I nte rna t io na l J o urna l o f   E lect rica l a nd   Co m p ute r  E ng in ee ring   ( I J E CE )   Vo l.   9 ,   No .   3 ,  J u n e   201 9 ,   p p .   1 7 1 1 ~ 1 7 1 9   I SS N:  2 0 8 8 - 8708 ,  DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / i j ec e . v9 i 3 . p p 1 7 1 1 - 1719       1711       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   M o m ent   inv a ria nt - ba sed  features   for   J a w i chara cter  rec o g nition       F it ri  Arnia ,   K ha irun Sa dd a m i,  K ha ir ul M un a di   De p a rte m e n t  o f   El e c tri c a l  a n d   Co m p u ter E n g in e e rin g ,   S y iah   Ku a la Un iv e rsit y ,   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   Oct  2 0 ,   2 0 1 8   R ev i s ed   No v   2 6 ,   2 0 1 8   A cc ep ted   Dec   1 1 ,   2 0 1 8       A n c ien t  m a n u sc rip ts  w rit ten   i n   M a la y - A ra b ic  c h a ra c ters ,   w h ich   a re   k n o w n   a s  " Ja w i "   c h a ra c ters ,   a r e   m o stl y   f o u n d   i n   M a lay   w o rld .   No w a d a y s,  m a n y   o f   th e   m a n u sc rip ts  h a v e   b e e n   d ig it a li z e d .   Un li k e   Ro m a n   letters ,   th e re   is  n o   o p t ica l  c h a ra c ter  re c o g n it io n   (OCR)  so f twa re   f o r  Ja w i  c h a ra c ters .   Th is  a rti c le  p ro p o se s  a   n e w  a lg o rit h m   f o r  Ja w i  c h a ra c t e r  re c o g n it io n   b a se d   o n   Hu ’s   m o m e n t  a s  a n   in v a rian t  fe a tu re   th a t  we   c a ll   th e   tree   ro o t  (T R)  a lg o rit h m .   T h e   T R  a lg o rit h m   a ll o w s  e v e r y   J a w i  c h a ra c ter  to   h a v e   a   u n iq u e   c o m b in a ti o n   o f   m o m e n t.   S e v e n   v a lu e s  o f   th e   Hu ’s  m o m e n t  a re   c a lcu late d   f ro m   a ll   Ja wi   c h a ra c ters ,   w h ich   c o n sist  o f  3 6   iso late d ,   2 7   i n it ial,   2 7   m id d le,  a n d   3 5   e n d   c h a ra c ters ;  th is  m a k e s  a   to tal  o f   1 2 5   c h a ra c ters .   T h e   T R  a lg o rit h m   w a s   th e n   a p p li e d   to   re c o g n ize   t h e se   c h a ra c ters .   T o   a ss e ss   th e   T R  a lg o r it h m ,   fi v e   c h a ra c ters   th a t  h a d   b e e n   r o tate d   t o   9 0 o   a n d   1 8 0 o   a n d   sc a led   w it h   f a c to rs  o f  0 . 5   a n d   2   w e re   u se d .   Ov e r a ll ,   th e   re c o g n it io n   ra te  o f   th e   T R  a lg o rit h m   w a s   9 0 . 4 % ;  1 1 3   o u t  o f   1 2 5   c h a ra c ters   h a v e   a   u n iq u e   c o m b in a ti o n   o f   m o m e n t  v a lu e s,  w h il e   tes ti n g   o n   ro tate d   a n d   sc a led   c h a ra c ters   a c h iev e d   8 2 . 1 4 %   re c o g n it io n   ra te.  T h e   p ro p o se d   m e th o d   sh o w e d   a   su p e rio r  p e rf o r m a n c e   c o m p a re d   w it h   th e   S u p p o rt  V e c to r  M a c h i n e   a n d   E u c li d ia n   Dista n c e     a s c las si fi e r.   K ey w o r d s :   Featu r e  ex tr ac tio n   J a w i c h ar ac ter   r ec o g n itio n   Mo m en t i n v ar ian t   Op tical  ch ar ac ter   r ec o g n itio n   P atter n   class i f ier   T r ee   r o o t  ( T R )   alg o r ith m   Co p y rig h t  ©   2 0 1 9   In stit u te o f  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 l  rig h ts re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Fit r i  A r n ia,   Dep ar t m en t o f   E lectr ical  an d   C o m p u ter   E n g in ee r i n g ,   Facu lt y   o f   E n g i n ee r i n g ,   S y ia h   Ku ala  U n i v er s it y ,   J l.  Sy ec h   A b d u r r au f   No . 7 ,   B a n d a  A ce h ,   I n d o n e s ia.   E m ail:  f . ar n ia @ u n s y iah . ac . id       1.   I NT RO D UCT I O N   Han d w r iti n g   c h ar ac ter   r ec o g n itio n   h as  b ec o m e  o n e  o f   t h e  m o s t  in ter esti n g   r esear c h   ar ea s   in   th e   d ig ital  i m a g e  p r o ce s s in g   f ield .   T h e  in cr ea s ed   v ar iet y   o f   ch ar ac ter s   to   b e  r ec o g n ized   i m p lie s   th at  t h e  r esear c h   in to   ch ar ac ter   r ec o g n itio n   s ti ll  g ain in g   h i g h   atte n tio n   an d   is   s till   n ec es s ar y .   T h e  m ai n s tr ea m   r esear ch   i n   ch ar ac ter   r ec o g n i tio n   in cl u d es   L at in ,   C h in e s e,   A r ab ic,   J ap an ese,   an d   I n d ian .   I n   ad d itio n ,   t h e  c u r r en t  r esear c h   co m p r is e s   t h e  v ar iatio n   o f   A r a b ic  ch ar ac ter s ,   s u c h   as Ur d u ,   Far s i,  an d   J a w i.   I n d o n esia,  esp ec iall y   A ce h ,   h a s   m a n y   r elic  b o o k s   t h at  ar e  w r itten   i n   J a w i  c h ar ac ter s .   J a w i  o r   Ma lay – A r ab ic  ter m in o lo g y   r ef er s   to   th e  lan g u ag e  w r i tten   i n   A r ab ic  letter s   b u t  v er b alize d   i n   Ma la y   lan g u ag e.   T h e  Ma la y   lan g u ag e  h a s   b ee n   u s ed   in   So u t h ea s t   A s ia,   i n clu d in g   I n d o n e s ia,   Ma la y s ia,   B r u n ei,   Si n g ap o r e,   So u t h   T h ailan d ,   So u th   P h ilip p in es,  an d   So u t h   M y a n m ar   [ 1 ] .   T h er e  is   a  s lig h t  d i f f er e n ce   b et w ee n   A r ab ic  an d   J a w i  ch ar ac ter ,   in   w h ic h   th e  l atter   h as  s i x   ad d itio n al  letter s   ad ap ted   to   th e  Ma lay   lan g u a g e.   T h e  ad d itio n al   lett er s   ar e  letter   ڤ   f o r   “ p ”,   letter   ڽ   f o r   “ n y ”,   letter   ڠ f o r   “ n g ”,   letter   چ   f o r   “ C a” ,   letter   ڬ   f o r   “ Ga” ,   an d   letter   ۏ   f o r   “ Va” .   Mo r eo v er ,   J a w i  ch ar ac ter s   co m m o n l y   d o   n o t  u s e  v o w el  m ar k s   ( h ar a k ah )   [ 2 ] .   T h e  lis t  o f   J a w i   ch ar ac ter s   ca n   b e  s ee n   i n   T ab le  1 ,   in   w h ic h   t h e  s i x   ad d iti o n al   ch ar ac ter s   ar e  s h o w n   in   b o ld .   T h er e  ar e  3 6   is o lated   ch ar ac ter s ,   2 7   in itial - f o r m   a n d   m id d le - f o r m   ch ar ac te r s ,   an d   3 5   en d - f o r m   c h ar ac ter s .   T h e  to tal  n u m b er   o f   ch ar ac ter s   is   1 2 5 .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            I SS N :   2088 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  9 ,   No .   3 ,  J u n e  2 0 1 9   :   1 7 1 1   -   1 7 1 9   1712   T ab le  1 .   