p i x els  i n   th i m ag e.   T h f o llo w i n g   eq u a tio n   is   u s ed   to   m ea s u r th co n tr ast o f   a n   i m ag e.                         {        (       )   |       |     }                     ( 4 )     c.   I DM   ( I n v er s Di f f er en t M o m e n t)   I DM   r ep r esen ts   lo ca h o m o g en eit y   i n   th e   i m ag e   th a h as  s i m ilar   s h ad es   o f   g r a y   i n   t h co - o cc u r r en ce   m atr i x .   I DM   v a lu w il b g r ea ter   w h e n   co u p le s   o f   p ix el s   t h at  h a v t h eli g i b le  in ten s it y   o f   co - o cc u r r en ce   m atr i x   ar c o n ce n t r ated   in   f e w   co o r d in ates a n d   w il l s h r in k   w h en   s p r ea d .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2088 - 8708       Herb   Lea ve s   R ec o g n itio n   u s in g   Gra Leve l Co - o cc u r r en ce   Ma tr ix  a n d   F ive  Di s ta n ce -   …  ( R .   R iz a l I s n a n to )   1925         (       (       )   )     (       )                                                        ( 5 )     d.   E n tr o p y   E n tr o p y   o n   G L C m ea s u r e s   t h d is o r d er   d is tr ib u tio n   o f   g r a y   lev e ls   o f   a n   i m a g o n   co - o cc u r r en ce   m atr i x .   E n tr o p y   is   h ig h   w h en   t h e le m e n t s   o f   G L C h a v r elativ el y   eq u al  v al u es.                  (        (       )      (        (       ) ) )                             ( 6 )     e.   C o r r ela t i on   C o r r elatio n   is   m ea s u r o f   lin ea r   d ep en d en ce   b et w ee n   t h v al u es  o f   g r a y   lev e ls   in   t h i m a g e.   C o r r elatio n   f u n c tio n   ca n   b e   s ee n   in   t h eq u atio n :                           (       ) (       (       )               )                                                     ( 7 )     2 . 4 .   Si m ila rit y   m ea s ure s   us i ng   5   ( f iv e)   dis t a nces     Af ter   t h e   f ea t u r e x tr ac tio n   p r o ce s s ,   s i m ilar it y   test s   b et w e en   te s ti n g   i m ag e   f ea tu r e s   a n d   r eg is ter ed   i m a g f ea tu r e s .   T h er ar 5   ( f iv e)   d i s tan ce s   i m p le m en ted ,   th o s ar C h eb y s h ev ,   C it y b lo ck ,   Min k o w s k i,   C an b er r a,   an d   E u clid ea n   d i s ta n ce s .      C it y - b lo ck   d i s tan ce   i s   d ef i n ed   as f o llo w s :                 ( 8 )     W h er v 1   an d   v 2   ar t w o   v ec to r s   w h o s d i s ta n ce s   w i ll  b ca l cu lated   an d   N   d en o te s   t h le n g th   o f   t h v ec to r .   I f   th v ec to r   h a s   t w o   v al u es,   cit y - b lo ck   d i s tan ce   ca n   b i m ag i n ed   as  h o r izo n tal  p l u s   v er tica d is ta n ce   f r o m   t h e   f ir s v ec to r   to   th s ec o n d   v ec t o r ,   w h ic h   is   ill u s t r ated   in   Fi g u r 3 ( a) .   Dis ta n ce   b o x   ch es s   o r   also   k n o w n   b y   th n a m o f   C h eb y s h e v   d is ta n ce   is   d ef i n ed   as  f o llo w s .       (           )                    ( |     (   ) -     (   ) | )                                     (9 )     T h eq u atio n   ab o v e   ill u s tr ate s   th at   v 1   an d   v 2   ar e   t w o   v ec to r s   t h at  d is ta n ce   w ill  b ca lcu la ted   an d   N   d en o tes  t h le n g th   o f   th e   v ec t o r .   I f   th e   v ec to r   h as   t w o   v alu es,  th e   d is ta n ce   ca n   b e n v is i o n ed   as  t h lo n g e s t   d is tan ce   b et w ee n   th h o r izo n t al  d is tan ce   a n d   v er tical  d is ta n c e ,   w h ich   i s   d ep icted   in   Fi g ur e   3 ( b ) .             ( a)   C it y - b lo ck   Dis tan ce   il lu s tr atio n     ( b )   C h eb y s h ev   D is ta n ce   ill u s tr atio n     Fig u r 3 .   C o m p ar is o n   b et w ee n   C it y - b lo ck   an d   C h eb y s h ev   d is tan ce s       Min k o w s k i d is ta n ce   is   d ef i n ed   as f o llo w s .                 ( 1 0 )     I f   th v al u p   1 ,   th en   t h e   eq u atio n   b ec o m es  t h C it y - b lo ck   d is tan ce .   Fo r   th v al u p   2 ,   it         d ( v 1 , v 2 ) = K = 1 N å v 1 ( k ) - v 2 ( k ) d ( v 1 , v 2 ) = k = 1 N å v 1 ( k ) - v 2 ( k ) p p Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  8 ,   No .   3 J u n e   201 8   :   1 9 2 0     1932   1926   b ec o m e s   th E u clid ea n   d is ta n ce ,   w h ich   ca n   b s tated   as th f o r m u la:                      ( 1 1 )     W h ile  C a n b er r d is tan ce   ca n   b ex p r ess ed   as:                        ( 1 2 )     R ef er r i n g   to   t h e x p lan at io n   u s es  lea f   p atter n   a s   it s   c h ar ac te r is tic,   t h is   r esear ch   is   to   d esi g n   s y s te m   th at  ca n   r ec o g n ize  t h t y p es  o f   h er b al  leav e s .   T h leaf   i m a g r ec o g n itio n   p r o ce s s   b eg i n s   w it h   a n   i m a g d ata   p r o ce s s in g   u s in g   s eg m e n tatio n   p r o ce s s   w it h   t h i n te n s it y   n o r m aliza tio n   p r o ce s s ,   f ea t u r ex tr ac tio n   w it h   Gr a y - L e v el  C o - o cc u r r en ce   Ma tr ix   ( GL C M)   m eth o d   an d   i ts   id e n ti f icatio n   u s i n g   d i s ta n ce - b ased   s i m ilar it y   m ea s u r es.   T h er ef o r e,   th is   r esear ch   a i m s   to   co m p ar th e   r ec o g n itio n   m eth o d   u s in g   d is ta n ce - b ase d   s i m ilar it y   m ea s u r es ,   i.e .   C h eb y s h e v ,   C i t y - B lo ck ,   M in k o w s k i,  C a n b er r a,   an d   E u clid ea n   d is tan ce s .       3.   RE SU L T A ND  AN AL Y SI S   3 . 1 .   G L CM   f ea t ure  ex t ra ct io n   T h er ar f iv ch ar ac ter is tic s   as  th r es u lt s   o f   G L C f ea t u r ex tr ac tio n i.e .   ASM,   co n tr ast,  I DM ,   en tr o p y ,   an d   co r r elatio n .   T h es f i v p ar a m eter s   ca n   b u s ed   as  d is tin g u is h i n g   f ea tu r e s   f o r   ea ch   leaf   i m ag e   o f   m ed icin a p lan t s .   T h ex a m p les   f r o m   G L C c h ar ac ter is ti v al u o f   th e   test   i m a g es   b y   t h t w o   t y p es  o f   leav es ,   i.e   P lu c h ea   i n d i ca   an d   Ficu s   b en j a m i n   o f   m ed ici n al  p lan ts   at  d i s tan ce   o f   1   p ix el   an d   a o r ien ta tio n   an g le   o f   0 ° ca n   b s ee n   i n   T ab le  3 .       