I nte rna t io na l J o urna l o f   Adv a nces in Applie d Science s   ( I J AAS)   Vo l.  14 ,   No .   2 J u n 2 0 2 5 ,   p p .   300 ~ 3 0 9   I SS N:  2252 - 8 8 1 4 DOI 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijaas . v 14 . i 2 . pp 300 - 3 0 9           300     J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij a a s . ia esco r e. co m   Adv a nced clas sifi ca tion tech niques  for weed  and cro p species  recog nition us ing   ma chine learning   a lg o rithms       Sa t hy a   Ra j endra n K . S.  T hirun a v uk k a r a s u   D e p a r t me n t   o f   C o mp u t e r   S c i e n c e ,   V e l s   I n st i t u t e   o f   S c i e n c e ,   T e c h n o l o g y   a n d   A d v a n c e d   S t u d i e s,  C h e n n a i ,   I n d i a       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Sep   1 2 0 2 4   R ev is ed   J an   26 2 0 2 5   Acc ep ted   Mar   28 2 0 2 5       T h is   s t u d y   p r o p o se a n   i n tel l ig e n t   m a c h i n e   lea r n i n g   fra m e w o r k   i n t e g ra ti n g   ima g e   a n a l y s is  a n d   e n v i r o n m e n t a d a ta  f o r   p re c is io n   we e d   m a n a g e m e n t.   T h e   fra m e w o r k   le v e ra g e s   e ff ic ie n t   fe a t u re   e x tra c t i o n   tec h n i q u e s   c o m b in e d   wi t h   su p e r v ise d   m a c h i n e   le a r n i n g   a l g o r it h m t o   a c c u ra te l y   c las s if y   m u lt i p l e   sp e c ies .   F e a t u re s   s u c h   a s   c o l o r ,   te x t u re ,   a n d   sh a p e   c h a ra c ter is ti c s   a r e   u t i li z e d   fo m o d e l   t ra i n i n g ,   e n a b li n g   h i g h - p re c isi o n   c las s if ica ti o n   w h i le   m a i n ta i n i n g   lo c o m p u ta ti o n a c o m p le x it y .   T h e   e x p e rim e n ta re s u lt d e m o n stra te   t h e   ro b u s t n e ss   o t h e   a p p ro a c h ,   a c h i e v i n g   a n   a v e ra g e   c las s if ica ti o n   a c c u ra c y   o f   9 4 . 3 %   a c r o ss   te n   we e d   a n d   c r o p   s p e c ies   i n   d i v e rs e   a g r ic u lt u ra l   e n v i ro n m e n ts .   T h e   s y s tem   a l s o   a c h ie v e d   a   9 0 %   r e d u c ti o n   i n   h e r b ici d e   a p p li c a t i o n   c o m p a re d   to   tra d it i o n a l   m e t h o d s ,   s h o wc a s in g   i ts   p o te n ti a l   f o r   s u s ta i n a b le   f a rm in g .   Re a l - ti m e   t e st i n g   c o n fi rm e d   t h e   fr a m e wo r k ’s   e f fi c ie n c y ,   p r o c e ss i n g   i m a g e s   in   u n d e r   1 . 5   s e c o n d p e r   f ra m e ,   m a k in g   it   s u it a b le   f o d e p l o y m e n t   i n   d ro n e a n d   a u t o n o m o u s   fa rm i n g   e q u i p m e n t.   T h e se   re s u l ts   u n d e rsc o re   t h e   p ra c ti c a l   a n d   sc a la b le   n a t u re   o f   t h e   p r o p o se d   s y s t e m   in   a u t o m a ti n g   w e e d   m a n a g e m e n t   a n d   a d v a n c i n g   s u sta i n a b l e   a g ric u lt u ra l   p ra c ti c e s .   K ey w o r d s :   C las s if icatio n   C o n v o lu tio n al  n eu r al  n etwo r k   Ma ch in lear n in g   Op tim izatio n   W ee d   an d   cr o p   m an a g em en t   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 :   Sath y R ajen d r an   Dep ar tm en t o f   C o m p u ter   Scie n ce ,   Vels   I n s titu te  o f   Scien ce ,   T ec h n o lo g y   an d   Ad v a n ce d   St u d ies   PV V aith iy alin g am   R d ,   Vela n   Nag ar ,   Kr is h n ap u r am ,   Pallav ar am ,   C h en n ai,   T a m il Na d u   6 0 0 1 1 7 ,   I n d ia   E m ail: sath y a. r 0 7 1 4 @ g m ail. co m       1.   