J aw i C h ar ac ter s   No   C h a r a c t e r   N a me   I so l a t e d   B e g i n n i n g   M i d d l e   En d   1   A l i f   ا       اـ   2   Ba   ب   ـب   ـب ـ   بـ   3   Ta   ت   ـت   ـت ـ   تـ   4   T sa   ث   ـث   ـث ـ   ثـ   5   Ji m   ج   ـج   ـ ج ـ   جـ   6   Ca   چ   ـچ   ـ چـ   چـ   7   Ha   ح   ـح   ـ ح ـ   حـ   8   K h a   خ   ـخ   ـ خ ـ   خـ   9   Da   د       دـ   10   D z a   ذ       ذـ   11   Ra   ر       رـ   12   Za   ز       زـ   13   S i n   س   ـس   ـ س ـ   سـ   14   sy a   ش   ـش   ـ ش ـ   شـ   15   S h a   ص   ـص   ـ ص ـ   صـ   16   D h a   ض   ـض   ـ ض ـ   ضـ   17   T h a   ط   ـط   ـ طـ   طـ   18   Z h a   ظ   ـظ   ـ ظـ   ظـ   19   A i n   ع   ـع   ـع ـ   عـ   20   G h a i n   غ   ـغ   ـغ ـ   غـ   21   Ng a   ڠ   ـڠ   ـ ڠـ   ڠـ   22   Fa   ف   ـف   ـ ف ـ   فـ   23   Pa   ڤ   ـڤ   ـ ڤ ـ   ڤـ   24   Qa   ق   ـق   ـ ق ـ   قـ   25   K a f   ك   ـک   ـک ـ   كـ   26   G a   ڬ   ـڬ   ـ ڬـ   ڬـ   27   L a m   ل   ـل   ـ لـ   لـ   28   Mim   م   ـم   ـم ـ   مـ   29   N u n   ن   ـن   ـن ـ   نـ   30   N y a   ڽ   ـڽ   ـ ڽـ   ڽـ   31   W a w   و       وـ   32   Va   ۏ       ۏـ   33   H a a   ه   ـه   ـه ـ   هـ   34   Ya   ي   ـي   ـي ـ   يـ   35   h a mz a h   ء       ء   36   L a mal i f         ـ     T o t a l   36   27   27   35       T h e  r ec o g n itio n   o f   J a w i  c h ar ac ter s   is   i m p o r tan t   b ec au s e   J a w i   ch ar ac ter s   w er e  w id el y   u s ed   in   t h e   So u t h ea s t  A s ian   co u n tr ies  f o r   6 0 0   y ea r s   [ 3 ] .   T h e  J a w i   ch ar a cter s   w er e  u s ed   f o r   w r iti n g   Ma la y   lan g u ag e,   an d   ca n   b e  f o u n d   o n   m a n y   to m b s to n es,  cu r r en c y ,   r o y al  d ec r ee s ,   b o o k s ,   an d   s o   o n .   Fu r th er m o r e,   alm o s t  1 5 , 0 0 0   m an u s cr ip ts   ar e  w r itte n   i n   J a w i   w it h   v ar io u s   co n ten ts ,   n a m el y ,   tale s ,   t h eo lo g y ,   a n d   p o e m s   t h at  ca n   b e  f o u n d   in   m u s eu m s   al l  o v er   th e  w o r ld   in ,   f o r   in s tan ce ,   E n g la n d ,   th e  Neth er la n d s ,   Ma la y s ia,   I n d o n esia,  an d   m a n y   o th er   co u n tr ies.  T h e  a n cie n t  m an u s cr ip ts   n o t  o n l y   h o ld   a  r ec o r d   o f   th e  h i s to r y   a n d   cu ltu r e  o f   So u t h ea s t  Asi a n   co u n tr ies,  b u t  also   co n tai n   m ed ic al  p r escr ip tio n s ,   m ilit a r y   s tr ateg ie s ,   n a v i g atio n   tec h n iq u es,  a n d   o th er     u s e f u l k n o w led g e  [ 4 ] .   R esear ch   i n   t h e  d ig ital  i m a g e   an d   co m p u ter   v i s io n   f ield   h as  y ield ed   o p tical  ch ar ac ter   r ec o g n itio n   ( OC R )   f o r   C h i n ese  [ 5 ] ,   A r ab i c  [ 6 ] ,   [ 7 ] ,   I n d ian   [ 8 ] ,   an d   L ati n   c h ar ac ter s   [ 9 ] ,   b u t  n o   O C R   s y s te m   h a s   y et  b ee n   p r esen ted   f o r   J a w i  c h ar ac ter s .   A n   OC R   ap p licatio n   f r a m e w o r k   r eq u ir es  f o u r   s tep s ,   n a m el y :   ( 1 )   p r ep r o ce s s in g   [ 1 0 ] ,   [ 1 1 ] ,   [ 1 2 ] ;  ( 2 )   s eg m en tatio n ;  ( 3 )   f ea tu r e  ex tr ac tio n   [ 1 3 ] ,   [ 1 4 ] ;  an d   ( 4 )   p atter n   class i f fi ica tio n   [ 1 5 ] .   A t  p r esen t,  f e w   al g o r ith m s   f o r   J a w i  c h ar ac ter   r ec o g n itio n   ex i s t  an d   th ese  r ec o g n i tio n   alg o r ith m s   h a v e  o n l y   b ee n   te s ted   o n   a  li m ited   n u m b er   o f   J a w i   ch ar ac ter s .   Fo r   in s tan ce ,   t h e y   h av e  b ee n   tes ted   o n l y   o n   th e  i s o lated   ch ar ac ter s   [ 1 6 ] .   I n   r ec en t  y ea r s ,   ch ar ac ter   r ec o g n itio n   o f   A r ab ic  v ar i an ts ,   s u c h   as  Far s i   an d   Ur d u ,   h as  g ai n ed   atten tio n .   Ho w e v er ,   less   atte n tio n   h as   b ee n   p aid   t o   J a w i  ch ar ac ter s   c o m p ar ed   w ith   Ur d u   an d   Far s i.  T h u s ,   t h e  d ev elo p m en t  o f   a  J a w i  ch ar ac ter   r ec o g n itio n   al g o r ith m   w it h   a  co m p let e  d ataset  is   i n d ee d   r eq u ir ed   s o   th e  an cie n t J a w i  m an u s cr ip ts   ca n   b e  u tili ze d   in   e asier   w a y s .   T ab le  2   s h o w s   t h e  d etail s   o f   th e  ac c u r ac y   lev el s   o f   ch ar a cter   r ec o g n itio n   m eth o d s   u s i n g   p atter n   class i f ier s .   T h e  m eth o d   p r o p o s ed   b y   R az a k   th at  u s ed   Ha m m i n g   clas s i f ica tio n   ac h ie v ed   th e  h i g h e s t  ac cu r ac y   lev els,  w it h   9 7 %  r ec o g n itio n   r ate,   b u t  it  w a s   n o t  r o b u s t  to   s ca lin g   o p er atio n s   [ 1 7 ] .   T h e  m et h o d s   in   T ab le  2   n ee d   a  tr ain in g   p r o ce s s .   I n   co m m o n ,   th e  n u m b er   o f   tr ain i n g   c h ar ac ter s   is   p r o p o r tio n al   to   th e  r ec o g n itio n   ac cu r ac y ;  t h e  g r ea ter   th e  n u m b er   o f   tr ain in g   c h ar ac ter s ,   t h e  h i g h er   th e  r ec o g n it io n   ac c u r ac y   i s .   Mo r eo v er ,   an o th er   p r o b lem   o f   a  p atter n   class i f ier   estab li s h ed   u s i n g   lo ca l  o p tim a  s o lu tio n s ,   s u c h   as  n eu r al  n et w o r k s ,   is   th at  it   m a y   d ec r ea s e  th e  ac c u r ac y   lev e l  [ 1 8 ] .   O n   th e   o th er   h an d ,   m et h o d s   s u ch   as  Su p p o r t  Vec to r   Ma ch i n e   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:  2 0 8 8 - 8708     Mo men t in va r ia n t - b a s ed   fe a tu r es fo r   J a w i c h a r a cter reco g n itio n   ( F itr i A r n ia )   1713   ( SVM)   an d   Hid d en   Ma r k o v   Mo d els  ( HM M)   th at  ar e  b ase d   o n   g lo b al  o p tim u m   s o l u tio n s ,   r eq u ir e  lo n g er   ti m e   an d   m o r e  m e m o r y   to   ex ec u te  th e  p r o g r a m .   T h e  A d ab o o s t  alg o r ith m   f ails   d u e  to   n o i s e.   I n   A d ab o o s t,  th er e  ar e   t w o   p o in ts   o f   w ea k n ess :  th e  lear n in g   p r o ce s s   an d   class i f ic atio n   p r o ce s s   [ 1 9 ] .   A f ter   all,   th e  r esu lt  o f   ea ch   p atter n   clas s i f ier   is   i n f l u e n ce d   b y   t h e  f ea t u r e  s elec t io n   [ 2 0 ] .   T h e  m et h o d   p r o p o s ed   b y   Her y an to   et  al.   w as a b l e   to   r ea ch   9 5 . 6 7 % r ec o g n itio n   r ate,   b u t th e  tes tin g   p r o ce s s   r ea ch ed   an   ac cu r ac y   o f   7 3 . 