I nte rna t io na l J o urna l o f   E lect rica l a nd   Co m pu t er   E ng ineering   ( I J E CE )   Vo l.   15 ,   No .   2 A p r il   20 25 ,   p p .   2 0 5 5 ~ 2 0 6 9   I SS N:  2088 - 8 7 0 8 ,   DOI 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijece. v 15 i 2 . pp 2 0 5 5 - 2 0 6 9           2055       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij ec e. ia esco r e. co m   O bje ct  retr i ev a l ana ly sis  on pla stic  bo tt le  wa ste re cy cling - ba sed  ima g e control us i ng  conv ex  hull  al g o rithm and a uto regres siv integra ted  mo v in g  av erag e predict i o n method       M a risa 1, 2 ,   Aziz ul Az ha Ra m li 1 ,   M o hd   F a rha n M d F u d ze e 1 Z ub a ile  Ab du lla h 1   1 F a c u l t y   o f   C o mp u t e r   S c i e n c e   a n d   I n f o r mat i o n   Te c h n o l o g y ,   U n i v e r si t i   Tu n   H u sei n   O n n   M a l a y si a ,   B a t u   P a h a t ,   M a l a y si a   2 D e p a r t me n t   o f   I n f o r mat i c s   E n g i n e e r i n g ,   F a c u l t y   o f   I n f o r ma t i o n   T e c h n o l o g y   a n d   D i g i t a l ,   B a n i   S a l e h   U n i v e r s i t y ,   B e k a s i ,   I n d o n e s i a       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   J u l 3 ,   2 0 2 4   R ev is ed   Oct  2 4 ,   2 0 2 4   Acc ep ted   Oct  3 1 ,   2 0 2 4       In   In d o n e sia ,   p las ti c   g a r b a g e   b o tt les   a re   th e   m o st  c o m m o n   so rt  o wa ste .   G iv e n   th a wa ste   is  e x p e c ted   t o   g ro a n n u a ll y ,   m a n a g i n g   p las ti c   wa ste   is  a   m a jo c h a ll e n g e .   T h e   re su lt o t h e   stu d y   we re   a c h iev e d   b y   c o m p a rin g   th e   re fe re n c e ,   wh ich   wa a   c o ll e c ti o n   o m a n u a ll y   c re a ted   c o n to u ima g e s,  with   5 0   se ts  o v o rtex   ima g e wit h   d iffere n f o rm a n d   v o r tex   a re a a s   e x p e rime n tal  o b jec ts.  Th e   re su l ts  in d ica te  th a t h e   su g g e ste d   a p p ro a c h   re p o rts  a   m e a n   e rro o 2 . 8 4 % ,   a   c o rre latio n   c o e fficie n o 0 . 9 9 6 5 ,   a n d   a   ro o t   m e a n   sq u a re   e rro r   o f   0 . 2 9 0 3   wh e n   c o m p a re d   t o   t h e   m a n u a l   e x trac ti o n   m e th o d .   Th e se   fi n d i n g s   imp l y   th a t h e   e x trac a re a   d e term in e d   b y   th e   p ro c e d u re   o u t li n e d   in   t h is  re se a rc h   is  m o re   a c c u ra te  a n d   n e a re to   th e   a c tu a v a lu e s.  Th e   p ro p o se d   m e th o d   c a n   th e re fo re   b e   u se d   in   p lac e   o th e   t ra d it io n a l   p ro c e ss   fo in v e stig a ti n g   c o o li n g   p a ra m e ters   th ro u g h   m a n u a tes t in g .   Wi t h   m e a su re m e n v a l u e m e a n   a b s o lu te   p e rc e n tag e   e rr o ( M APE ) = 1 2 1 , 8 4 2 ,   m e a n   a b so lu te  d e v iatio n   ( M A D ) = 2 0 , 1 4 0 ,   a n d   m e a n   sq u a re d   d e v iati o n   ( MSD ) = 7 7 6 , 7 1 2 ,   t h e   tren d   a n a ly sis  o f   p las ti c   b o tt les   fo r   au to r eg r ess iv in teg r ated   m o v in g   av er a g e   ( ARIMA )   m o d e li n g   lea d to   t h e   c o n c lu si o n   th a t h e   wa ste   fro m   p las ti c   b o tt l e will   c o n ti n u e   to   rise   a n n u a ll y   a n d   th a t   e ffo rts  m u st   b e   m a d e   t o   a d d re ss   th is   tren d   wi th   k n o wle d g e   a n d   wa ste   re c y c li n g   tec h n o l o g y .   P las ti c   th a is ad v a n tag e o u s t o   i n d u stry   a n d   so c iety .   K ey w o r d s :   Au to r eg r ess iv in teg r ated   m o v in g   av er ag e   C o n v ex   h u ll   I m ag e   Plas tic  b o ttle   Pre d ictio n   T h is i a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Ma r is a   Dep ar tm en t o f   I n f o r m atics E n g in ee r in g ,   Facu lty   o f   I n f o r m at io n   T ec h n o lo g y   an d   Dig ital ,     B an i Sale h   Un iv er s ity   Ma jo r   M.   Hasib u an   Stre et  6 8 ,   E ast B ek asi 1 7 1 1 3 ,   W est J av a,   I n d o n esia   E m ail:  m ar is a@ u b s . ac . id       1.   I NT RO D UCT I O N   T h T o d ay ' s   g lo b aliza tio n   an d   r ap id   tech n o lo g ical  d e v e lo p m en h av e x p lain ed   all   m ea n s   o f   m ea n in g   u n d er   th th e o r y   o f   co n v ex   h u ll  alg o r ith m .   Acc o r d in g   to   o n d ef in itio n ,   co n v ex   h u ll  alg o r ith m   is   an y   v e r b al  a n d   v is u al  s em io tic  to o th at   m ay   b u s ed   to   id en tify   th e   d if f e r en k in d s   an d   d eg r ee s   o f   d ialo g ic   in v o lv em e n in   tex [ 1 ] .   C o n v ex   h u ll  alg o r ith m s   ar u s ef u f o r   lear n in g .   B y   h ig h lig h ti n g   th v ar io u s   way s   th at  m ea n in g   is   cr ea ted   in   tex ts   an d   h o p ar ticu lar   d ec is i o n s   h elp   to   ac co m p lis h   in ten d ed   co m m u n icativ e   o b jectiv es,  th co n v ex   h u ll  alg o r ith m   ap p r o ac h   s ee k s   to   cr ea te  p r o d u ct  o f   k n o wled g ea b le  r ea d er s   an d   p r o d u ce r s   o f   co n v ex   h u ll  alg o r ith m   tex ts   [ 2 ] .   Ad d itio n al ly ,   co n v e x   h u ll  alg o r ith m   tech n iq u en s u r es   in clu s iv ity   th at  f o s ter s   in tellectu al  ex ce llen ce   an d   g iv es   u s er s   wid r a n g e   o f   lear n in g   o p p o r t u n ities   b y   ac co m m o d atin g   d if f e r en ce .   B ased   o n   d o m in a n u n d er s tan d i n g s ,   en ter p r is es  ca n   u s co n v ex   h u ll  alg o r ith m   tech n iq u to   s elf - s elec lear n i n g   o b jects,  o r   r ep r esen tatio n s ,   th at  o p tim ally   f it  th eir   m o d al  p r ef er en ce s   [ 3 ] Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   15 ,   No .   2 Ap r il   20 25 :   2 0 5 5 - 2 0 6 9   2056   T h is   en ab les  th e   in d u s tr y   t o   a cc o m m o d ate   v ar i o u s   em p lo y e es'   n ee d s   in   a   lear n in g   en v ir o n m en s o   th ey   ca n   co m p r eh e n d   t h g o o d s   th at  will  b ad v er tis ed   an d   s o ld   [ 4 ] .   