T ab le  3 Sam p les o f   GL C M   V alu o f   T est I m ag at  An g le  0 0   an d   Dis ta n ce   1   P ix el   I mag e   N a me   A S M   C o n t r a s t   I D M   En t r o p y   C o r r e l a t i on   P l u c h e a   i n d i c a     ( 1 )   0 . 0 0 1 2   1 2 9 . 6 6 0 2   0 . 2 4 2 6   7 . 9 7 9 5   4 . 2 5 e - 04   P l u c h e a   i n d i c a   ( 2 )   0 . 0 0 2 7   1 0 2 . 3 7 3 9   0 . 2 9 2 9   7 . 6 7 5 7   3 . 7 8 e - 04   F i c u b e n j a mi n   ( 1 )   0 . 0 0 3 3   9 5 . 2 2 1 5   0 . 3 6 2   7 . 6 0 9 7   2 . 0 3 e - 04   F i c u b e n j a mi n   ( 2 )   0 . 0 0 2 6   1 2 3 . 8 4 6 2   0 . 3 3 7   7 . 7 6 5 5   1 . 8 9 e - 04       3 . 2 .   T ra ini ng   i m a g re co g nitio n   T r ain in g   i m a g e   r ec o g n itio n   i s   co n d u cted   o n   th e   i m a g t h at  h as   p r ev io u s l y   e x is ted   i n   d atab ase.   T esti n g   w it h   t h is   tr ai n in g   i m a g e   ai m s   to   v alid ate  w h et h er   t h r esu l tin g   C h eb y s h e v   d is tan c is   ze r o   o r   n o t.  T h e   T ab le  4   s h o w s   t h r ee   s a m p l es o f   leaf   a s   test i n g   r esu lts   o f   tr ai n in g   i m a g e.       T ab le  4 .   Sam p le s   o f   T r ain in g   I m ag T est   T e st   D a t a   N a me   C h e b y sh e v   d i s t a n c e   R e c o g n i z e d   a s   Ex p l a n a t i o n   R i c i n u s   c o mm u n i s_ 0 1 2   0   R i c i n u s   c o mm u n i s   T r u e     S a u r o p u a n d r o g y n u s_ 0 6 4   0   S a u r o p u a n d r o g y n u s   T r u e   Z a mi o c u l c a s   z a mi f o l i a _ 0 5 0   0   Z a mi o c u l c a s   z a mi f o l i a   T r u e       T ab le  4   is   t h r es u lt  o f   C h eb y s h ev   d is ta n ce   i n   tr ai n i n g   i m ag e   tes tin g   is   ze r o   as   th e   r es u lt  o f   t h d if f er e n ce   b et w ee n   th f ea t u r v ec to r   o f   th tr ai n i n g   i m ag b ein g   tes ted   an d   th tr a in i n g   i m a g e   i n   t h e   d atab ase.   T h u s ,   it  is   k n o w n   t h at  th r ec o g n itio n   p r o g r a m   w o r k s   p r o p er ly   b ec au s t h tr ain   i m a g b ein g   te s ted   is   e x ac tl y   t h s a m e   as  t h e x is ti n g   i m ag e   in   th e   d atab ase.   I f   t h tr ai n   i m a g te s ti n g   d o es  n o t   p r o d u ce   th e   C h eb y s h ev   d is tan ce   o f   ze r o ,   it   m ea n s   th a th e   r ec o g n itio n   p r o g r a m   d o es n o w o r k   p r o p er ly .     3 . 3 .   T est  i m a g re co g nitio n   T h test   i m a g r ec o g n itio n   o f   t h h er b   leav e s   i s   p er f o r m e d   to   f i n d   th e   p er ce n ta g o f   s u cc es s f u l   r ec o g n itio n   f r o m   3 0   t y p es   o f   leav es   o f   m ed ici n al   p lan t s .   Fi v i m a g es   f r o m   e ac h   t y p o f   leav es   ar e   ta k en   a s   th te s i m a g es   t h at  ar n o t   g o in g   t h r o u g h   t h tr ai n i n g   s t ag e,   t h en   test ed   ag ai n s 5   v a r iatio n s   o f   G L C M   o r ien tatio n   an g le  a n d   5 - p ix el  d is tan ce s .   