5 9 % [ 2 1 ] .       T ab le  2 .   P er f o r m a n ce   o f   P atter n   C las s i f ier   in   J a w i  C h ar ac ter   R ec o g n itio n   No   R e se a r c h   M e t h o d s   S c o p e   a p p l i c a t i o n   R e c o g n i t i o n   A c c u r a c y   1   N a sr u d i n   [ 1 4 ]   I n v a r i a n t   F u t u r e ,   T r a c e   t r a n sf o r m,  M L P   I so l a t e d   p r i n t e d   Jaw i   N o t   d e t a i l s   2   N a sr u d i n   [ 1 6 ]   T r i p l e   F e a t u r e ,   S V M ,   M L P ,   B a y e si a n ,   e t c   H a n d w r i t t e n   J a w i   7 2 . 0 2 %   3   R a z a k   [ 1 7 ]   D i scre t e   W a v e l e t   T r a n sf o r m (D W T ) ,   H a mm i n g   c l a ss i f i c a t i o n   Jaw i   9 7 %   4   H e r y a n t o   [ 2 1 ]   F e a t u r e   V e c t o r ,   H y b r i d   A N N ,   D y n a mi c   p r o g r a mm i n g     Jaw i   w o r d   i so l a t e d   T r a i n i n g   =   9 5 . 6 7 %   T e st i n g   =   7 3 . 5 9 %   5   R e d i k a   [ 2 2 ]   F e a t u r e   V e c t o r ,   H M M   Jaw i   w o r d s   8 4 %   6   N a sr u d i n   [ 2 3 ]   T r i p l e   F e a t u r e   TT ,   EC ,   C C   I so l a t e d   P r i n t e d   a n d   h a n d w r i t t e n   Jaw i   P r i n t e d   =   8 0 . 5 6 %   H a n d w r i t t e n     =   6 9 , 4 4   %        Ma ch i n e  lear n in g   al g o r ith m s   s u ch   as  A r t if ic ial  Ne u r al  Net wo r k   ( A N N)   an d   SVM  h av e   b ee n   u s ed   t o   class i f y   a  p atter n ,   an d   w id el y   ap p lied   in   ch ar ac ter   r ec o g n iti o n   [ 2 4 ] .   I t  is   u s ed   to   p er f o r m   th e  cla s s i f icatio n   o r   r ec o g n itio n   i n   a  p h a s e  k n o w n   as  t h e  tr ai n in g   p h ase.   T h e  tr ain i n g   m e th o d   ca te g o r izes  t h e   ex tr ac ted   f ea tu r e s   in to   s ev er al  cla s s e s   o f   s i m ilar   p atter n s .   T h e  A NN  h a s   b ee n   u s ed   s in ce   t h e  1 9 8 0 s ,   an d   at  th e  en d   o f   1 9 9 0 s   SVM  w a s   in tr o d u ce d   as  n e w   an d   b etter   class i f icatio n   m et h o d   [ 2 5 ] .   T h e  d r a w b ac k   o f   m a ch in e   lear n in g   is   th e   m et h o d   r eq u ir es  e x p er i m e n tat io n   m eth o d   to   m o d el  t h e  tr ai n in g   p h a s e  [ 2 6 ] .   SVM  as  p ar t  o f   m ac h in e   lear n i n g   m et h o d   s h o w s   m o r e  s u p er io r   p er f o r m a n ce   in   c h ar ac ter   r ec o g n i tio n   s y s te m   th a n   o th er   m et h o d s   s u c h   as  ANN   an d   K - n ea r est  Neig h b o r   ( KNN)   [ 2 7 ] .   Ho w ev er ,   th e  S VM   p r o ce s s es  in f o r m atio n   as  a  h o li s tic  p atter n   an d   f ail s   in   tr ai n i n g   lo ca l  p atter n .   F u r t h er m o r e,   SVM  co n s u m e s   m o r e   s to r ag e  a n d   r eq u ir es  m o r e  co m p lex   co m p u ta tio n   th an   o t h er   lear n i n g   alg o r it h m s   s u c h   as  A NN  a n d   HM M.   An o th er   d is ad v an tag e  o f   SVM  i s   th e  r eq u ir e m e n t  to   d eter m in e  t h e  k er n el  m eth o d s .   I n   t h is   ar ticle,   w e  p r o p o s e  a  n o v el  tec h n iq u e  f o r   J a w i   ch ar ac ter   r ec o g n itio n   s y s te m ,   an d   w e   r ef er   it   to   as  th e  T r ee   R o o t  ( T R )   A lg o r ith m .   T h e  alg o r it h m   d o es  n o t  u s e  co m p lex   m at h e m a tica l  co m p u tatio n ,   b u t   p er f o r m s   s i m p le  class if icatio n   p r o ce s s   an d   r eq u ir es  less   s to r ag e  m e m o r y .   I t  d o es  n o t  r eq u ir e  tr ain in g   p r o ce s s ;   it  s av es  f ea t u r e  te m p late  f o r   r ec o g n izi n g   p r o ce s s .   T h e  m et h o d   w a s   test ed   w ith   a  d ataset  o f   J a w i  h an d w r iti n g   w it h   t h e  co m p l ete  c h ar ac ter   s et:  3 6   is o lated ,   2 7   in itial - f o r m ,   2 7   en d - f o r m ,   a n d   3 5   m id d le - f o r m   ch ar ac ter s .   T h e  f o llo w i n g   s ec tio n   d is c u s s es  th e   p r o p o s ed   m et h o d .   I n   s e ctio n   t h r ee ,   w e  d is c u s s   th e   ex p er im e n tal   p r o ce s s   o f   t h e  p r o p o s ed   alg o r ith m .   S ec tio n   f o u r   p r ese n ts   an d   d i s c u s s es  t h e  r e s u l ts ,   a n d   f i n all y ,   th e   co n cl u s io n   i s   p r esen ted   in   s ec t io n   f iv e.       2.   P RO P O SE D  M E T H O D     I n   d ig ital   i m ag e  p r o ce s s i n g   an d   co m p u ter   v i s io n ,   t h e  m o m e n t  in v ar ian t   is   m o s tl y   u s ed   f o r   d escr ib in g   o b j ec t  ch ar ac ter is tics .   T h er e  a r e  t w o   t y p es  o f   f ea tu r e  e x tr ac t io n s   b ased   o n   m o m e n t  i n v ar ia n ts :   co n to u r - b ased   o r   s h ap e - b ased   m o m en t in v ar i an ts   [ 2 8 ]   an d   r eg io n - b ased   m o m en t in v ar ia n ts   [ 2 9 ] .   Mo m e n t  in v ar ia n t s   ar e  v er y   u s e f u l  f o r   ex tr ac ti n g   o b j ec t  f ea tu r es  w it h   u n iq u e  c h ar ac ter is tics   r eg ar d less   o f   lo ca tio n ,   s iz e,   an d   o r ien tatio n .   Hu   p r o p o s ed   s ev en   in v ar ian t   m o m e n ts ,   k n o w n   a s   Geo m et r ic  Mo m e n t  I n v ar ian ts   ( GM I )   th at  ar e  in v ar ia n t   to w ar d   tr an s la tio n ,   r o tatio n ,   s c alin g ,   an d   m ir r o r in g   a s   f o llo ws [ 3 0 ] .       ϕ 1 =   η 20 + η 02   ϕ 2 =   ( η 20 + η 02 ) 2 + 4 η 11 2   ϕ 3 =   ( η 30 − 3 η 12 ) 2 + ( 3 η 21 − η 03 ) 2   ϕ 4 =   ( η 30 + η 12 ) 2 + ( η 21 + η 03 ) 2   ϕ 5 = ( η 30 − 3 η 12 ) ( η 30 + η 12 ) [ ( η 30 + η 12 ) 2 − 3 ( η 21 + η 03 ) 2 ]                           + ( 3 η 21 − η 03 ) ( η 21 + η 03 ) [ 3 ( η 30 + η 12 ) 2 − ( η 21 + η 03 ) 2 ]     ϕ 6 = ( η 20 − η 02 ) [ ( η 30 + 3 η 12 ) 2 − 3 ( η 21 − η 03 ) 2 ] + 4 η 11 ( η 30 + η 12 ) ( η 21 + η 03 )           ϕ 7 = ( 3 η 21 − η 03 ) ( η 30 + η 12 ) [ ( η 30 + η 12 ) 2 − 3 ( η 21 + η 03 ) 2 ]                             + ( 3 η 12 − η 30 ) ( η 21 + η 03 ) [ 3 ( η 30 + η 12 ) 2 − ( η 21 + η 03 ) 2 ]   ( 1 )       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            I SS N :   2088 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  9 ,   No .   3 ,  J u n e  2 0 1 9   :   1 7 1 1   -   1 7 1 9   1714   2 . 1 .   