Glo b al  ch an g es  d u e   to   r ap id   tech n o lo g ica l   ad v an ce s ,   c o m p etitio n   b etwe en   in d u s tr ies  is   b ec o m in g   in cr ea s in g ly   ag g r ess iv to   s u r v iv e.   T ec h n o lo g ical   in n o v atio n   to   b u s in ess   m an ag em en is   to   r ed u ce   p r o d u ct  co s ts ,   im p r o v f u n ctio n ality   a n d   co n s tan tly   in cr ea s e   co m p etitiv s tr en g t h   [ 5 ] .   I n d u s tr ies  to d ay   d esire   to   m ain tain   th e   f u n ctio n al  p er f o r m an ce   o f   p r o d u cts  with in   th lim its   o f   ac ce p te d   s tan d ar d s   an d   r e d u ce   p r o d u ctio n   co s ts .   I n d u s tr ies  n ee d   to   m ee c u s to m er   d em a n d s   to   b e   m o r ef f ec tiv e   an d   co n s is ten in   im p r o v in g   p r o d u ct  p er f o r m an ce   [ 6 ] .   T o d a y ,   in f o r m atio n   an d   co m m u n icatio n   tech n o lo g ies  ( I C T s )   in f lu e n ce   th wa y   p eo p le   liv e,   c o m m u n icate ,   wo r k   a n d   p la y .   T h is   is   b ec au s tech n o lo g ical   elem en ts   ar e   f o u n d   in   alm o s ev er y th in g   [ 7 ] .   B u s in ess es  r ely   s ig n if ican tly   o n   m o b ile  d e v ices  an d   th e   in ter n et   to   o b tain   in f o r m atio n   a n d   ac ce s s   a   v ar iety   o f   k n o wled g e   s o u r ce s   at   th t o u ch   o f   s cr ee n .   A   g r o win g   d is cu s s io n   th at   r ea life ,   s h o u ld   b e   th s tar tin g   p o in r ath e r   th a n   th e   en d   p o in in   teac h in g   ea r ly   liter ac y   an d   th at  s k ills   s u ch   as  p h o n etics  s h o u ld   b u s ed   as  to o to   h elp   m a k s en s o f   th p r in ted   m e d ia   s ee n   ar o u n d   [ 8 ] .   T h d y n am i n atu r o f   k n o wled g d o es  n o en d   at  k n o wled g o f   g r am m ar ,   p h o n etics  an d   v o ca b u lar y ,   b u t a ls o   in v o lv es p r ac tical  lear n in g   t o   in ter p r et  ev er y th in g   [ 9 ] .   T ec h n o lo g y   h as  p e n etr ated   in to   th i n d u s tr ial  in   th e   wo r ld ,   th is   d o es   n o t   ch an g th e   attitu d o f   t h e   in d u s tr y   in   d ev elo p i n g   in n o v atio n .   An   u n d er s tan d in g   o f   tech n o lo g y   m u s b b alan c ed   with   in d u s tr ial  m aster y /s k ills   in   in n o v atio n   m an ag em e n t.  T h asp ec o f   r ea d in g   s k ills ,   f o r   ex am p le,   is   im p o r tan t   i n   u n d er s tan d i n g   th s ig n s   o f   lan g u ag r ec o r d ed   i n   it.  As  is   we ll  k n o wn ,   th r ea d in g   p r o f icie n cy   o f   I n d o n esian s   r em ain s   q u ite  lo w.   I n d o n esi a' s   liter ac y   cu ltu r r an k e d   s ec o n d   o u t   o f   6 5   n atio n s   i n   th wo r ld   in   2 0 1 2 ,   ac co r d in g   to   th p r o g r am   f o r   i n ter n atio n al  s tu d e n ass ess m e n ( PISA)   r esear ch .   I n d o n esia is r an k ed   6 4 th   o u o f   6 5   n atio n s .   Vietn am   is   in   th e   to p   2 0   at   th e   s am tim e.   T h e   r ea d in g   p r o f icien cy   o f   I n d o n e s ia  was  r an k ed   5 7 th   o u o f   6 5   co u n tr ies  in   th s a m s u r v ey   b y   PISA.   I n   I n d o n esia,  th r ea d in g   in te r est  in d e x   h as  o n ly   r ea ch ed   0 . 0 0 1 ,   wh ich   m ea n s   th at  ju s o n p er s o n   o u o f   ev er y   1 , 0 0 0   is   in ter ested   in   r ea d in g ,   ac c o r d in g   t o   UNE SC O   2 0 1 2   s tatis tics   [ 1 0 ] .   R ec y clin g   r ec y cled   p last ic  b o t tles   is   cr u cial  en er g y - s av in g   an d   en v ir o n m e n tal  p r o tectio n   s tr ateg y .   v ar ied   c o lo r ed   b o ttles   h av v ar ied   r ec y clin g   v alu es.  C lass i f y in g   p last ic  b o ttles   b ased   o n   im ag r ec o g n itio n   d u r in g   r ec y clin g   is   an   ef f icie n m eth o d ,   wh er p o s itio n   an d   co lo r   i d en tific atio n   a r th m ain   tech n o l o g ies.   T h in itial  s tep   in   clas s if y in g   p last ic  b o ttles   i s   to   id en tify   th lo ca tio n   in to   th r ee   ca teg o r ies:   o v er lap p in g ,   ad jace n t,  an d   d is co n tin u o u s .   B ased   o n   it s   p ictu r e,   d is co n tin u o u s   ca n   b ea s ily   d etec ted   b y   th r atio   o f   co n ca v to   co n v ex   a r ea s .   co m b in atio n   tech n iq u k n o wn   as  d is tan ce   tr an s f o r m atio n   an d   th r esh o ld   s eg m en tatio n   is   s u g g ested   f o r   b o ttles   th at  ar a d jace n an d   o v er lap   in   o r d er   to   d if f er en ti ate  th eir   p o s itio n al   r elatio n s h ip .   On ce   n eig h b o r in g   b o ttles   h av b ee n   l o ca ted ,   n ea r b y   r ec y cled   b o ttles   will  b f u r th er   s ep ar ate d   u s in g   co n ca v p o in s ea r ch   t ec h n iq u b ased   o n   co n v ex   h u l l.  T h co lo r   o f   th s ep ar ated   a n d   ad jace n b o ttles   is   th en   d eter m in ed   s in ce   it  is   to o   co m p le x   an d   ch allen g in g   to   d is tin g u is h   th co lo r   an d   s ep ar ate  th b o ttles   th at  o v er lap .   Du r in g   th s o r ti n g   p r o ce s s ,   r ec y cled   b o ttles '   co lo r s   ar s ep ar ated   i n to   s ev e n   ca teg o r ies  in   th e   co lo r   r ec o g n itio n   asp ec t.  I n   o r d er   to   av o id   s h a p in ac cu r ac ie s   ca u s ed   b y   b o ttle  ca p s   an d   la b els  at  th to p   an d   m id d le  o f   t h b o ttle,  r esp ec tiv ely ,   th b o tto m   co lo r   is   u tili ze d   to   r ep r esen t o n o f   th e   r ec y c led   b o ttles .   Pre v io u s   r esear ch   c o n d u cted   b y   W ei   et  a l.   [ 1 1 ] a f ter   t h v o r tex   p ictu r h as  b ee n   p r e p r o ce s s ed   u s in g   iter ativ ad ap tiv b in ar izatio n   an d   m ea n   f ilter in g ,   th e   co n v e x   h u ll   al g o r ith m   an d   ed g e   f u n ctio n   ar a p p lied   to   th p r ep r o ce s s ed   im ag in   o r d er   to   id en tify   t h v o r te x   im ag e' s   p r ec is s h ap an d   d eter m in its   ar ea .   