T o   ca lcu late  th p er ce n tag o f   t h s u cc ess   r ate  o f   r ec o g n it io n   ( p ) ,   it  d ( v 1 , v 2 ) = k = 1 N å v 1 ( k ) - v 2 ( k ) 2 d ( v 1 , v 2 ) = v 1 ( k ) - v 2 ( k ) v 1 ( k ) + v 2 ( k ) k = 1 n å Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2088 - 8708       Herb   Lea ve s   R ec o g n itio n   u s in g   Gra Leve l Co - o cc u r r en ce   Ma tr ix  a n d   F ive  Di s ta n ce -   …  ( R .   R iz a l I s n a n to )   1927   ca n   u s t h E q u atio n   ( 1 3 ) .   T ab le  5   is   an   ex a m p le  o f   th test   r esu lt s   o 3   ( th r ee )   v ar iatio n   d is tan ce - b ased   s i m ilar it y   m ea s u r es  o f   an g le  9 0 °  an d   d is tan ce   o f   1   p ix el.                                                                                                                                             ( 1 3 )       T ab le  5 .   Sam p les o f   T esti n g   R esu lt o f   T est  I m a g e s   w i th   A n g le  9 0 0 D   =   1   T e st   D a t a   N a me   C h e b y sh e v   C i t y b l o c k   M i n k o w sk i   P l u c h e a   i n d i c a   ( 1 )   T r u e   F a l s e   F a l s e   P l u c h e a   i n d i c a   ( 2 )   T r u e   F a l s e   F a l s e   P l u c h e a   i n d i c a   ( 3 )   T r u e   F a l s e   F a l s e   P l u c h e a   i n d i c a   ( 4 )   T r u e   F a l s e   F a l s e   P l u c h e a   i n d i c a   ( 5 )   T r u e   F a l s e   F a l s e   F i c u s B e n j a m i n a   ( 1 )   F a l s e   F a l s e   F a l s e   F i c u s B e n j a m i n a   ( 2 )   F a l s e   T r u e   T r u e   F i c u s B e n j a m i n a   ( 3 )   F a l s e   F a l s e   F a l s e   F i c u s B e n j a m i n a   ( 4 )   F a l s e   F a l s e   F a l s e   F i c u s B e n j a m i n a   ( 5 )   F a l s e   F a l s e   F a l s e   A n r e d e r a   C o r d i f o l i a   ( 1 )   T r u e   F a l s e   F a l s e   A n r e d e r a   C o r d i f o l i a   ( 2 )   T r u e   F a l s e   F a l s e   A n r e d e r a   C o r d i f o l i a   ( 3 )   F a l s e   F a l s e   F a l s e   A n r e d e r a   C o r d i f o l i a   ( 4 )   T r u e   F a l s e   F a l s e   A n r e d e r a   C o r d i f o l i a   ( 5 )   F a l s e   F a l s e   F a l s e   R i c i n u s   C o mm u n i s ( 1 )   F a l s e   F a l s e   T r u e   R i c i n u s   C o mm u n i s ( 2 )   F a l s e   T r u e   T r u e   R i c i n u s   C o mm u n i s ( 3 )   F a l s e   F a l s e   F a l s e   R i c i n u s   C o mm u n i s ( 4 )   F a l s e   T r u e   T r u e   R i c i n u s   C o mm u n i s ( 5 )   F a l s e   F a l s e   F a l s e   H e mi g r a p h i s A l t e r n a t a   ( 1 )   F a l s e   F a l s e   F a l s e   H e mi g r a p h i s A l t e r n a t a   ( 2 )   F a l s e   F a l s e   F a l s e   H e mi g r a p h i s A l t e r n a t a   ( 3 )   F a l s e   F a l s e   F a l s e   H e mi g r a p h i s A l t e r n a t a   ( 4 )   F a l s e   F a l s e   F a l s e   H e mi g r a p h i s A l t e r n a t a   ( 5 )   F a l s e   F a l s e   F a l s e   A l p i n i a   G a l a n g a   ( 1 )   T r u e   T r u e   T r u e   A l p i n i a   G a l a n g a   ( 2 )   T r u e   T r u e   T r u e   A l p i n i a   G a l a n g a   ( 3 )   T r u e   T r u e   T r u e   A l p i n i a   G a l a n g a   ( 4 )   T r u e   T r u e   T r u e   A l p i n i a   G a l a n g a   ( 5 )   F a l s e   F a l s e   F a l s e       R es u lts   o f   r ec o g n itio n   r ate  th r o u g h o u t h test i n g   t h at  h as  b ee n   co n d u cted   o n   1 5 0   test   im ag es  w it h   all  v ar iatio n s   ar s h o w n   in   T ab le  6 .       