T he  t re e  ro o t   ( T R)   a lg o ri t hm   B ased   o n   m o m en t  v alu e s   ( 1 ) ,   w e  d ev elo p ed   th e   tr ee   r o o t  ( T R )   alg o r ith m .   I n   t h e  alg o r ith m ,       d en o tes  th e   ℎ   m o m e n t,  w ith   = { 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6 , 7 }   an d      r ef er s   to   a  g r o u p   o f   ch ar ac ter s   w it h   th e   ℎ   m o m e n t a n d   m o m e n t  v al u e   .   Fo r   ex a m p le,   th e  c h ar ac ter   g r o u p   o f   f ir s t  m o m e n t  w it h   = 1   is   d en o ted   as  11 .   T h e  T R   alg o r ith m   is   e x p lain ed   as f o llo w s .   1.   C alcu late  s e v en   m o m e n t  v al u e s   o f   all  ch ar ac ter s .   2.   R o u n d   th e  m o m e n t v a lu e  to   t h e  s m alle s t    in teg er   n u m b er .     3.   Set  = 1 .   4.   Gr o u p   all  ch ar ac ter s   b ased   o n   th eir   m o m e n t v al u es  n a m el y    .   5.   C o u n t  t h e  m e m b er s   o f   all    ,   if     is   u n iq u e,   th e n   s av e  th e  m o m en t  v alu e     an d     an d   t h e  c h ar ac ter   is   u n iq u e  an d   r ec o g n ized .   O th er w i s e,   = + 1 .   6.   C h ec k     v alu e,   i f   = 7 ,   th e  ch ar ac ter   in   th is   g r o u p      is   u n r ec o g n izab l e.   Oth er w is e,   r etu r n   to   s tep   4 .       3.   RE S E ARCH   M E T H O D   I n   t h is   s ec tio n ,   w e   p r esen t   t h e  r esear ch   m et h o d   f o r   test i n g   th e   T R   alg o r it h m .   T h e  e x p er i m e n t  w a s   co n d u cted   in   th r ee   s ta g es:  ( 1 )   d ata  co llectio n   an d   tem p late  p r o d u ctio n ;  ( 2 )   f ea tu r e  ex tr ac tio n   p r o ce s s ;  an d   ( 3 )   test i n g .       3 . 1 .   Da t a   co llect io n   a nd   t e m pla t e  pro du ct io n   T h e  J aw i   ch ar ac ter s   w er e  co llected   ac co r d in g   to   th e   f o llo w i n g   s tep s :  ( 1 )   w r ite  t h e  c h ar ac t er s   o n   t h e   p ap er ;  ( 2 )   s ca n   th e  p ap er   an d   s av e  t h e  ch ar ac ter   i m a g e;  ( 3 )   cr o p   t h e  ch ar ac ter   p ar t  in   th e  i m ag e,   b y   p o s itio n i n g   t h e  cr o p p ed   p ar t  in   th e  m id d le  o f   th e  i m a g e;  an d   ( 4 )   n o r m alize   t h e  i m ag es  i n to   1 6 0 × 1 4 0   p ix els.  T h e  J a w i  c h ar ac ter   te m p late  w a s   p r ep ar ed   in   t w o   f o r m s :   b in ar y   a n d   th in .   E x a m p les   o f   b i n ar y   te m p late   J a w i  c h ar ac ter s   ar e  s h o w n   i n   in   Fig u r e   1 ,   w h ile  e x a m p le s   o f   t h i n   te m p late  J a w i   c h ar ac ter s   ar e  s h o w n   in   Fig u r e  2 .           Fig u r e  1 .   E x a m p les o f   b in ar y   t e m p late  J a w i c h ar ac ter s           Fig u r e  2 .   E x a m p les o f   th i n   te m p late  J a w i c h ar ac ter s       3 . 2 .   F ea t ure  ex t ra ct io n pro ce s s   I n   th e  f ea t u r e  ex tr ac tio n   p r o ce s s ,   ( 1 )   w as  u s ed   to   ca lc u l ate  all  m o m en t  v al u es  o f   th e  ch ar ac ter   i m a g es.  T h e  m o m e n t  v al u e s   w er e  s to r ed   an d   u s ed   as  f ea t u r e  in   r ec o g n itio n   p r o ce s s .   B as ed   o n   th ese  v al u es,   th e  T R   alg o r ith m   r ec o g n izes  th e  ch ar ac ter s .   T h e  m o m en t  v alu e s   o f   t h e  ch ar ac ter   w er e  class i f ied   u s in g   t h e   p r o p o s ed   m et h o d .       3 . 3 .   T esting   T h e  T R   alg o r ith m   w as  te s te d   o n   s ets  o f   r o tated   an d   s ca led   ch ar ac ter s ,   to   f in d   o u t  wh eth er   t h e   alg o r ith m   ca n   r ec o g n ize  t h e  r o tated   an d   s ca led   J a w i  c h ar ac ter s .   T h e  ch ar ac ter s   w er e  r o tat ed   9 0 o   an d   1 8 0 o   to   th e  r ig h t  a n d   s ca led   b y   s ca le  f ac to r s   o f   2   an d   0 . 5 .   F o u r teen   ch ar ac ter s   w er e  ch o s e n ,   an d   ea ch   ch ar ac ter   w a s   ch o s en   to   r ep r esen t  ea ch   s h a p e  g r o u p   o f   th e  J a w i  alp h ab et.   W e  u s ed   s ev e n   c h ar ac ter s   f r o m   th e  b i n ar y   te m p late:  is o lated   j i m ,   en d - f o r m   h a,   m id d le - f o r m   y a,   i n itial   g a,   in itia l  n g ,   is o lated   p a,   an d   en d - f o r m   p a,   an d   s ev e n   ch ar ac ter s   f r o m   t h i n   tem p late,   co n s i s tin g   o f   is o lated   alif ,   is o lated   k af ,   m id d le - f o r m   h aa ,   m id d le - f o r m   y a,   en d - f o r m   r a,   m id d le - f o r m   h a,   an d   en d - f o r m   v a.   Fu r t h er m o r e,   T h e  SVM  an d   E u clid ea n   d is ta n ce   ( E D)   as  class i f ier   w er e  ap p lied   to   c o m p ar e  t h e   p er f o r m a n ce   o f   t h e  p r o p o s ed   m et h o d .   W e  ap p lied   th e  SVM  cla s s i f ier   a n d   E D  to   t h e  m o m e n t  v al u es   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:  2 0 8 8 - 8708     Mo men t in va r ia n t - b a s ed   fe a tu r es fo r   J a w i c h a r a cter reco g n itio n   ( F itr i A r n ia )   1715   ca lcu lated   b y   ( 1 ) ,   an d   th en   co m p ar ed   th e  r es u lt s   w it h   th at  o f   th e  p r o p o s ed   m et h o d .   I n   d ata  tr ain in g   f o r   SVM   an d   E D,   w e  u s ed   f ea t u r es  o f   1 2 5   ch ar ac ter s   f o r   ea c h   b in ar y   an d   th i n   te m p late.   I n   test i n g   s t ag es,  w e  u s ed   b o th   r o tated   an d   s ca led   ch ar ac ter s .   I n   SVM  tr ain i n g ,   w e  u s ed   o n e  ag ain s t  all  s tr ateg y   f o r   class i f y in g   ea ch   cla s s   o f   ch ar ac ter .   Af ter   tr ain i n g ,   w e   test ed   th e  class if ied   clas s   u s in g   th e  te s ti n g   c h ar ac ter s .   T h e  E D  v alu e  w a s   co m p u ted   b et w ee n   t h e  f ea t u r es,  i.e . ,   t h e  m o m e n t   v al u e s   o f   b i n ar y   o r   th i n   te m p late   o f   t r ain in g   an d   te s ti n g   ch ar ac ter .   T h e  E D  v alu e  w as s o r ted ,   an d   th e  s m alle s t E D  v al u e  in d icate d   t h e  r ec o g n ized   ch ar ac ter .       4.   RE SU L T S AN D  AN AL Y SI S   T h e  T R   alg o r ith m   clas s i f ied   t h e  J a w i  c h ar ac ter s   i n to   s e v e n   g r o u p s .   T h e  f ir s t  g r o u p   co n s is ted   o f   o n e,   i.e . ,   th e  f ir s t  m o m en t   v al u e.   