I NT RO D UCT I O N   Ag r icu ltu r p lay s   cr itical  r o le  in   s u s tain in g   th e   wo r ld ' s   p o p u latio n ,   p r o v id in g   f o o d   s ec u r ity ,   an d   s u p p o r tin g   th e   liv elih o o d s   o f   m illi o n s .   Ho wev er ,   o n e   o f   th e   p r im ar y   c h allen g es  f ac e d   b y   f ar m er s   to d ay   is   t h e   ac cu r ate  id en tific atio n   an d   cl ass if icatio n   o f   wee d s   an d   c r o p s   in   ag r icu ltu r al  f ield s .   W ee d s ,   wh ich   co m p ete   with   cr o p s   f o r   ess en tial  n u tr ie n ts ,   wate r ,   an d   s u n lig h t,   ca n   s ig n if ican tly   r e d u ce   c r o p   y ield s   an d   q u ality   if   n o t   m an ag ed   p r o p er ly .   E f f ec tiv e   wee d   c o n tr o l   is   k ey   co m p o n en t   o f   p r ec is io n   ag r icu ltu r e,   wh ich   s ee k s   to   o p tim ize  f ield - lev el  m a n ag e m en u s in g   ad v an ce d   tec h n o lo g ies  to   in cr ea s cr o p   p r o d u ctiv ity   an d   r e d u ce   en v ir o n m en tal  im p ac [ 1 ] [ 5 ] .   Un f o r t u n ately ,   tr a d itio n al  wee d   m an ag em e n tech n iq u e s ,   s u ch   as  m an u al  in s p ec tio n   an d   b r o a d - s p ec tr u m   h e r b icid e   ap p licatio n ,   a r o f te n   lab o r - in te n s iv e,   ti m e - co n s u m in g ,   a n d   en v ir o n m en tally   h a r m f u l.  T o   ad d r ess   th ese  ch allen g es,  a u to m ated   wee d   a n d   cr o p   cla s s i f icatio n   s y s tem s   p o wer ed   b y   m ac h in lea r n in g   tech n o lo g ies  h av em er g e d   as  p r o m is in g   s o lu tio n   i n   m o d er n   p r ec is io n   ag r icu ltu r e.   T h ac cu r ate  clas s if icatio n   o f   wee d   an d   cr o p   s p ec ies  in   ag r icu ltu r al  f ield s   is   cr u cial  f o r   ef f ec tiv e   wee d   m an ag em e n t,  wh ich   i n   t u r n   ca n   lead   to   im p r o v ed   c r o p   y ield s ,   lo we r   p r o d u ctio n   co s ts ,   an d   r ed u ce d   en v ir o n m en tal  d eg r a d atio n .   H o wev er ,   wee d   an d   c r o p   s p ec i es  clas s if icatio n   in   lar g e - s ca le  ag r icu ltu r al  f ield s   r em ain s   d if f icu lt  an d   co m p lex   task   f o r   s ev er al  r ea s o n s .   First,  ag r icu ltu r al  f ield s   ar o f ten   lar g e,   h eter o g en e o u s   en v ir o n m en ts   wh er wee d s   an d   cr o p s   co ex is in   v ar y in g   d en s ities   an d   d is tr ib u tio n s .   T h e r ef o r e ,   th er is   p r ess in g   n ee d   f o r   an   au to m ated   s o lu tio n   th at  ca n   ac cu r ately   class if y   wee d s   an d   cr o p s   in   r ea l - tim Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ad v   Ap p l Sci     I SS N:   2252 - 8 8 1 4       A d va n ce d   cla s s ifica tio n   tech n i q u es fo r   w ee d   a n d   cro p   s p ec ie s   r ec o g n itio n   …  ( S a th ya   R a jen d r a n )   301   an d   at   s ca l e.   I n   r ec e n y ea r s ,   p r ec is io n   ag r ic u ltu r h as  e m er g ed   as  an   in n o v ativ e   ap p r o ac h   to   m a n ag in g   ag r icu ltu r al  f ield s   with   h ig h   le v els  o f   p r ec is io n   an d   ac c u r ac y .   T h ce n tr al  id ea   b e h in d   p r ec is io n   ag r icu ltu r is   to   u s d ata - d r iv en   tech n o lo g ies  to   o p tim ize  cr o p   p r o d u ctio n ,   r ed u ce   r eso u r ce   u s e,   an d   m in im ize   en v ir o n m en tal  im p ac [ 6 ] [ 9 ] .   Au to m ated   wee d   an d   cr o p   s p ec ies  clas s if icatio n   p lay s   p iv o tal  r o le  in   th e   im p lem en tatio n   o f   p r ec is io n   ag r icu ltu r e,   en ab lin g   f ar m er s   to   m ak in f o r m ed   d ec i s io n s   ab o u wee d   m an ag em en an d   cr o p   tr ea tm e n t.  