Un d er   v ar io u s   ex p er im en tal   co n d itio n s ,   th v o r tex   s h ap a n d   ar ea   ca n   b ex t r ac ted   u s in g   th is   m eth o d   with o u th e   n ee d   f o r   u s er   i n ter v en tio n ,   a cc o r d in g   to   ex p e r im en tal  d ata.   T h e   s u g g ested   ap p r o ac h   is   m o r e   s u itab le  f o r   ex p o s in g   th ac t u al  s tate  o f   th v o r tex ,   as  ev i d en ce d   b y   th av er ag ab s o lu te  e r r o r   r ate  o f   2 . 8 4 %,  r o o t   m ea n   s q u ar e   er r o r   ( R MSE )   o f   0 . 2 9 0 3 ,   an d   c o r r elatio n   c o ef f icien o f   0 . 9 9 6 5   r ep o r ted   b y   th is   m eth o d   in   co m p ar is o n   to   th v o r tex   ar ea   r esu lts   ac q u ir ed   u s in g   th m an u al  ex tr ac tio n   m eth o d .   T h ex tr ac tio n   t ec h n iq u h as  b ee n   s tan d ar d ized   to   s et  b aselin f o r   f u r th e r   s tu d ies o n   v o r tex   im ag es.  s cien tific   b asi s   f o r   th r ea l - tim tr ac k in g   s tu d y   o f   a g r icu ltu r al   cr o p   p r o tectio n   u n m an n e d   ae r ial   v e h icles   ( UAV s )   an d   v o r tices  is   estab lis h ed   b y   th e   m eth o d o l o g y   i n   th is   p u b licatio n .   I n   o r d er   t o   s o lv a   n u m b er   o f   im p o r ta n is s u es,  in clu d in g   d eter m i n in g   t h p o s itio n al  r elatio n s h ip s   b etwe en   n ea r b y   b o ttles ,   h an d lin g   n e ar b y   b o ttles ,   an d   class if y in g   a ll  b o ttles   b y   co lo r ,   as  well   as  f o r ec asti n g   th p at ter n   o f   waste  ac cu m u latio n   in   I n d o n esia p ar ticu lar ly   p last ic  wa s te,   wh ich   i s   in cr ea s in g   d aily an d   f in d in g   alter n ate  r ec y clin g   u s es  f o r   s u ch   waste,   th s tu d y   aim s   to   id en tify   a   s y s tem atic  m eth o d   f o r   s o r tin g   p last ic  b o tt les in   v ar io u s   co lo r s   f o r   r e cy cl in g   p u r p o s es.       2.   M E T H O DO L O G Y   B ased   o n   th e   th eo r etica l   b asis   an d   th e   ex p lan atio n   ab o v o n   th e   m eth o d o lo g y   th at  d es cr ib es  th e   f r am ewo r k   o f   h o th t h eo r ie s   o f   th co n ce p tu al  m o d el  r el ated   to   th v a r io u s   f ac to r s   id e n tifie d   as  p r o b lem s   to   ex p lain   t h eo r etica lly   b etwe en   th v a r iab les  to   b s tu d ie d .   B ef o r ca r r y in g   o u th e   p r o ce s s   o f   p r o ce s s in g   p last ic  r ec y clin g   im a g es,  r e s ea r ch   m eth o d o lo g y   is   f ir s u s ed   wh ich   s tar ts   f r o m   d e f in in g   th p r o b lem ,   th 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:   2088 - 8 7 0 8       Ob ject  r etri ev a l a n a lysi s   o n   p la s tic  b o ttle wa s te  r ec yc lin g - b a s ed   ima g co n tr o …  ( Ma r is a )   2057   ap p r o ac h   u s ed ,   d ev elo p m en t,  to   im p lem en tatio n   to   th p u b l ic,   m ea s u r in g   ac c u r ac y   an d   d r awin g   co n clu s io n s .   T h d etailed   im ag e   p r o ce s s in g   m eth o d o lo g y   is   s h o wn   in   Fig u r 1 .           Fig u r e   1 .   R esear ch   f r am ewo r k       3.   RE SU L T S AN D I SCU SS I O N   I n   th r esear ch ,   an   ap p lied   r es ea r ch   ap p r o ac h   will  b ca r r ied   o u t,  n am ely   as  en g in ee r in g   r e s ea r ch   o n   th ap p licatio n   o f   s cien ce   t o   an   a n aly s is   to   o b tain   p er f o r m an ce   r esu lts   in   ac co r d an ce   with   p r ed eter m in ed   r eq u ir em e n ts .   T h p r o ce s s   o f   r esear ch   r esu lts   u s ed   in   th is   ap p r o ac h   is   i )   an aly s i s   to   d eter m in e   th e   s p ec if icatio n s   o f   o b ject  m ea s u r em en ac cu r ac y ,   an d   ii )   r es u lts   to   ch o o s o n o f   th b est  m o d els  an d   ca n   b s cien tific ally   ac co u n ted   f o r   i n   ac co r d a n ce   with   r esear ch   r u l es.  T h r esear ch   a p p r o ac h   p r o ce s s   as  m ater ial  f o r   d etailed   an aly s is   is   as f o llo ws:     3 . 1 .     Da t a   t r a ini ng   T r ain in g   d ata  is   o r   k n o wn   as  tr ain in g   d atasets ,   lear n in g   s ets  an d   tr ain in g   s ets,  is   p ar o f   co llectio n   o f   d atasets   th at  ar p r o v id ed   t o   b m ater ial  f o r   m o d el  lear n i n g   s o   th at   th m o d el  ca n   g en er alize   ( f in d   p atter n s )   d ata  s o   th at   it  ca n   later   b e   u s e d   to   p r ed ict   n ew  d ata  an d   is   a   s et  o f   d ata   u s ed   t o   tr ain   o r   b u ild   m o d els.  m ac h in e   lear n in g   alg o r ith m s   will  ch an g th p ar a m eter s   o n   th em s el v es  to   ad ju s to   th d ata  p r o v i d ed   d u r in g   tr ai n in g   [ 1 2 ] .   T h s tu d y ' s   tr ain in g   d at co m es  f r o m   th e   Min is tr y   o f   E n v ir o n m e n an d   Fo r estry   o f   th R ep u b lic  o f   I n d o n esia' s   n atio n al  waste  m a n ag em en t   in f o r m atio n   s y s tem   ( h ttp s : //s ip s n . men lh k. g o . id /s ip s n ) .   Sp ec if ically ,   it  p r o v id es   in f o r m atio n   o n   th e   a m o u n t   o f   waste  ca teg o r ies  i n   I n d o n esia  b y   p r o v in ce   in   2 0 2 3 .   T a b le  1   lis ts   th tr ain in g   d ata  in   to n s   f o r   g lass ,   r u b b er - leath er ,   f ab r ic,   p ap er - c ar d b o a r d ,   m etal,   p last ic,   wo o d - twig s ,   f o o d   waste,   an d   o th e r   m ater ials .     T o tal  waste  th at  h as  b ee n   co llected   b ased   o n   3 8   p r o v in ce s   ( Nan g g r o Ace h   Dar u s s alam ,   No r th   Su m ater a,   So u th   Su m ate r a,   W est  Su m ater a,   B en g k u lu ,   R iau ,   R iau   I s lan d s ,   J am b i,  L am p u n g ,   B an g k a   B elitu n g ,   W est  Kalim an tan ,   E ast  Kalim an tan ,   So u th   Kali m an tan ,   C en tr al  Kalim an tan ,   No r th   Kalim an tan ,   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   15 ,   No .   