I n   th is   ca s e,   t h e  ch ar ac ter   is   r ep r esen ted   b y   o n e,   i.e . ,   th e  f i r s t  m o m en t  v al u es.   T h e  s ec o n d   g r o u p   co n s is ted   o f   t w o ,   i.e . ,   th e   f ir s t  a n d   t h e  s e co n d   m o m en t  v alu e s .   I n   t h is   c ase,   t h e  c h ar ac ter   is   r ep r esen ted   b y   t w o ,   i.e . ,   th e  f i r s t  an d   th e  s ec o n d   m o m e n ts .   Si m i lar   r u les  ar e  ap p lied   to   th e  r em ai n i n g   g r o u p s .   W ith in   t h e  s a m e  g r o u p ,   ea ch   c h ar ac ter   is   d if f er en t iated   b y   a  u n iq u e  v al u e  o f   i ts   h ig h es t  m o m en t.     4 . 1 .   Rec o g nitio n r esu lt s   o f   bin a ry   t e m pla t e  cha ra ct er s     Fig u r e   3 a  s h o w s   t h e  p er ce n tag e  r ec o g n itio n   r ate  i n   ea c h   “ m o m e n t  g r o u p ”   o f   b in ar y   te m p late   ch ar ac ter s .   B ased   o n   t h e  r es u l ts ,   t h er e  w as   o n e  c h ar ac ter   t h at  ca n   b e  r ep r esen ted   b y   t w o   m o m e n t,  i.e . ,   0 . 8 %.  Fiv e  c h ar ac ter s   w er e   r ep r esen ted   b y   t h r ee   m o m en ts ,   o r   4 %.   T h e  ch ar ac ter s   th at  ca n   b e  r ec o g n ized   b y   f o u r   m o m e n t s   w er e   15  ch ar ac ter s   o r   1 2 %.   T h er e  w er e  2 1   ch ar ac ter s   r ec o g n izab le  b y   f iv e   m o m e n t s ,   o r   1 6 . 8 %.   Fu r t h er m o r e,   r ec o g n izab le  c h ar ac ter s   b y   s i x   an d   s e v en   m o m e n ts   w er e   3 2   ch ar ac ter s   ( 2 5 . 6 %)   an d   3 9   ch ar ac ter s   ( 3 1 . 2 %),   r esp ec tiv el y .   Fro m   a   to tal  o f   1 2 5   ch ar ac ter s ,   th er e  w er e   t w el v e  c h ar ac ter s   th at  ca n n o t  b e  r ec o g n ized   as  u n iq u e   ch ar ac te r s .   T h e  p er ce n tag e  o f   u n r ec o g n izab le  ch ar ac ter s   u s in g   H u ' s   m o m e n t  i n v ar ian t   f ea t u r es is   9 . 6 % .    Fig u r e   3b   s h o w s   t h e  r ec o g n it i o n   r ate  o f   th i n   te m p la te  ch ar a cter s .   T h er e  w er e   t w o   ch ar ac t er s   th at  ca n   b e  r ep r esen ted   b y   t w o   m o m en ts   o r   1 . 6 %.  T h e  p er ce n tag e  o f   r ec o g n izab le  ch ar ac ter s   b ased   o n   th r ee   m o m en t s   w a s   4 . 8 %  o r   6   ch ar ac ter s   f r o m   t h e  to tal  o f   1 2 5   ch ar ac ter s .   Up   to   1 4   ch ar ac ter s   o r   1 1 . 2 %  an d   3 0   ch ar ac ter s   o r   24%   ca n   b e  r ec o g n ized   b y   f o u r   an d   f i v e  m o m en ts ,   r esp ec ti v el y .   F u r th er m o r e,   th e   r ec o g n ized   ch ar ac ter   w it h   s ix   m o m e n ts   w as  2 7   c h ar ac t er s   o r   2 1 . 6 %,  as  th e   r ec o g n i t io n   r ate  w i th   s e v en   m o m e n ts   w a s   3 0   c h ar ac ter s   ( 2 4 %).   Six teen   c h ar ac ter s   w er e  n o t  r ec o g n izab le  as  u n iq u e  c h ar ac ter s ,   w h ic h   is   1 2 . 8 %  o f   th e  to tal     o f   1 2 5   ch ar ac ter s .           ( a)                           ( b )     Fig u r e  3 .   P er ce n tag e  o f   r ec o g n i tio n   i n   ea c h   “m o m en t  g r o u p ”  o f :   ( a)   b in ar y   te m p late  ch ar ac ter s ,   ( b )   th in   te m p late  c h ar ac ter s       4 . 2 .   T esting   w it h  ro t a t ed  a nd   s ca led c ha ra ct er s   T ab les  3   an d   T a b le  4   s h o w   t h e  tes t  r es u lts   w it h   b in ar y   a n d   th i n   ch ar ac ter s ,   in cl u d i n g   r o tated   an d   s ca led   ch ar ac ter s .   Se v e n   c h ar ac ter s   w er e  ch o s e n   as   th e   te s tin g   c h ar ac ter ,   an d   s h o w n   i n   ‘ in p u t  c h ar ac ter ’   co lu m n .   E ac h   c h ar ac ter   w as   r o tated   b y   9 0 o   an d   1 8 0 o   an d   w as  s ca led   b y   t w o   s ca li n g   f ac to r :  0 . 5   an d   2 .   T h e  u n r ec o g n ized   ch ar ac ter s   o f   b in ar y   te m p late  as  s h o w n   i n   T ab le  3   a r e  J im   in itial - f o r m   ( r o t ated   1 8 0 o ) ,   Ha   en d - f o r m   ( r o tated   1 8 0 o ) ,   P   en d - f o r m   ( r o tated   9 0 o ) ,   G  in itial - f o r m   ( 0 . 5   f ac to r   s ca led ) ,   an d   Ng   i n it ial - f o r m   ( 0 . 5   f ac to r   s ca led ) .   T ab le  3   s h o w s   th at  t h e  p r o p o s ed   m et h o d   ca n   r ec o g n ize  ele v en   r o tated   an d   t w el v e  s ca led   ch ar ac ter s   f r o m   to tal  2 8   ch ar ac ter s .     As s h o w n   in   T ab le  3 ,   ch ar ac ter   J im   in   in itial  f o r m   h a s   d if f er en t  m o m e n t  v al u e  f o r   ea ch   s ca led   f ac to r ;  th e  ch ar ac ter   ـج   w it h   s ca led   f ac to r   o f   0 . 5   h as  th e  m o m e n t s   1 ,   4 ,   1 2 ,   1 0 ,   2 1 ,   .   .   . ,   w h ile  t h e  ch ar ac ter   ـج   w it h   s ca led   f ac to r   o f   2   h a s   t h e  m o m e n ts   1 ,   4 ,   1 2 ,   1 0 ,   2 2 ,   .   .   . .   H o w e v er ,   b ec au s e  t h e  m o m en t   v alu e   o f   ea c h   s ca led   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            I SS N :   2088 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  9 ,   No .   3 ,  J u n e  2 0 1 9   :   1 7 1 1   -   1 7 1 9   1716   ch ar ac ter   m atc h es  t h e  s av e d   f ea tu r e,   th at  w a s   th e  f ir s t  f o u r   m o m e n ts ,   1 ,   4 ,   1 2 ,   1 0 ,   th e  ch ar ac ter     w a s   r ec o g n ized .     I n   ad d itio n ,   T ab le  4   s h o w s   t h at  Kaf   i s o lated - f o r m ,   Haa   m id d le - f o r m ,   R   e n d - f o r m ,   Ya  m i d d le - f o r m ,   Ha  en d - f o r m ,   V  e n d - f o r m ,   a n d   alif   is o lated - f o r m   ar e  th e  u n r ec o g n ized   ch ar ac ter s   o f   t h i n   te m p la te.   T ab le  4   p r esen ts   n in e  r o tated   an d   ei g h t  s ca led   ch ar ac ter s   f o r m   2 8   ch ar ac ter s   s u cc ee d   to   b e  r ec o g n i ze d .   T h ese  r esu lt s   s u g g e s t   th at   th e   T R   alg o r i th m   i s   r o b u s t   to   r o tatio n   an d   s ca li n g   o p er atio n s ,   a s   w il l  b e  d is c u s s ed     in   th e  f o llo w i n g .         T ab le  3 .   T R   A lg o r it h m   T esti n g   o n   B in ar y   C h ar ac ter s         T ab le  4 .   