T ab le  6 .   R ec o g n itio n   P er ce n ta g o f   A ll Va r iatio n s   o f   GL C M   P ar am eter s   ( C h eb y s h e v )   O r i e n t a t i on  A n g l e   P i x e l   D i st a n c e   d = 1   d = 2   d = 3   d = 4   d = 5   A l l   A n g l e s   6 . 0 0   5 . 3 3   6 . 0 0   8 . 0 0   4 . 0 0   A n g l e   0   1 7 . 3 3   1 4 . 6 7   1 3 . 3 3   1 2 . 0 0   1 3 . 3 3   A n g l e   45   1 4 . 0 0   1 8 . 0 0   1 9 . 3 3   1 3 . 3 3   1 4 . 6 7   A n g l e   90   1 8 . 0 0   1 8 . 6 7   1 6 . 6 7   1 5 . 3 3   1 6 . 0 0   A n g l e   135   1 3 . 3 3   8 . 0 0   8 . 0 0   8 . 0 0   8 . 6 7       Fig u r e   5   a n d   T ab le  6   illu s tr at e   th r ec o g n i tio n   s u cc e s s   r ates   g r ap h   o f   1 5 0   test   i m a g e s   f r o m   3 0   t y p e s   o f   h er b   lea f   u s i n g   C h eb y s h e v   d is ta n ce   m ea s u r e m e n t.  Af t er   test in g   b d o n e,   t h is   r ec o g n i tio n   s y s te m   w it h   GL C m et h o d   an d   C h eb y s h e v   d is ta n ce   p r o d u ce   t h h ig h es ac cu r ac y   r ate  o f   1 9 . 3 3 w h ich   i s   at  d i s ta n c e   o f   3   p ix els  an d   u s i n g   s in g le   o r ien tatio n   an g le  o f   4 5 ° W h i le  th lo w est  ac c u r ac y   r ate  is   4 . 0 0 w h e n   u s in g   an   o r ien tatio n   all  an g le  w it h i n   5   n eig h b o r in g   p i x els.   T ab le  7   an d   Fig u r e   6   d ep ict  t h r ec o g n itio n   s u c ce s s   r ate s   g r ap h   o f   1 5 0   test   i m ag e s   u s in g   C it y - b lo c k   d is tan ce   m ea s u r e m en t.  Af ter   test i n g   b d o n e,   th i s   r ec o g n it io n   s y s te m   w it h   G L C m et h o d   an d   C it y b lo ck   d is tan ce   p r o d u ce   th h ig h est   ac cu r ac y   r ate  o f   1 8 . 6 7 w h ich   i s   at  d is ta n ce   o f   1   p ix els  a n d   s in g le   or ien tatio n   a n g le  o f   0 °.  W h ile   th e   lo w est   ac cu r ac y   r ate  i s   4 . 0 0 w h e n   u s i n g   a n   o r ien tatio n   all   an g le   w it h i n   5   n eig h b o r in g   p ix el s   an d   u s i n g   a n   o r ien tatio n   all  an g le.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  8 ,   No .   3 J u n e   201 8   :   1 9 2 0     1932   1928         Fig u r e   5 .   Su cc es s   R ate s   Gr ap h   o f   T est I m a g R ec o g n itio n   u s i n g   C h eb y s h e v   d is tan ce     Fig u r e   6 .   Su cc es s   R ate s   Gr ap h   o f   T est I m a g R ec o g n itio n   u s i n g   C i t y - b lo ck       T ab l e   7 R ec o g n itio n   P er ce n ta g o f   A ll Va r iatio n s   o f   GL C M   P ar am eter s   ( C i t y - b lo ck )   O r i e n t a t i on  A n g l e   P i x e l   D i st a n c e   d = 1   d = 2   d = 3   d = 4   d = 5   A l l   A n g l e s   6 . 0 0   5 . 3 3   6 . 0 0   8 . 0 0   4 . 0 0   A n g l e   0   1 8 . 6 7   9 . 3 3   1 2 . 