2 Ap r il   20 25 :   2 0 5 5 - 2 0 6 9   2058   B an ten ,   DKI   J ak ar ta,   W est  J av a,   C en tr al  J av a,   Sp ec ial  R eg io n   o f   Yo g y a k ar ta,   E ast  J av a,   B ali,   E ast  Nu s a   T en g g ar a ,   W est  Su lawe s i,  C en tr al  Su lawe s i,  No r th   Su lawe s i,  So u th ea s Su lawe s i,  So u th   Su lawe s i,  No r th   Ma lu k u ,   Ma lu k u ,   W est  Pap u a,   C en tr al  Pap u a,   Mo u n tain o u s   Pap u a,   So u th   Pap u a,   So u th we s Pap u a)   ar waste  th at  h as b ee n   s ep ar ated   b y   t y p s o   th at  it is   ea s y   to   m an ag n atio n ally ,   as in   th Fig u r 2 .     I n   th is   s tu d y ,   th d ata   th at  will  b u s ed   as  a   s am p le  is   d ata  o n   p last ic  wate r   b o ttle  p ac k ag in g   as  m u c h   as  6 7 5 , 0 5 0   to n s   o r   2 7 . 3 6 o f   th to tal  n atio n al  p last ic  wast o f   2 , 3 6 7 , 2 8 0   to n s   o r   7 2 . 6 4 %,  as  in   T ab le  2 .   A   co m p ar is o n   o f   th q u an tity   o f   p last ic  wa s te  in   b o ttles   an d   t h q u an tity   o f   p last ic  g ar b a g e   in   g en er al  is   s h o wn   in   Fig u r 3 ,   in d icatin g   t h at  p last ic  waste  in   I n d o n esia  is   ex tr em ely   h i g h   in   r elatio n   t o   o th er   waste  an d   d is p er s ed   th r o u g h o u t 3 8   p r o v i n ce s .       T ab le  1 .   T o tal  v o lu m e   o f   wast ty p es in   I n d o n esia b y   p r o v in ce   in   2 0 2 3   N o .   P r o v i n c e   Ty p e   o f   w a s t e   ( To n )   O t h e r s   G l a ss   R u b b e r - l e a t h e r     P l a st i c   W o o d - t w i g s   F o o d   s c r a p s   1   N a n g g r o e   A c e h   D a r u ssa l a m   7 9 . 8 5   4 1 . 2 5   4 7 . 5 0     2 5 2 . 7 0   1 7 1 . 4 0   3 9 5 . 7 0   2   N o r t h   S u mat e r a   9 1 . 2 4   1 4 . 3 4   8 . 3 4     5 8 . 3 0   7 1 . 8 9   7 6 . 6 5   3   S o u t h   S u m a t e r a   8 . 7 2   3 . 8 1   0 . 7 0     6 7 . 5 2   1 9 . 5 0   1 6 6 . 7 7   4   W e st   S u ma t e r a   8 6 . 8 7   2 2 . 3 7   1 2 . 6 7     2 4 1 . 0 8   1 3 8 . 0 5   6 0 6 . 5 5   5   B e n g k u l u   0 . 5 0   0 . 4 0   0 . 3 0     5 . 6 0   5 . 4 0   7 6 . 5 0                                       37   S o u t h   P a p u a   0   0   0     0   0   0   38   S o u t h w e st   P a p u a   9 . 1 0   7 . 7 0   1 8 . 5 0     8 9 . 6 0   3 4 . 5 0   7 5 . 2 0   To t a l   8 4 9 . 8 1   2 9 3 . 2 1   2 4 1 . 5 8     2 . 3 6 7 . 2 8   1 . 3 5 8 . 2 2   5 . 3 5 5 . 0 8           Fig u r e   2 .   T o tal  v o lu m o f   was te  ty p es in   I n d o n esia b y   p r o v i n ce   in   2 0 2 3       T ab le  2 .   T o tal  v o lu m e   waste  in   I n d o n esia b y   p r o v in ce   an d   p last ic  b o ttle w aste ty p e,   2 0 2 3   No   P r o v i n c e   To n   A l l   p l a st i c   w a st e   P l a st i c   b o t t l e   w a s t e   1   N a n g g r o e   A c e h   D a r u ssa l a m   2 5 2 . 7 0   6 9 . 1 4   2   N o r t h   S u mat e r a   5 8 . 3 0   1 5 . 9 5   3   S o u t h   S u m a t e r a   6 7 . 5 2   1 8 . 4 7   4   W e st   S u ma t e r a   2 4 1 . 0 8   6 5 . 9 6   5   B e n g k u l u   5 . 6 0   1 . 5 3                   37   S o u t h   P a p u a   0   0   38   S o u t h w e st   P a p u a   8 9 . 6 0   2 4 5 1   To t a l   2 . 3 6 7 . 2 8   6 7 5 . 0 5   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 - 8 7 0 8       Ob ject  r etri ev a l a n a lysi s   o n   p la s tic  b o ttle wa s te  r ec yc lin g - b a s ed   ima g co n tr o …  ( Ma r is a )   2059       Fig u r e   3 .   T o tal  v o lu m o f   b o tt le  waste  ty p es in   I n d o n esia b y   p r o v in ce ,   2 0 2 3       3 . 2 .     Co nv e x   h ull   C o n v ex   h u ll  ( C H)   is   class ic   p r o b lem   in   c o m p u tatio n al  g e o m etr y ,   th p r o b lem   is   d escr i b ed   s im p ly   in   two - d im en s io n al  s p ac ( p la n e)   as  f in d in g   s u b s et  o f   th s et  o f   p o in ts   o n   th p lan s u ch   th at  if   th p o in ts   ar m ad in to   p o ly g o n   it will f o r m   co n v ex   p o ly g o n   [ 1 3 ] .   A   p o ly g o n   is   s aid   to   b co n v ex   i f   lin co n n ec tin g   th p o in ts   is   d r awn   th en   th e r e   is   n o   lin th at  in ter s ec ts   th lin wh ich   is   th o u ter   b o u n d a r y   o f   th p o ly g o n .   An o th er   d ef in itio n   o f   co n v ex   h u ll  is   p o ly g o n   co m p o s ed   o f   s u b s et  o f   p o in ts   s u ch   th at  n o   p o in f r o m   th in itial  s et  is   o u ts id th p o l y g o n   all  p o in ts   ar e   o n   th o u t er   b o u n d a r y   o r   in s id t h ar ea   en clo s ed   b y   th e   p o ly g o n   [ 1 4 ] .   T h CH   o f   s et  o f   p o in ts   is   th s m allest  co n v ex   s et  th at  co n tain s   th o s p o in ts .   I n   two   d im en s io n s   th is   is   co n v ex   p o ly g o n ,   s im p le  p o ly g o n   is   two - d im en s io n al  s h a p th a h as  m an y   an g les  wh er th er is   n o   in ter s ec tio n   b etwe en   th an g les.  E ac h   s im p le  p o ly g o n   h as  an   in n er   r eg io n   an d   a n   o u ter   r eg io n   [ 1 5 ] .   s im p le  p o ly g o n   is   s aid   to   b co n v ex   if   th m a g n itu d o f   th in n e r   d eg r ee   f o r m ed   f o r   ea c h   an g le   is   s m aller   th an   1 8 0   d eg r ee s ,   t h co n v e x   h u ll  o f   p o ly g o n   is   th s m al lest   r eg io n   o f   th co n v ex   p o ly g o n   wh ich   s u r r o u n d s   th p o ly g o n   P.  I ca n   also   b e   s aid   to   b e   r u b b er   b an d   th at   co v e r s   ar o u n d   P.  T h e   co n v ex   h u ll   o f   co n v ex   p o ly g o n   P is   P its elf   [ 1 6 ] .     3 . 2 . 1 .   I dentif ica t io n a nd   t re a t m ent   o f   t he  po s it io na l r ela t i o ns hip s   bet wee n t he  re cy cle d pla s t ic  bo t t les   Ho to   ar r an g r ec y cled   b o tt les  s ev er al  p n eu m atic  n o zz les  o n   p n eu m atic  jet  s ep ar ato r   s o r th e   r ec y cled   p last ic  b o ttles .   