Fig u r 1   illu s tr ates  v ib r an ag r icu ltu r al  f ield   wh er b o th   cr o p s   an d   wee d s   co ex is t,  h ig h lig h tin g   th e   s ig n if ican ch allen g f ar m er s   f ac in   id en tify i n g   an d   class if y in g   th ese  p lan ts   f o r   ef f ec tiv wee d   m an ag em e n t.   T h p r esen ce   o f   r o b o tic   s y s tem   ac tiv ely   en g ag ed   in   wee d   d etec tio n   em p h asizes th r o le  o f   au to m a tio n   in   p r ec is io n   ag r icu ltu r [ 1 0 ] [ 1 8 ] .   A u t o m a t e d   cl a s s i f i c a t i o n   s y s t em s ,   p o w e r e d   b y   a d v a n c e d   m ac h i n e   l e a r n i n g   a l g o r i t h m s ,   o f f e r   s e v e r al   a d v a n t a g e s   o v e r   t r a d i t i o n a l   m et h o d s .   F i r s t ,   t h e s e   s y s t e m s   ca n   o p e r a t e   c o n t i n u o u s l y   a n d   i n   r e a l - t i m e ,   p r o v i d i n g   f a r m e r s   w it h   i m m e d i a t e   f ee d b a c k   o n   t h e   d i s t r i b u t i o n   o f   w e ed s   a n d   c r o p s   a c r o s s   t h e i r   f i e l d s .   T h i s   a l l o w s   f o r   t h p r e c i s e   a p p l i c at i o n   o f   h e r b i c id e s ,   f e r ti l i z e r s ,   a n d   o t h e r   t r e at m e n t s ,   r e d u c i n g   b o t h   w as t a n d   e n v i r o n m e n t a d a m a g e .   F o r   e x a m p l e ,   i n s te a d   o f   a p p l y i n g   h e r b i c i d e s   t o   a n   en t i r e   f i e l d ,   f a r m e r s   ca n   t a r g e t   o n l y   t h e   a r e a s   w h e r w e e d s   a r e   p r es e n t ,   m i n i m i z i n g   t h e   u s e   o f   c h e m i c al s   a n d   p r e s e r v i n g   t h e   s u r r o u n d i n g   e c o s y s t em   [ 1 8 ] [ 2 4 ] .   T h p r im ar y   o b jectiv o f   th is   s tu d y   is   to   d ev elo p   a n   au to m a ted   s y s tem   f o r   th class if icatio n   o f   wee d   an d   cr o p   s p ec ies  in   ag r icu ltu r al  f ield s   u s in g   ad v an ce d   m a ch in lear n in g   tech n i q u es.  T h s y s tem   aim s   to   ad d r ess   th ch allen g es  o u tlin ed   in   t h liter atu r e   b y   p r o v i d in g   a   s ca lab le,   r ea l - tim s o l u tio n   f o r   p r ec is io n   ag r icu ltu r e.   T h p ap er   is   s tr u ctu r ed   i n to   f iv s ec tio n s .   Sectio n   1   in t r o d u ce s   th to p ic   an d   h ig h lig h ts   th e   co m m o n   d r awb ac k s   of   a p p ly i n g   m ac h in e   lear n in g   to   p r ec is io n   ag r icu ltu r e,   s u ch   as  r elian ce   o n   h ig h - q u ality   d atasets   an d   en v ir o n m en tal  v ar iab ilit y .   S e c t i o n   2   d i s c u s s es  t h e   l i t e r at u r e ,   s u m m a r i zi n g   e x i s t i n g   r es e a r c h   o n   m a c h i n e   l e a r n i n g   t e c h n i q u e s   li k e   c o n v o l u t i o n a l   n e u r a l   n e t wo r k s   ( C N Ns )   a n d   a t t e n t i o n   m e c h a n i s m s   f o r   w e e d   a n d   c r o p   c l as s i f i c at i o n ,   a l o n g   w i t h   t h e i r   c h al l e n g es .   S e c ti o n   3   d e t a i ls   t h e   p r o p o s e d   w o r k ,   f o c u s i n g   o n   d e v e l o p i n g   a   r o b u s t   f r a m ew o r k   t o   a d d r e s s   t h es e   c h al l e n g es   a n d   i m p r o v e   a c c u r a c y   a n d   e f f i c i e n c y .   S ec t i o n   4   p r e s e n t s   t h r e s u l ts ,   c o m p a r i n g   t h p e r f o r m a n c e   o f   t h e   p r o p o s e d   m et h o d   w i t h   e x is ti n g   a p p r o a c h e s .   