0 0   1 3 . 3 3   1 0 . 6 7   A n g l e   45   1 4 . 0 0   1 0 . 0 0   1 4 . 6 7   1 0 . 0 0   1 0 . 0 0   A n g l e   90   1 6 . 0 0   1 6 . 0 0   1 0 . 6 7   1 1 . 3 3   1 4 . 0 0   A n g l e   135   1 2 . 6 7   1 4 . 6 7   1 4 . 0 0   1 0 . 0 0   1 1 . 3 3       T ab le  8 .   R ec o g n itio n   P er ce n ta g o f   A ll Va r iatio n s   o f   GL C M   P ar am eter s   ( Mi n k o w s k i)   O r i e n t a t i on  A n g l e   P i x e l   D i st a n c e   d = 1   d = 2   d = 3   d = 4   d = 5   A l l   A n g l e s   6 . 0 0   5 . 3 3   6 . 0 0   8 . 0 0   4 . 0 0   A n g l e   0   1 6 . 6 7   1 1 . 3 3   1 3 . 3 3   1 5 . 3 3   1 0 . 6 7   A n g l e   45   1 5 . 3 3   1 2 . 6 7   1 4 . 0 0   1 0 . 6 7   1 0 . 0 0   A n g l e   90   1 8 . 6 7   1 8 . 0 0   1 1 . 3 3   1 2 . 6 7   1 4 . 6 7   A n g l e   135   1 4 . 0 0   1 6 . 6 7   1 4 . 6 7   1 1 . 3 3   1 0 . 6 7       T ab le   8   an d   Fig u r e   7   d ep ict  th r ec o g n itio n   s u cc es s   r ates  g r a p h   o f   1 5 0   test   im a g es  u s i n g   M in k o w s k i   d is tan ce   m ea s u r e m en t.  Af ter   test i n g   b d o n e,   th is   r ec o g n it i o n   s y s te m   w it h   G L C m et h o d   an d   Min k o w s k d is tan ce   p r o d u ce   th h ig h est   ac cu r ac y   r ate  o f   1 8 . 6 7 w h ich   i s   at  d is ta n ce   o f   1   p ix els  a n d   s in g le   o r ien tatio n   a n g le  o f   9 0 °.  W h il th lo w es t a cc u r ac y   r ate  is   4 . 0 0 w h en   u s in g   a n   o r ien tat io n   all  a n g le  w it h i n   5   n eig h b o r in g   p ix el s   an d   u s i n g   a n   o r ien tatio n   an g le.             Fig u r e   7 .   Su cc es s   R ate s   Gr ap h   o f   T est I m a g R ec o g n itio n   Mi n k o w s k i     Fig u r e   8 .   Gr ap h   o f   Su cc e s s   R a te  I n tr o d u ctio n   o f   1 0 ,   2 0   an d   3 0   L ea f   T y p es       0.0 0 5.0 0 10. 00 15. 00 20. 00 25. 00 d= 1 d= 2 d= 3 d= 4 d= 5 A l l  Ang l e s A ng l e   0 A ng l e   4 5 A ng l e   9 0 A ng l e   1 35 0.0 0 5.0 0 10. 00 15. 00 20. 00 d=  1 d=  2 d=  3 d=  4 d=  5 A l l  Ang l e A ng l e   0 A ng l e   4 5 A ng l e   9 0 A ng l e   1 35 0.0 0% 5.0 0% 10. 00% 15. 00% 20. 00% d=  1 d=  2 d=  3 d=  4 d=  5 A l l  Ang l e A ng l e   0 A ng l e   4 5 A ng l e   9 0 A ng l e   1 35 0.0 0% 20. 00% 40. 00% 60. 00% 80. 00% 100 .00% 1 0   T es t   D at a 2 0   T es t   D at a 3 0   T es t   D at a Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2088 - 8708       Herb   Lea ve s   R ec o g n itio n   u s in g   Gra Leve l Co - o cc u r r en ce   Ma tr ix  a n d   F ive  Di s ta n ce -   …  ( R .   R iz a l I s n a n to )   1929   Fig u r e   8   d ep icts   g r ap h   o f   t h s u cc e s s   r ate  o f   1 0 ,   2 0   an d   3 0   leaf   i m ag e s .   Fro m   t h te s u s i n g   1 0   ( ten )   test   i m ag e   d ata  w i th   v ar io u s   d is ta n ce s   u s ed   f o r   id en ti f icatio n ,   it  ca n   b e   s h o w n   th at   test in g   u s in g   C an b er r d is tan ce   i s   th b est  w it h   r ec o g n itio n   r ate  9 2 %.   T h er ar s o m m o s p r o b ab l y   r ea s o n s   th at  i n f l u en ce   t h r e co g n itio n   r ates  ar n o to o   g o o d   r esu lts .   