T h e r e f o r e,   th e   ce n tr o i d   o f   ea ch   b o tt le  m u s b o b tain ed   th r o u g h   i m ag p r o ce s s in g   in   o r d er   to   id e n tify   th p n eu m at ic  v alv id en tifie r s   th at  s h o u l d   b ac tiv ated   an d   wh e n   th ese  p n eu m atic  v alv es   s h o u ld   b tr ig g er ed .   W ca r r ied   o u s tr aig h tf o r war d   ex p er im en tal  in v esti g atio n   p r io r   to   u n d er ta k in g   th e   th eo r etica in v esti g atio n   o f   th i s   s u b ject  [ 1 7 ] .   Acc o r d in g   to   e x p er im en ts ,   wh en   p last ic  b o ttle  is   p o s itio n ed   at   r an d o m   o n   co n v e y o r   b elt,   th er ar th r ee   p o s s ib le  o u tco m e s : d is ju n ct,   n eig h b o r in g ,   an d   o v er lap p in g .   B o ttles   th at  ar e   n o t   in   co n tact  with   o n an o th e r   a r r ef er r e d   to   as d is jo in b o ttles .   A d jace n t b o ttles   ar th o s e   th at  c o m in to   co n tact  with   o n a n o th er   with o u b ein g   co v e r ed .   Ad d i tio n ally ,   if   th b o ttles   o v er la p ,   it  in d icate s   th at,   ac co r d in g   to   th ese  r ea l c ir c u m s tan ce s ,   o n b o ttle is co v er e d   b y   th o th er   [ 1 8 ] .     3 . 2 . 2 .   I dentif ica t io n o f   t he  po s it io na l r ela t io ns hip   o f   pla s t i bo t t les   T o   id en tify   th p o s itio n al  r elatio n s h ip s   o f   p last ic  b o ttles ,   o n m u s t f ir s t d is tin g u is h   b etwe en   th th r ee   s ce n ar io s .   T o   id en tify   d is co n tin u o u s   p last ic  b o ttles ,   o n m u s f ir s g et  th eir   o u tlin es  an d   co n v e x   h u lls   o f   tar g ets  o n   th co n v e y er   b elt.   T h co n v e x   h u ll  o f   an   ar b itra r y   s et  is   th s m allest   co n v ex   s et  th at  co n tain s   S;  th co n v ex   d ef ec is   th d if f er en ce   b etwe en   an d   S.  I n   th is   p ap er ,   th co n v ex   h u ll  o f   th co n to u r   o f   ea ch   p last ic  b o ttle is o b tain ed   u s in g   th J ar v is   s tep p in g   co n v ex   h u ll a lg o r ith m   [ 1 9 ] .     3 . 2 . 3 .   Sepa ra t io n o f   a dja ce nt   pla s t ic  bo t t les   W h ile  d eter m in in g   th e   ce n tr o id   o f   ea c h   b o ttle  is   d i f f icu lt f o r   o v e r lap p in g   b o ttles ,   it  is   s till   p o s s ib le  to   d eter m in th ce n tr o id   o f   ea c h   b o ttle  b y   im a g p r o ce s s in g ,   as  s h o wn   b y   th b in a r y   im ag e   o f   ad jace n p last ic   b o ttles .   W h en   th two   r ed   d o ts   ar co n n ec ted ,   it  is   clea r   th at  th n ea r b y   tar g et  ca n   b d iv id ed   in t o   two   d is co n tin u o u s   tar g ets.  Af ter   th at,   th eir   ce n tr o id s   ca n   b ac q u i r ed   in d ep e n d en tly .   T h two   co n ca v s p o ts   in   th is   wo r k   h av b ee n   f o u n d   u s in g   th co n v ex   h u ll  an d   th co n v ex   d ef ec ts   o f   th co n to u r .   T h p ictu r o f   n ea r b y   p last ic  b o ttles   [ 2 0 ] .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   15 ,   No .   2 Ap r il   20 25 :   2 0 5 5 - 2 0 6 9   2060   3 . 2 . 4 .   Ana ly s is   r esu lt   o f   c o nv ex   h ull   I n   o r d e r   to   d is tin g u is h   th co lo r   o f   p last ic  b o ttles   an d   u s it  as  f ea tu r e,   th ag g r eg ate   ac cu r ac y   co m b in ed   with   th e   co lo r   o f   p last ic  b o ttles   is   s im p ly   s ep ar ated   in to   t h r ee   g r o u p s co lo r less ,   b lu e,   an d   g r ee n   b o ttles .   Sev en   co lo r - b ased   ca t eg o r ies  ca n   b u s ed   to   class if y   p last ic  b o ttles lig h b lu e,   li g h p u r p le,   b r o w n ,   b lu e,   lig h g r ee n ,   d ar k   g r ee n ,   an d   co lo r less .   Natu r ally ,   m o r ac cu r ate  co lo r   class if icatio n   f o r   p last ic  b o ttles   will  m ak it  m o r d if f icu lt  to   an aly ze   s u ch   im ag es,  Fig u r 4 ,   s h o ws  th p r o ce s s   o f   id en tif y in g   p ile  o f   p last ic  b o ttles   waste .   Fig u r 4 ( a)   s h o ws  waste  p ile  u s ed   as  an   o b ject  f o r   an aly s is   f o r   r a n d o m   p ile  o f   p last ic  b o ttle   waste.   Fig u r 4 ( b )   s h o ws  an aly s is   o f   waste  p ile  with   o b ject  m ar k in g   with   r an d o m   p ile  o f   p last ic  b o ttle  wast e   b ased   o n   d etec ted   ar ea .   Fig u r e   4 ( c)   s h o ws an aly s is   r esu lt b as ed   o n   s elec ted   p ile  o f   p last ic  b o ttle w aste.             ( a)   ( b )   ( c)     Fig u r 4 .   Pil o f   p last ic  b o ttle w aste: ( a)   waste  p ile  u s ed   as a n   o b ject  f o r   an al y s is   f o r   r an d o m   p ile  o f   p last ic  b o ttle w aste,  ( b )   an aly s is   o f   w aste p ile  with   o b ject  m ar k in g   with   r an d o m   p ile  o f   p last ic  b o ttle w aste b ased   o n   d etec ted   ar ea ,   a n d   ( c )   an aly s is   r esu lt b ased   o n   s elec ted   p ile  o f   p last ic  b o ttle w aste       Fig u r 5   is   th e   r esu lt  o f   an al y zin g   th e   g r a p h   o f   th e   im ag ca p tu r p r o ce s s   o f   th r a n d o m   waste  s elec tio n   p r o ce s s   with   th p r o ce s s   o f   p last ic  b o ttle  waste  ty p es  in   p ac k ag in g   th at  ar e   s till   m ix ed   with   o th er   p last ic  b o ttles .   Fu r th er m o r e,   t h r esu lts   o f   th im ag e   an aly s is   to   o b tain   th p last ic  b o ttle g a r b ag im ag e   r esu lts   ca n   b e   u s ed   as  p o ly g o n   d ata  f o r   im ag e   d etec tio n   an d   th e   f i n al  r esu lt  is   an   ac cu r ate   ad ap t iv v o r tex   e d g eless   ar ea   ex tr ac tio n .   r etr iev al  m eth o d   th at  p ay s   atten tio n   to   th th r ee   ch ar ac ter is tics   o f   th p r ep r o ce s s in g   im ag e   an d   to   clo s th e   g ap ,   th f ir s t   task   is   to   ac cu r ately   r etr ie v e   th v o r tex   ed g ac cu r ately   t o   ac cu r ate  a d ap tiv v o r tex   e d g e - less   ar ea   ex tr ac tio n   f o r   t h r etr iev al  m eth o d .           