T R   A lg o r it h m   T esti n g   o n   T h in   C h ar ac ter s     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:  2 0 8 8 - 8708     Mo men t in va r ia n t - b a s ed   fe a tu r es fo r   J a w i c h a r a cter reco g n itio n   ( F itr i A r n ia )   1717   An o th er   ex a m p le  i n   T ab le  4 ,   ch ar ac ter   ـي ـ   ( Ya  m id d le - f o r m )   w a s   r o tated   b y   9 0 ◦ ,   an d   h as  th e  m o m e n t   v alu e  1 ,   5 ,   2 1 ,   2 0 ,   2 3 ,   4 2 ,   an d   ch ar ac ter   ـي ـ   w a s   r o tated   b y   1 8 0 ◦   h as  th e  m o m en t  v al u e  1 ,   5 ,   2 1 ,   2 0 ,   2 3 ,   4 1 ,   th u s   b o th   ch ar ac ter s   ar e  r ec o g n ize d   as  ـ ي ـ ,   b ec au s e  th e  f ea t u r e  ar e  1 ,   5 ,   2 1 ,   2 0 .   T h e  d if f er en t  m o m e n t  v alu e  at  t h e  f i f th   to   s e v en th   m o m e n t  is   i g n o r ed ,   b ec au s e  it  w a s   n o t  s av ed .   T h e  p r o p o s ed   m eth o d   r esu lted   in   b etter   r ec o g n itio n   r ate  o n   b in ar y   te m p late  t h an   t h i n   te m p la te.   Mo s t  ch ar ac ter s   i n   b in ar y   te m p la t e  b ec o m e  u n iq u e  at   th e  s i x th   an d   s e v e n t h   m o m e n t s   w h ile  m o s t  c h ar ac ter s   i n   th i n   te m p late  b ec o m e  u n iq u e  i n   th e  f i f t h ,   t h e  s i x th ,   an d   th e  s ev e n t h   m o m e n ts .   T ab le  3   an d   4   d em o n s tr ates  t h at   th e  T R   alg o r ith m   ca n   r ec o g n ize  th e  r o tated   an d   s ca led   ch ar ac ter s ,   alth o u g h   t h ese  ch ar ac ter s   h a v e  t h e  d if f er en ce   m o m en t  v al u es  at  t h e  la test   m o m e n ts .   T h e  f ea t u r es c o n tai n   n o t a ll  m o m e n t v al u e  co m b i n atio n s ,   b u t o n l y   th e  u n iq u e  o n e s .       4 . 3 .   Co m pa riso n w it h o t her  cla s s if ica t io n  m et ho ds     I n   t h is   s u b s ec tio n ,   w e  p r ese n t  co m p ar is o n   r es u lt  o f   th e   p r o p o s ed   m et h o d   w ith   o th er   b en ch m ar k i n g   class i f icatio n   m et h o d s .   So m e  o f   t h e  b en c h m ar k in g   p atter n   c lass i f ier s   ar e  s u p p o r t  v ec to r   m ac h in e   ( SVM)   an d   E u clid ea n   D is ta n ce   ( E D) .   T ab le  5   s h o w s   th e  r es u lt s   o f   r ec o g n i tio n   u s i n g   SV M  clas s if ier   an d   E D.   T h e  SVM   class i f ier   u s ed   1 2 5   ch ar ac ter s   in   d at a  tr ain i n g   p h ase.   B y   u s i n g   b i n ar y   te m p late,   SVM  f ail ed   to   r ec o g n ize  t h e  J a w i  c h ar ac ter .   No n e   o f   te s ti n g   c h ar ac ter   w as   r ec o g n ized ,   t h u s ,   t h e  r ec o g n itio n   ac c u r ac y   o f   b i n ar y   te m p late   w a s   0 %.  B y   u s i n g   t h in   te m p late,   SVM  r ec o g n ized   t h r ee   ch ar ac ter s ,   t h u s ,   th e  r ec o g n itio n   ac c u r ac y   w a s   1 0 . 7 1 %.   T h e  SVM  h ad   b etter   p er f o r m an ce   o n   t h i n   ch ar ac ter s   th an   b i n ar y   ch ar ac ter s .   On   th e  o th er   h a n d ,   th e  p r o p o s ed   m et h o d   h ad   b etter   r ec o g n itio n   r ate  o n   b in ar y   ch ar ac ter s   th an   t h i n   ch ar ac ter s .     E D  ac h ie v ed   b etter   r es u lt   t h a n   S VM   cla s s i f ier   b u t  le s s   th a n   t h e  p r o p o s ed   m et h o d .   B y   u s in g   b i n ar y   te m p late,   E D  r ec o g n ized   ele v en   ch ar ac ter s ,   th u s ,   th e  r ec o g n itio n   ac cu r ac y   w as   3 9 . 2 9 %.   On   t h i n   te m p late,   E D  h ad   less   ac c u r ate  th a n   b i n ar y   te m p late  b y   r ec o g n izi n g   4   ch ar ac ter s   o r   1 4 . 2 9 %.  T r a in i n g   p h as e  is   n o t   r eq u ir ed   b y   t h e  p r o p o s ed   an d   E D  m et h o d ,   in s tead   b o th   m eth o d s   d ir ec tly   r ec o g n ize  t h e  ch ar ac ter s   b y   m atc h i n g   th e  f ea tu r es,  i.e . ,   th e  m o m e n t  v alu e s   o f   ea c h   ch ar ac ter .       T ab le  5 .   C o m p ar is o n   o f   P r o p o s ed   Me th o d   w i th   S VM   an d   E D   C l a ssi f i e r   T r a i n i n g   c h a r a c t e r   T e st i n g   c h a r a c t e r   R e c o g n i z e d   A c c u r a c y   B i n a r y   t e mp l a t e   S V M   1 2 5   28   0   0%   ED   -   28   11   3 9 . 2 9 %   P r o p o se d   M e t h o d   -   28   23   8 2 . 1 4 %   T h i n   t e mp l a t e   S V M   1 2 5   28   3   1 0 . 7 1 %   ED   -   28   4   1 4 . 2 9 %   P r o p o se d   M e t h o d   -   28   17   6 0 . 7 1 %       SVM  clas s i f ier   h a s   lo w er   r ec o g n i tio n   ac c u r ac y .   C o m p ar i n g   t o   th e  p r o p o s ed   m et h o d   an d   E D  th at  d id   n o t  r eq u ir e  m o r e  d ataset  to   p er f o r m   tr ain in g   p r o ce s s ,   SVM  f ailed   in   r ec o g n iz in g   J a w i  ch ar ac ter   w it h   o n l y   o n e   d ataset.   T h is   lo w er   p er f o r m a n ce   w a s   ca u s ed   b y   t h e   l ac k   o f   d ata  tr ai n i n g   f o r   SVM   cla s s i f ier .   I n   m ac h in e   lear n in g   m eth o d ,   th e  u s ed   o f   l ess   tr ain i n g   d ata  w o u ld   d ec r ea s e  th e  m eth o d ’ s   p er f o r m a n ce .   On   th e  o t h er   h a n d ,   th e  p r o p o s ed   m et h o d   w as  n o t  af f ec ted   b y   t h e  n u m b er   o f   tr ai n in g   d ata  b ec au s e  i t  d id   n o t  n ee d   tr ai n in g   s ta g es,  an d   u s e  t h e  f ea tu r es d ir ec tl y   i n   r ec o g n itio n   p r o ce s s .       5.   CO NCLU SI O N     I n   t h is   ar ticle,   w e  h a v e  p r es en ted   a  n o v el   f ea tu r e  e x tr ac t io n   an d   r ec o g n i tio n   tech n iq u e  f o r   J a w i   ch ar ac ter s   b ased   o n   m o m en t  i n v ar ia n t  f ea t u r es,  w h ic h   i s   ca l led   th e  T r ee   R o o t  ( T R )   alg o r it h m .   T h is   al g o r ith m   ass i g n ed   ea c h   c h ar ac ter   a  u n iq u e  co m b i n atio n   o f   H u ’ s   m o m en t  v al u es.  T h e  T R   al g o r ith m   w a s   ap p lied   to   t wo   ch ar ac ter   te m p late s ,   b in ar y   a n d   th i n ,   ea ch   co n s i s ti n g   o f   1 2 5   J a w i  c h ar ac ter s .   I n   t h e  b in ar y   te m p late,   t h e  T R   ca n   r ec o g n iz e  9 0 . 4 %  o f   t h e  c h ar ac ter s ,   w h ile  i n   t h e  t h in   te m p late  it  ca n   r ec o g n ize  8 7 . 2 %  o f   t h e  c h ar ac ter s .   