F ir s t,  s o m o b j ec ts   ar to o   s m all  i f   co m p ar ed   to   its   b ac k g r o u n d ,   f o r   e x a m p le:   A lp in a   g alan g a,   C li n ac at h u s   m u tan s   L i n d au ,   a n d   P an d an u s   a m ar y lli f o liu s .   T h is   s it u atio n   ten d s   to   g i v f al s r ec o g n itio n   r es u lt s .   Fi g u r 9   d ep icts   s o m leav es  w i th   it s   o b j ec is   to o   s m all   i f   co m p ar ed   to o   its   b ac k g r o u n d .   S ec o n d ,   s o m leav e s   h a v e   al m o s s i m ilar   te x t u r as  t h e   o th er s .   T h is   s i m ilar it y   te n d s   to   g i v f alse  r ec o g n itio n   r es u lts   to o .   Fig u r e   10  s h o w s   ei g h t   p air s   o f   d if f er e n t l ea v es  w it h   s i m i lar   tex t u r e.           ( a )   A l p i n a   g a l a n g a       ( b )   C l i n a c a t h u mu t a n s   L i n d a u       ( b )   P a n d a n u a mary l l i f o l i u s     Fig u r e   9 .   Sa m p le  o f   s o m leav es th at  ar to o   s m al l c o m p ar ed   to   its   b ac k g r o u n d               C a t h a n a n t h u s ro se u s I   a n d   A n n o n a   s q u a mo sal     F i c u b e n j a mi n a   a n d   S a u r o p u s   a n d r o g y n o u s             A v e r r h o a   b i l i mb i   a n d   B o e se n b e r g i a   r o t u n d a     S t r o b i l a n t h e s c r i s p u s a n d   S y z y g i u p o l y a n t h u m              A n n o n a   m u r i c a t a   a n d   M o r i n d a   c i t r i f o l i a   A l p i n a   g a l a n g a   a n d   P a n d a n u s   a m a r y l l i f o l i u s                 M u ss a e n d a   p u b e sce n s   a n d   P si d i u m g u a j a v a   C l i n a c a t h u s   mu t a n s L i n d a u   a n d   A l p i n a   g a l a n g a l     Fig u r 1 0 .   E ig h t p air   o f   leav e s   w it h   s i m i lar   tex t u r e       No all  leaf   i m a g es  ca n   b w el r ec o g n ized   b y   t h ap p licatio n   b ec au s th r ec o g n itio n   p r o ce s s   o f   t h e   leaf   i m a g to   b r ec o g n ized   s till   d ep en d s   o n   t h n u m b er   o f   leaf   test   i m a g e s .   No r m all y ,   t h m o r d ata   test e d   th te n d en c y   o f   r ec o g n it io n   r esu lt s   to   i n cr ea s e.   Ho w ev er ,   w h e n   w ad d   m o r d ata  to   b test ed   w h ich   i ts   tex t u r is   s i m ilar   to   o t h er   t y p e s   o f   lea f ,   t h r ec o g n it io n   w ill  b f alse.   T h er ef o r e,   in   t h is   r es ea r ch ,   t h ad d itio n   o f   test   d ata  ev e n   lo w er s   t h r ec o g n itio n   r ate.   Als o ,   th c h a r ac ter is tics   o f   t h lea v es  ca n   b s ee n   f r o m   o t h er   asp ec ts   s u c h   as  co lo r ,   s ize,   s h ap e,   tex t u r e,   an d   o d o r   f o r   w h ic h   t h e y   ar n o b in v o l v ed   in   t h is   r esear c h .   T h er ef o r e,   s o m r esear ch   in v o lv in g   th o t h er   asp ec ts   m e n tio n ed   ab o v to   r ec o g n ize  th h er b   leav es  ar s u g g e s ted   to   p r o d u ce   th b est r ec o g n itio n   r esu l ts .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.