Fig u r e   5 .   C o n v ex   h u ll im ag g r o u p   b ased   o n   d etec ted   im a g e       Fro m   th co n v ex   h u ll  im a g p o in s et,   th p o in k n o wn   as  th p o le  is   ch o s en   an d   j o in ed   to   cr ea te  a   co n v ex   h u ll  d iv id in g   lin e.   T h i s   is   ac h iev ed   b y   s o r tin g   an d   s ca n n in g   th p o in ts   in s id th co n v ex   h u ll  th at  ar e   th f ar th est  awa y   in   r esp ec t   to   th e   v o r tex   e d g e   im ag e' s   ed g e   n o is p o in ts   ch a r ac ter i s tics   u s in g   cy clica l   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 - 8 7 0 8       Ob ject  r etri ev a l a n a lysi s   o n   p la s tic  b o ttle wa s te  r ec yc lin g - b a s ed   ima g co n tr o …  ( Ma r is a )   2061   r ec u r s io n .   Af ter   th en ,   n ew  m ast  is   a ttach ed   v ia  s ca n n in g   at  th d iv id in g   lin e' s   f u r th est   p o in t.  T h co n v ex   h u ll  is   d eter m in e d   r ec u r s iv ely   u n til  th al g o r ith m   is   u n a b le  to   g en er ate   m o r e   p o les.  T h c o n v ex   h u ll  m eth o d   to   ex tr ac t   is o lated   p o les  f r o m   th v o r tex   im ag e   is   s tr aig h tf o r war d   [ 2 1 ] .   A   co o r d in ate   s y s tem   is   estab lis h ed   with   th o r ig in   in   th lo wer   le f co r n er .   Fo llo win g   th ass ig n m en o f   lin k in g   lab el  to   ea ch   is o lated   p o in o n   th p o s itio n ed   im ag e,   th p r o ce d u r is   co n tin u e d   u n til  th c o n v ex   h u ll  co r r esp o n d in g   to   t h two   p o lar   p o in ts   ca n n o t b e   lo ca ted   an d   th c o n v ex   h u ll  p o in o r   co n v ex   p o ly g o n   [ 2 2 ]   is   th f ar th est p o i n t,  as seen   in   Fig u r 6 .           Fig u r e   6 .   Gr o u p   o f   c o n v e x   h u l l im ag es b ased   o n   d etec ted   ar e ty p e       I is   p o s s ib le  to   d eter m in th ce n tr o id   o f   ea ch   b o ttle  wh ich   is   s t ill  o v er lap p in g   b u ad jace n to   o th er   p last ic  b o ttles   b y   u s in g   im a g p r o ce s s in g .   T h is   allo ws  f o r   th p r esen tatio n   o f   b in ar y   im ag o f   ad jace n t   p last ic  b o ttles ,   m ak in g   it  clea r   th at,   o n ce   co n n ec ted ,   th e   two   r ed   d o ts   o n   a d jace n tar g ets  c an   b d is tin g u is h ed   as  two   d is tin ct  tar g ets.  I is   th u s   p o s s ib le  to   d eter m in t h eir   ce n ter   p o in ts   in d ep e n d e n tly .   T wo   co n ca v e   lo ca tio n s   h av b ee n   f o u n d   in   th is   p ap er   u s in g   th co n t o u r ' s   co n v ex   h u ll  an d   co n v ex   d ef ec t.   Fig u r 7 ,   an aly s is   o f   th tr an s f o r m atio n   p r o ce s s   u s in g   th co n v e x   h u ll  alg o r i th m   f o r   p last ic  waste  b o ttles .   Fig u r 7 ( a)   s h o ws  co n v ex   h u ll  an aly s is   o f   d is co n tin u o u s   tar g et  b ased   o n   co lo r   h is to g r am   tr an s f o r m atio n .   Fig u r 7 ( b )   s h o ws   co n v ex   h u ll  an aly s is   o f   ad jac en tar g ets  b ased   o n   co lo r   h is to g r am   tr a n s f o r m atio n .   Fig u r 7 ( c)   s h o ws  co n v e x   an aly s is   o f   o v er la p p in g   tar g ets b ased   o n   c o lo r   h is to g r am   tr a n s f o r m atio n .             ( a)   ( b )   ( c)     Fig u r 7 .   T h co n v ex   h u ll tr an s f o r m atio n : ( a)   co n v ex   h u ll a n aly s is   o f   d is co n tin u o u s   tar g e t b ased   o n   c o lo r   h is to g r am   tr an s f o r m atio n ,   ( b )   co n v ex   h u ll a n al y s is   o f   ad jace n t ta r g ets b ased   o n   co lo r   h is to g r am   tr an s f o r m atio n ,   an d   ( c)   c o n v e x   an aly s is   o f   o v er lap p i n g   tar g ets b ased   o n   co lo r   h is to g r am   tr an s f o r m atio n       T h co n to u r   ar ea   an d   th c o n v ex   h u ll  ar s h o wn   as  th ar e s u r r o u n d ed   b y   th b lu cu r v an d   th e   ar ea   s u r r o u n d ed   b y   th e   g r ee n   cu r v a n d   th e   r atio   o f   th e   two   o n   th g r ay   c o lo r   cu r v e.   So   th at  th ar ea   d if f er en ce   in   t h co n v ex   d e f e ct  is   ju d g ed   to   b s ig n i f ican tly   d if f e r en t.   W ith   n u m b er   o f   im ag es  with   th r ee   k in d s   o f   p o s itio n   r elatio n s h i p s   co llected   as  th d escr ip tio n   o f   s u ch   c u r v es  as  th co n v ex   h u ll  o f   t h d is jo in tar g et,   th co n v ex   h u ll  o f   th ad jace n tar g et  an d   th co n v ex   h u ll  o f   th o v e r lap p in g   tar g et,   as  s h o wn   in     Fig u r 8 .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   15 ,   No .   2 Ap r il   20 25 :   2 0 5 5 - 2 0 6 9   2062   p last ic  b o ttle  s o r tin g   s y s tem   b ased   o n   m ac h in v is io n   ca n   d is tin g u is h   b etwe en   s ev e n   d if f e r en t   co lo r s   o f   p last ic  b o ttles   o n   th e   m ar k et.   I n   o n r o u n d   o f   s o r tin g ,   t h s y s tem   s h o u ld   b a b le  to   r ec o g n ize  p last ic  b o ttles   in   o n e   o f   th s ev e n   co l o r s ,   as  s h o wn   i n   Fig u r e   9 .   I n   T ab le  3 ,   th r elatio n s h ip   m atr i x   o b tain e d   f r o m   th e   tr ain in g   s et  an d   test   s et  ar t h co lo r s   lig h b lu e ,   p u r p le,   b r o wn ,   b l u e,   lig h g r ee n ,   d ar k   g r ee n ,   a n d   c o lo r less   b o ttles   lab eled   1   to   7   r esp ec tiv ely   b y   g iv in g   a   v alu to   th m atr ix ,   th im ag p r o ce s s   u s ed   will b v is ib le.           Fig u r e   8 .   R elatio n s h ip   o f   co n v ex   h u ll c u r v o f   o b ject  im ag p r o ce s s           F i g u r e   9 .   