T h e  r esu lts   s h o w ed   th at  t h e   T R   alg o r ith m   s u cc es s f u ll y   r ec o g n ized   r o tated   an d   s ca led   ch ar ac ter s .   T h e   p r o p o s ed   m et h o d   ac h iev ed   h i g h er   r ec o g n itio n   r ate,   co m p ar ed   w ith   S VM   class if ier   an d   E D  u s i n g   t h e  s a m e   test i n g   c h ar ac ter .       ACK NO WL E D G E M E NT S   T h is   r esear ch   is   f u n d ed   b y   S y i ah   Ku ala  Un i v er s it y .         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            I SS N :   2088 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  9 ,   No .   3 ,  J u n e  2 0 1 9   :   1 7 1 1   -   1 7 1 9   1718   RE F E R E NC E S   [1 ]   M o a in   A J.  “ L a n g u a g e   d e si g n ;  Histo ry   o f     Ja v a n e se   c h a ra c ter  (  in   Ba h a sa ) ,”   De wa n   Ba h a s a   d a n   Pu st a k a ;  1 9 9 6 .   [2 ]   K.  S a d d a m i,   e t   a l . ,   “ A  Da tab a s e   o f   P rin ted   Ja w i  Ch a ra c t e r  I m a g e ,”   2 0 1 5   IEE E  Co n fer e n c e   o n   Ima g e   In fo rm a ti o n   Pro c e ss in g   ( ICIIP ),   p p .   5 6 - 5 9 ,   2 0 1 5 .   [3 ]   M . F .   Na sru d in ,   e t  a l . ,   “ Ha n d w rit t e n   c u rsiv e   Ja w i  c h a ra c ter  re c o g n it io n :   A   su rv e y ,”   IEE E  Co n fer e n c e   o n   Co m p u ter   Gr a p h ics ,   Im a g i n g   a n d   V isu a li sa t io n   ( CGIV) ,   p p .   2 4 7 - 2 5 6 ,   2 0 0 8 .   [4 ]   F .   A rn ia  a n d   K.  M u n a d i,   “ Bin a ri z a ti o n   o f   A n c ien t  Do c u m e n t  Im a g e s  b a se d   o n   M u lt ip e a k   Histo g ra m   A ss u m p ti o n , ”   T e lec o mm u n ica ti o n   Co mp u ti n g   E lec tro n ics   a n d   C o n tr o l   ( T EL KOM NIKA ) .   v o l.   1 5 ( 3 ),   p p .   1 3 1 7 - 1 3 2 7 ,   2 0 1 7 .   [5 ]   T . N.  Ya n g   a n d   S . D.  W a n g .   “ A   ro tatio n   in v a rian t  p rin te d   Ch in e se   c h a ra c ter  r e c o g n it io n   sy ste m ,”   Pa tt e rn   re c o g n it i o n   letter s ,   v o l.   2 2 ( 2 ),   p p .   8 5 - 9 5 ,   2 0 0 1 .   [6 ]   N.N.  Kh a rm a   a n d   R. K.  W a rd ,   “ A   n o v e l  in v a rian t  m a p p in g   a p p li e d   to   h a n d - w rit ten   A ra b ic  c h a ra c ter  re c o g n it io n ,”   Pa tt e rn   Rec o g n it io n ,   v o l .   3 4 (1 1 ),   p p .   2 1 1 5 - 2 1 2 0 ,   2 0 0 1 .   [7 ]   A . H.  H a ss in ,   “ P rin ted   A ra b ic  c h a ra c ter  re c o g n it io n   u si n g   HMM ,”   J o u rn a l  o f  Co mp u ter   S c ien c e   a n d   T e c h n o l o g y .  V o l .   1 9 ( 4 ),   p p .   5 3 8 - 4 3 ,   2 0 0 4 .   [8 ]   R. S .   Ku n te  a n d   R. D.  S a m u e l,   “ A  si m p le  a n d   e ff icie n t  o p ti c a l  c h a ra c ter  re c o g n it io n   sy ste m   f o r  b a sic   s y m b o ls  in   p rin te d   Ka n n a d a   tex t, ”   S a d h a n a ,   v o l.   3 2 (5 ),   2 0 0 7 .   [9 ]   Iq b a l  A ,   A BM   M ,   T a h sin   A ,   S a tt a r  M A ,   Isla m   M M ,   M u ra se   K.  “ A   No v e l  A lg o rit h m   f o r  T ra n sla ti o n ,   R o tatio n   a n d   S c a le In v a rian t  Ch a ra c ter Rec o g n it io n ,”   Ja p a n   S o c iety   f o r  F u z z y   Th e o ry   a n d   In telli g e n t  I n f o rm a ti c s.   In S CIS   &   IS I S   S CIS   &   IS IS   2 0 0 8   (p p .   1 3 6 7 - 1 3 7 2 ),   2 0 0 8 .   [1 0 ]   F .   A rn ia,  e t  a l . ,   “ I m p ro v e m e n t  o f   b in a riza ti o n   p e rf o rm a n c e   b y   a p p ly in g   d c t  a s   p re - p ro c e ss in g   p ro c e d u r e   ” 6 th   In ter n a ti o n a l  S y mp o si u m  Co mm u n ic a ti o n s,  Co n tro l  a n d   S i g n a l  Pro c e ss in g   ( IS CCS P) ,   2 0 1 4   o n   2 0 1 4   M a y   2 1   (p p .   1 2 8 - 1 3 2 ),   2 0 1 4 .   [1 1 ]   S .   M u c h a ll il ,   e t  a l . ,   “ P e rf o rm a n c e   Co m p a riso n   Of   D e n o isin g   M e th o d s  F o r  Histo rica l  Do c u m e n ts ,”   J u rn a l   T e k n o lo g i ,   v o l. 7 7 ,   n o .   2 2 ,   p p .   1 4 3 - 1 3 7 ,   2 0 1 5 .   [1 2 ]   F a rd ian ,   e t  a l. , “   I d e n ti f ica ti o n   o f   M o st   S u it a b le  Bi n a risa ti o n   M e th o d   F o r   A c e h n e se   A n c ie n t  M a n u sc rip ts   Re sto ra ti o n   S o f tw a re   Us e r  G u id e ,”   J u rn a l  T e k n o l o g i ,   v o l.   7 7 ,   n o .   2 2 ,   p p .   9 5 - 1 0 2 ,   2 0 1 5 .   [1 3 ]   M . F .   Na sru d in ,   e t  a l . ,   “ In v a rian t   f e a tu re s  f ro m   th e   trac e   tran sf o r m   f o r  ja w i  c h a ra c ter  re c o g n it io n , ”   In ter n a ti o n a l   W o rk - Co n fer e n c e   o n   Arti fi c ia l   Ne u ra l  Ne tw o rk s ,   p p .   2 5 6 - 2 6 3 ,   2 0 0 9 .   [1 4 ]   N.S .   Ra n i ,   e t   a l. ,   “ A   Zo n e   Ba se d   A p p ro a c h   f o r  Clas sif ica ti o n   a n d   Re c o g n it io n   o f   T e lu g u   Ha n d w rit t e n   Ch a ra c ters ,”   In ter n a t io n a l  J o u rn a l  o f  E lec trica l  a n d   C o mp u ter   En g in e e rin g ,   V o l .   6 ( 4 ),   p p .   1 6 4 7 ,   2 0 1 6 .   [1 5 ]   M .   Ke f ,   e t  a l. ,   “ A  n o v e l  f u z z y   a p p ro a c h   f o r  h a n d w rit ten   A ra b ic  c h a ra c ter   re c o g n it io n ,”   Pa tt e r n   An a lys is  a n d   Ap p li c a ti o n s ,   v o l .   1 9 (4 ),   p p .   1 0 4 1 - 1 0 5 6 ,   2 0 1 6 .   [1 6 ]   M . F .   Na sru d in   a n d   M .   P e tro u ,   “ Off li n e   h a n d w rit ten   Ja w i  re c o g n it io n   u si n g   th e   trac e   tran sf o rm , ”   In ter n a ti o n a l   Co n fer e n c e   o n   Pa tt e rn   A n a lys is  a n d   I n telli g e n t  R o b o ti c s ( ICPA IR) ,   p p .   8 7 - 9 1 ,   2 0 1 1 .   [1 7 ]   Z.   Ra z a k ,   e t  a l. ,   “ O ff - li n e   ja w i   h a n d w rit in g   re c o g n it io n   u si n g   h a m m in g   c las si f ica ti o n , ”   In fo rm a t io n   T e c h n o l o g y   J o u rn a l ,   v o l .   8 ,   p p .   9 7 1 - 8 1 ,   2 0 0 9 .   [1 8 ]   S .   Ha y k in ,   “ Ne u ra l  n e tw o rk s: a c o m p re h e n siv e   f o u n d a ti o n ,”   2 nd   e d .   Ne w   Je r se y :  Pre n ti c e   Ha ll   PT R ;  1 9 9 9 .   [1 9 ]   S .   Ku ti n   a n d   P .   Niy o g i,   “ T h e   in tera c ti o n   o f   sta b il it y   a n d   w e a k n e s s  in   A d a Bo o st , ”  T e c h n ica l  Rep o r t ,   T R - 2 0 0 1 – 3 0 ,   2 0 0 1 .   [2 0 ]   M . F .   