A n a l y s i s   r e s u lt s   w i t h   b o t t l e   s o r ti n g   s y s t e m   b as e d   o n   b o t t l e   c o l o r ,   b o t t le   c o l o r   s o r ti n g   r e s u l ts   t h r o u g h   h i s t o g r a m   m o d e l   p r o c e s s   t o   c y a n / m a g e n t a / y e ll o w / k e y   ( C M YK )   m o d e l   i n c l u d i n g   b l u e   l i g h t ,   b r o w n   l i g h t ,   g r e e n ,   w h i t e ,   b r o w n ,   b l u e   a n d   c o l o r l e s s   a s   t h e   b a s i s   f o r   i d e n tif i c a t i o n   b a s e d   o n   C h e n   a n d   H an   ( CH )   a l g o r i t h m       T ab le  3 .   C o n f u s io n   m atr ic  o f   t r ain in g   s et   P r e d i c t e d   c a t e g o r y   A c t u a l   c a t e g o r y     1   2   3   4   5   6   7   1   1 8 0   20   0   3   0   10   0   2   20   1 8 0   0   8   0   0   0   3   0   0   2 1 0   0   0   0   0   4   3   6   0   1 9 8   8   0   0   5   0   0   0   0   1 9 6   0   0   6   0   0   0   8   0   1 9 3   0   7   10   0   0   0   0   0   1 9 4       4   co lo r less   p last ic  b o ttles   wer m is id en tifie d   as  lig h t   b lu e   b o ttles ,   7   lig h t   b lu e   b o ttles   as  p u r p l e   b o ttles ,   an d   7   p u r p le  b o ttles   as  lig h b lu e   b o ttles .   T h p h en o m en o f   m u tu al  m is ju d g m en ar e   d e m o n s tr ate d   b y   th ese  th r ee - co lo r ed   p last ic  b o ttles .   On ly   2   b lu b o ttles   ar m is tak en   f o r   p u r p le  b o ttles ,   an d   2   d ar k   g r ee n   b o ttles   ar m is tak en   f o r   lig h g r ee n   b o ttles .   T h is   in d icate s   t h at  th ac cu r ac y   o f   id e n tify in g   p last ic  b o ttles   o f   d if f er en co lo r s   is   f air ly   h ig h ,   an d   th p h o to s   o f   b r o wn   a n d   lig h g r ee n   p last ic  b o ttles   ar all  ac cu r ately   id en tifie d .     B ased   o n   T ab le  4 ,   th r o u g h   o b s er v atio n ,   th c o lo r s   o f   th lig h t b lu e,   lig h t p u r p le,   a n d   co l o r l ess   b o ttles   ar r elativ ely   s im ilar ,   wh ic h   d eter m in es  th at  it   m ay   b e   r elati v ely   d i f f icu lt  t o   id e n tify   th em   ac cu r ately .   On   th e   co n tr ar y ,   its   d if f e r en ce   f r o m   t h o th e r   f o u r   co lo r s   is   r elativ e ly   clea r ,   w h ich   d eter m in es  th a it  m ay   b ea s y   to   id en tify   it  ac c u r ately ,   s o ,   th t est  r esu lts   h av co m in   ac co r d in g   t o   ex p ec tatio n s .   T h v o r t ex   h u ll   an aly s is   is   to   id en tify   th e   r elatio n s h ip   b etwe en   th p o s itio n   o f   th e   p last ic  b o ttle  an d   t h co l o r   r e co g n itio n   s ch em e   d escr ib ed   in   th e   ex p e r im en t,  s o   th ex p er im en tal  p latf o r m   n ee d s   to   b b u ilt  b ef o r th illu m in atio n   co n d itio n s   h av b ee n   s im u lated   an d   an aly ze d ,   as in   T ab le  5 .   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 - 8 7 0 8       Ob ject  r etri ev a l a n a lysi s   o n   p la s tic  b o ttle wa s te  r ec yc lin g - b a s ed   ima g co n tr o …  ( Ma r is a )   2063   T ab le  4 .   C o n f u s io n   m atr ic  o f   t h test   s et   P r e d i c t e d   c a t e g o r y   A c t u a l   C a t e g o r y     1   2   3   4   5   6   7   1   85   13   0   4   0   0   8   2   15   20   0   0   0   0   0   3   0   1 0 0   1 1 0   0   0   0   0   4   0   4   0   98   0   0   0   5   0   0   0   0   1 1 0   0   0   6   0   0   0   0   0   1 0 0   0   7   6   0   0   0   0   0   98       T ab le  5 .   E x p er im en tal  r esu lts   o f   th d is cr im in atio n   o f   th p o s itio n   r elatio n s h ip s   b etwe en   p l asti b o ttles   P o si t i o n   r e l a t i o n s h i p s   C o n v e x   h u l l   D i sj o i n t   t a r g e t s   A d j a c e n t   t a r g e t s   O v e r l a p p i n g   t a r g e t s   Q u a n t i t y   40   40   40   Q u a n t i t y   w i t h   c o r r e c t   j u d g me n t   40   30   40   A c c u r a c y   1 0 0 %   9 0 , 2 0 %   1 0 0 %   To t a l   a c c u r a c y   9 8 . 6 0 %           B ased   o n   th test   f in d in g s ,   th class if icat io n   ac cu r ac y   ten d s   to   s ettle  wh en   th n u m b er   o f   ch ar ac ter is tics   r ea ch es 8 .   T h is   d em o n s tr ates th at  ce r tain   ca n d id ate  tr aits   wi th   lo wer   weig h ts   ar n o t im p o r tan t,   allo win g   f o r   f ea tu r lim itatio n .   W h en   it  co m es  to   p last ic  b o t tle  co lo r   r ec o g n itio n ,   t h elem en ts   th at  weig h   th m o s ar ch o s en   as  co lo r   f ea tu r es.  C lass if icat io n   m o d els  wit h   v ar y in g   t r ain in g   s et  s izes  ar tr ain ed   a n d   test ed   with   test   s et s   in   o r d er   to   ex am in th im p ac o f   tr ain in g   s et  s ize  o n   co lo r   id e n tific atio n   b a s ed   o n   th s y s tem ' s   ac tu al  o p e r atin g   en v ir o n m en t   an d   th e   eig h co l o r   f ea tu r es  t h at  wer c h o s en .   E ac h   co lo r   o f   p last ic  b o ttle  h as   th s am q u an tity   in   b o th   th t est an d   tr ain in g   s ets.   Nu m er o u s   f ac to r s ,   in clu d in g   lig h tin g   co n d itio n s ,   co lo r   f ea tu r es,  an d   th g en er al  s ch em o f   r ec o g n itio n   alg o r ith m s   f o r   c o l o r   r ec o g n itio n   p r o b lem s ,   ca n   i n f lu en ce   th e   s ize  o f   th t r ain in g   s et.   Fo r   ex am p le,   th ac cu r ac y   o f   th test   s et ' s   r esu lts   in cr ea s e s   s ig n if ican tly   a s   th n u m b er   o f   tr ain in g   s et  s am p les  in cr ea s es  f o r   co lo r   r ec o g n itio n   o f   p last ic  b o ttles .   T o   g et  th g r ea test   r esu l ts ,   th ese  elem en ts   ca n   o n ly   b ch an g ed   b ased   o n   th ac tu al  ap p licatio n   c o n d itio n s ,   as Fig u r es 1 0   an d   1 1   illu s tr ate.           Fig u r 1 0 .   Acc u r ac y   r ate  with   d if f er en n u m b e r   o f   f ea tu r es           Fig u r 1 1 .   T h r elatio n s h ip   b e twee n   th n u m b er   o f   s am p les  f o r   tr ain in g   an d   th ac cu r ac y   o f   th test   s et   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   15 ,   No .   2 Ap r il   20 25 :   2 0 5 5 - 2 0 6 9   2064   3 . 3 .     Aut o re g re s s iv inte g ra t ed  m o v ing   a v er a g e   T h au to r eg r ess iv in teg r ated   m o v in g   a v er ag e   ( AR I MA )   m eth o d   is   a   f o r ec asti n g   m eth o d   th at  d o es  n o u s th eo r y   o r   in f lu en ce   b etwe en   v ar iab les  as  in   r e g r es s io n   m o d els,  th u s   th AR I MA   m eth o d   d o es  n o r eq u ir a n   ex p lan atio n   o f   wh ich   v ar iab les  ar e   d ep e n d en t   an d   in d ep en d en t.  T h is   m eth o d   d o es  n o r e q u ir e   b r ea k in g   p atter n s   in to   tr en d ,   s ea s o n al,   cy clica l   co m p o n e n ts   as  in   tim e   s er ies  d ata  i n   g en e r al  [ 2 3 ] .   T h is   tech n iq u e,   wh ich   is   co m m o n l y   r ef er r e d   to   as th B o x - J en k in s   ap p r o ac h   b ec au s it wa s   cr ea ted   in   1 9 7 0   b y   two   Am er ican   s tatis tician s ,   G . E . P .   B o x   an d   G. M.   J en k in s ,   s o lely   u s es  p ast  d ata  to   p r o d u ce   p r ed ictio n s .   Fin d in g   s tr o n g   s tatis tical  co r r elatio n   b etwe en   th v ar iab le' s   h is to r ical  v alu an d   its   ex p ec te d   v alu is   th aim   o f   AR I MA   m o d elin g ,   wh ich   e n ab les  f o r ec asti n g   u s in g   th e   m o d el.   W h en   ap p l y in g   th e   AR I MA   ap p r o ac h ,   s tatio n ar y   d ata  is   r e q u ir ed ;   if   n o t,  d ata  s tatio n ar y   test   m u s b p er f o r m ed .   AR I MA   m o d els  ar ca p ab le   o f   m ak in g   f u tu r p r ed ictio n s   b ased   s o lely   o n   h is to r ical  d ata  [ 2 4 ]   T h AR I MA   f o r ec asti n g   m eth o d ' s   b en ef its   in clu d its   f lex ib ilit y   ( f o llo win g   d ata  p atter n s ) ,   r ea s o n ab ly   h ig h   f o r ec asti n g   ac cu r ac y ,   an d   th ab ilit y   to   f o r ec ast  v ar iety   o f   v ar iab l es  q u ick ly ,   ea s ily ,   ac cu r ately ,   an d   af f o r d ab ly   b ec au s it  s o lely   n ee d s   h is to r ical  d ata.   T h AR I MA   f o r ec asti n g   m eth o d ' s   d is ad v an tag is   th at  it  m ak es  t h ass u m p tio n   th at  th m o d el  is   lin ea r .   As  a   r esu lt,  n o n - lin ea r   p atter n s   th at  ar ty p ical  in   tim s er ies  ar e   n o ca p tu r ed   b y   th e   AR I MA   m o d el.   C o n s eq u en tly ,   a   m o d el  th a ca n   ca p tu r e   n o n - lin ea r   p atter n s   is   n ee d ed   [ 2 5 ] .   On   th p er tin en t   d etails  r eq u ir ed   to   co m p r eh en d   a n d   a p p l y   AR I MA   m o d els  f o r   u n iv a r iate  tim s er ies,  B o x   an d   J en k in s   h av e   s u cc ess f u lly   co m to   co n s en s u s .   T h er ar m u ltip le  s te p s   in   th p r o ce s s   o f   cr ea tin g   an   AR I MA   m o d el .   Mo d el  id en tific atio n ,   p ar am et er   esti m ates,  d iag n o s tic  ch ec k in g ,   c h o o s in g   t h o p tim al  m o d el,   an d   f o r ec asti n g   ar th e   s tep s   in   th p r o ce s s .   B o th   s ea s o n al  an d   n o n - s e aso n al  m o d els  ar e   in clu d ed   in   t h B o x - J en k in s   m o d el.   W h ile   th AR I MA   ( , , )   m o d el  is   a   ty p o f   n o n - s tatio n ar y   m o d el,   th e   n o n - s e aso n al  s tat io n ar y   m o d el s   in cl u d e   a u t o r e g r ess i v e   ( AR ) ( ) ,   m o v i n g   a v er ag ( MA ) ( ) ,   a n d   a u t o r e g r ess i v m o v i n g   a v e r a g e   ( AR MA ) ( , [ 2 6 ] .     3 . 3 . 1 .   E qu a t io f o rm ula s   AR   is   m o d el  o f   r eg r ess io n   r esu lts   with   its elf   at  th p r ev io u s   tim e.   T h g e n er al  f o r m   o f   th Au to r eg r ess iv m o d el   with   th   o r d e r ,   n am el y      ( )   o r   AR I MA   ( , 0 , 0 )   m o d el  is   wr itten   as with   th ( 1 ) :        =   1  1   +     +      +          ( )    =    ( 1 )     MA   m o d el,   th g en er al  f o r m   o f   th - o r d er ,    ( )   o r   AR I MA   ( 0 , 0 , )   is   wr itten   as   ( 2 ) :        =        1  1                  =    ( )      ( 2 )     AR I MA ,   th g en er al  f o r m   o f   b o th    ( )   an d    ( )   m o d els,  n am ely   AR I MA   ( , 0 , )   with   th ( 3 ) :      ( )    =    ( )    ( 3)     I f   n o n   s tatio n ar ity   is   ad d e d   to   th AR MA   p r o ce s s ,   th en   th e   AR I MA   ( , , )   m o d el  with   d   d if f e r en cin g   is   wr itten   with   th ( 4 ) ;      ( ) ( 1 )    =    ( )    ( 4 )     3 . 3 . 2 .   Aut o co rr ela t i o f un ct io n a nd   pa rt ia l a uto co rr ela t i o n f un ct io n   I n   a   tim s er ies,  th au to co r r el atio n   f u n ctio n   ( AC F)  is   th lin ea r   r elatio n s h ip   b etwe en      an d    + W h en   d ata  is   s tead y ,   t h m ea n   μ   an d   v ar ian ce   σ 2   r em ain   c o n s tan t.  AC co n f i r m s   th at   th m ea n   is   s tatio n ar y   u s in g   th ( 5 ) :        ( ) ( + + ) = 1 ( = 1   ) 2 ; = 0 , 1 , 2 , 3     ( 5 )     3 . 3 . 3 .   Ana ly s is   r esu lt   o f   ARI M A   T h s tu d y ' s   v ar iab les  in clu d th to tal  am o u n o f   waste  g en er ated   in   I n d o n esia  b y   p r o v in ce   an d   th e   k in d   o f   p last ic  b o ttle  waste  g en er ated   in   2 0 2 3 .   T h d ata  f o r   an aly s is   is   s ep ar ated   in to   two   s ec tio n s tr ain in g   d ata  an d   test in g   d ata.   As  s h o wn   in   Fig u r 1 2 ,   test in g   d ata  i s   u s ed   f o r   co m p ar is o n   with   f o r ec asti n g   o u tco m es,  wh ile  tr ain in g   d ata  is   u s ed   f o r   m o d elin g .   Fig u r 1 3   s h o ws  th s tatio n ar ity   test ,   wh ich   elim i n ates  th n ec ess ity   f o r   d if f e r en cin g   b y   allo win g   s tatio n ar y   d ata  to   b k n o w n   f o r m ally   o r   v is u ally .   T h f o r m al  test   ca n   b e   p er f o r m ed   u s in g   th e   au g m e n t ed   Dick ey - Fu ller   ( ADF )   test ,   wh ile  th v is u al  test   is   p er f o r m ed   b y   ex am i n in g   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.