Na sru d in ,   e t  a l. ,   “ Ob jec t  sig n a tu re   f e a tu re s  se lec ti o n   fo r  h a n d w rit ten   Ja w i  r e c o g n it io n , ”   Distrib u ted   Co mp u t in g   a n d   Arti fi c i a l  I n telli g e n c e ,   p p .   6 8 9 - 9 8 ,   2 0 1 0 .   [2 1 ]   A .   H e r y a n to ,   e t  a l. ,   “ O ff li n e   Ja w i  h a n d w rit ten   re c o g n ize r  u sin g   h y b rid   a rti f icia l  n e u ra l  n e t w o rk s  a n d   d y n a m ic  p ro g ra m m in g , ”  In ter n a ti o n a l  S y mp o siu m   in   I n f o rm a ti o n   T e c h n o lo g y ,   v o l.   2 ,   p p .   1 - 6 ,   2 0 0 8 .   [2 2 ]   R.   Re d ik a ,   e t  a l. ,   “ Ha n d w rit ten   Ja w i  w o rd s  re c o g n it io n   u sin g   h id d e n   M a rk o v   m o d e ls ,”   In ter n a ti o n a l  S y mp o si u m  in   In fo rm a t io n   T e c h n o l o g y ,   v o l.   2 ,   p p .   1 - 5 ,   2 0 0 8 .   [2 3 ]   M . F .   Na sru d i n ,   e t  a l. ,   Ja w i  c h a ra c ter  re c o g n it io n   u sin g   th e   tra c e   tran s f o rm ,”   7 th   In ter n a ti o n a l   Co n fer e n c e   in   Co mp u ter   Gr a p h ics ,   Ima g in g   a n d   Vi su a li za ti o n   ( CGIV) ,   p p .   1 5 1 - 1 5 6 ,   2 0 1 0 .   [2 4 ]   M .   Ch e riet,   e t  a l. ,   “ Ch a ra c ter  re c o g n it io n   sy ste m s:  a   g u id e   f o r  stu d e n ts  a n d   p ra c ti ti o n e rs ,”   Ne w   Je r se y :  J o h n   W il e y   &   S o n s ,   2 0 0 7 .   [2 5 ]   V .   V a p n ik ,   “ T h e   n a tu re   of   sta ti stica l  lea rn in g   th e o ry , ”   2 nd   e d .   Ne w   Yo rk :  S p ri n g e r sc ien c e   &   b u sin e ss   me d ia ;  2 0 1 3 .   [2 6 ]   M .   G h ias si,  e t  a l. ,   “ A u to m a t e d   tex t  c las si f ica ti o n   u sin g   a   d y n a m ic  a rti f icia l  n e u ra l  n e tw o rk   m o d e l ,”   Exp e rt  S y ste ms   wit h   A p p l ica ti o n s ,   v o l.   3 9 ( 1 2 ),   p p .   1 0 9 6 7 - 1 0 9 7 6 ,   2 0 1 2 .   [2 7 ]   S .   A ro ra ,   e t  a l. ,   “ P e rf o rm a n c e   c o m p a riso n   o f   S V M   a n d   A NN   f o r  h a n d w rit ten   d e v n a g a ri  c h a ra c te r  re c o g n it io n , ”  a rXiv p re p ri n t  a rX iv :1 0 0 6 . 5 9 0 2 ,   2 0 1 0 .   [2 8 ]   Z.   Ju   a n d   C.   S u ,   “ On e - p a ss   M o m e n t  A l g o rit h m   f o r  G ra p h ica l  P rim it iv e s , ”  In ter n a ti o n a l  J o u rn a l  o f  El e c trica l   En g i n e e rin g   a n d   C o mp u ter   S c ien c e ,   v o l.   1 2 (5 ),   p p .   3 8 1 8 - 3 8 2 4 ,   2 0 1 4 .   [2 9 ]   R.   M u ra li d h a ra n   a n d   C.   Ch a n d ra se k a r,   “ Ob jec t  re c o g n it io n   u s in g   S V M - KN N  b a se d   o n   g e o m e tri c   m o m e n t   in v a rian t , ”  In ter n a ti o n a l  J o u rn a l  o f  Co m p u ter   T re n d s a n d   T e c h n o l o g y ,   v o l .   1 ( 1 ),   p p .   2 1 5 - 2 2 0 ,   2 0 1 1 .   [3 0 ]   M . K.  Hu ,   “ V is u a l  p a tt e rn   re c o g n it io n   b y   m o m e n t  in v a rian ts , ”  IRE   tra n sa c ti o n s  o n   in f o rm a ti o n   th e o ry ,   v o l.   8 (2 ) ,   p p .   1 7 9 - 8 7 ,   1 9 6 2 .             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:  2 0 8 8 - 8708     Mo men t in va r ia n t - b a s ed   fe a tu r es fo r   J a w i c h a r a cter reco g n itio n   ( F itr i A r n ia )   1719   B I O G RAP H I E S   O F   AUTH O RS       Fi tr i  Ar n ia   re c e i v e d   B.   En g   d e g re e   f ro m   Un iv e rsitas   S u m a ter a   Uta ra   (USU),   M e d a n   in   1 9 9 7 .   S h e   f in ish e d   h e r  m a ste r   a n d   d o c to ra l  d e g re e   f ro m   Un iv e rss it y   o f  Ne w   S o u th   W a les   (UN S W ),   S y d n e y ,   A u stra li a   a n d   T o k y o   M e tro p o li tan   U n iv e rsity ,   J a p a n   in   2 0 0 4   a n d   2 0 0 8   re sp e c ti v e l y .   S h e   h a s  b e e n   w it h   th e   De p a rtm e n t  o f   El e c tri c a l  En g in e e rin g ,   F a c u lt y   o f   En g in e e rin g ,   S y iah   Ku a la  Un iv e rsit y   sin c e   1 9 9 9 .   Dr.  A rn ia  w a s  a   v isit in g   s c h o lar  in   T o k y o   M e tro p o li ta n   Un iv e rsity   (T M U),  T o k y o ,   Ja p a n   in   2 0 1 3   a n d   S u ley m a n   De m irel  Un iv e rsi ty   (S DU ),   Isp a rta,  T u rk e y   in   2 0 1 7 .   S h e   is  a   m e m b e r  o f   IEE E  a n d   A P S I P A .   He r  re se a rc h   in tere sts  a re   sig n a l,   i m a g e   a n d   m u lt i m e d ia i n f o r m a ti o n   p r o c e ss in g .         K h a irun   S a d d a m i   re c e iv e d   th e   B. En g .   d e g re e   in   e lec tri c a l  e n g in e e rin g   f ro m   S y iah   Ku a la  Un iv e rsit y ,   Ba n d a   A c e h ,   In d o n e sia ,   in   2 0 1 5 .   He   is  c u rre n tl y   a   P h D  c a n d i d a te  in   P o stg ra d u a te  p ro g ra m   in   En g in e e rin g   a t   S y iah   Ku a la  Un iv e rsity .   He   is  a lso   re s e a rc h   a ss istan t  in   M u l ti m e d ia   a n d   S ig n a l  P r o c e ss in g   re se a rc h   g ro u p   (M u sig ),   E lec tri c a l  a n d   Co m p u ter  En g i n e e rin g   De p a rtme n t,   S y i a h   Ku a la  Un iv e r sity .   His  re se a r c h   in tere sts  in c lu d e   c o m p u ter  v isio n   a n d   ima g e   p ro c e ss in g .         K h a iru l  M u n a d i   re c e i v e d   th e   B. E.   d e g re e   f ro m   S e p u lu h   N o p e m b e r  In stit u te  o f   T e c h n o l o g y ,   S u ra b a y a ,   In d o n e sia ,   i n   1 9 9 6 ,   a n d   t h e   M . E n g .   a n d   P h . D.  d e g re e s  f ro m   T o k y o   M e tro p o li tan   Un iv e rsit y   ( T M U),  Ja p a n ,   in   2 0 0 4   a n d   2 0 0 7   re sp e c ti v e l y ,   a ll   in   e lec tri c a l   e n g in e e rin g .   F ro m   1 9 9 6   t o   1 9 9 9 ,   h e   w a s  w it h   A lca t e l  In d o n e sia   a s  a   s y ste m   e n g in e e r.   S in c e   1 9 9 9 ,   h e   jo in e d   S y iah   Ku a la Un iv e rsit y ,   Ba n d a   A c e h ,   In d o n e sia ,   a s a   lec tu re r  a t  th e   El e c tr ica l  En g in e e rin g   De p a rt m e n t.   He   w a s  a   v isit in g   re s e a rc h e r  a t  th e   In f o rm a ti o n   a n d   Co m m u n ica ti o n   S y ste m s   En g in e e rin g ,   F a c u lt y   o f   S y ste m   D e sig n ,   T M U,  Ja p a n ,   f ro m   M a rc h   2 0 0 7   t o   M a rc h   2 0 0 8 .   His  re se a rc h   in tere sts  in c lu d e   m u lt ime d ia sig n a l  p ro c e ss in g   a n d   c o m m u n ica ti o n s.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.