F i n a ll y ,   s e c t i o n   5   c o n c l u d e s   t h e   d is c u s s i o n ,   e m p h a s i z i n g   t h e   n ee d   f o r   s u s ta i n a b l e   a n d   s c al a b l e   s o l u t i o n s   i n   p r ec i s i o n   a g r i c u l t u r e .           Fig u r 1 .   An   a g r ic u lt u r al  f i el d   s h o wc asi n g   a   m ix t u r o f   cr o p s   a n d   w ee d s ,   w it h   au to m a te d   te ch n o l o g y   i n   ac t io n       2.   L I T E R AT U RE   R E VI E W   T h f ield   o f   p r ec is io n   ag r icu lt u r h as  s ig n if ican tly   ad v a n ce d   with   th ad o p tio n   o f   m ac h i n lear n in g   tech n iq u es  f o r   au to m atin g   we ed   an d   cr o p   class if icatio n .   Nu m er o u s   s tu d ies  h av e   ex p lo r ed   v ar io u s   m eth o d s   to   im p r o v e   th ac c u r ac y   an d   ef f icien cy   o f   t h is   p r o ce s s ,   p ar ticu lar ly   i n   lar g e - s ca le  f ar m in g   o p er atio n s .     Hu   et  a l.   [ 4 ]   r ev iewe d   d if f er en m ac h in lear n i n g   ap p r o ac h es  f o r   wee d   r ec o g n itio n ,   h ig h lig h tin g   th e   ch allen g es  p o s ed   b y   i n - cr o p   wee d   class if icatio n   in   lar g e - s ca le  g r ain   p r o d u ctio n   s y s tem s .   T h eir   s tu d y   u n d er lin e d   th e   im p o r tan ce   o f   ac cu r ate  wee d   d etec tio n   f o r   r e d u cin g   h er b icid u s an d   im p r o v in g   cr o p   y ield s .   Dee p   lear n in g   m eth o d s   s u ch   as  C N Ns  wer f o u n d   to   b h ig h ly   ef f ec tiv e,   alth o u g h   is s u es  lik v ar iab ilit y   in   lig h tin g   an d   f ield   co n d itio n s   r em ain   ch allen g in g .   Sev er al  s tu d ies  h av also   f o cu s ed   o n   ev alu atin g   s p ec if ic   m ac h in lear n i n g   ar c h itectu r e s   f o r   cr o p   an d   wee d   class if icatio n .   Z h u an g   et  a l.   [ 1 8 ]   te s ted   d if f er en d ee p   n eu r al  n etwo r k s   ( DNN)   f o r   d etec tin g   b r o a d leaf   wee d   s ee d l in g s   in   wh ea t.  T h ey   co n clu d e d   th at  wh ile  d ee p   lear n in g   ap p r o ac h es  h o ld   g r ea p r o m is e,   th eir   s u cc ess   h ea v ily   d ep en d s   o n   th q u alit y   o f   t h d ataset  an d   th e   s p ec if ic  n etwo r k   ar ch itectu r e   em p lo y ed .   W an g   et   a l [ 1 7 ]   ex p a n d ed   o n   th is   b y   u s in g   an   en c o d er - d ec o d e r   n etwo r k   f o r   s em an tic  s eg m en t atio n   o f   cr o p s   an d   wee d s .   T h e y   d em o n s tr ated   th at   en h a n ce d   im ag p r o ce s s in g   tech n iq u es  co u ld   im p r o v cl ass if icatio n   ac cu r ac y ,   ev en   u n d er   u n co n t r o lled   o u t d o o r   lig h tin g   co n d i tio n s ,   wh ich   is   co m m o n   c h allen g in   ag r icu ltu r al  f iel d s .   Similar ly ,   T ian   et  a l [ 1 6 ]   i n tr o d u c ed   th f u lly   co n v o l u tio n al  o n e - s tag e   ( FC OS)   o b ject  d etec tio n   m eth o d ,   w h ich   ca n   s er v e   as  f o u n d atio n   f o r   cr o p   a n d   wee d   d etec tio n   task s ,   f u r th e r   e n h an cin g   th e   ad a p tab ilit y   o f   m ac h i n lear n i n g   f o r   ag r icu ltu r al   u s es.  W an g   et   a l [ 1 7 ]   also   ex p lo r e d   th e   im p ac o f   i m ag en h an ce m en t   tech n iq u e s   o n   cr o p   a n d   wee d   s eg m en t atio n .   B y   u s in g   an   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 8 1 4   I n t J Ad v   Ap p l Sci Vo l.   14 ,   No .   2 J u n 2 0 2 5 :   3 0 0 - 309   302   en co d er - d ec o d er   n etwo r k   u n d er   v ar io u s   o u t d o o r   co n d itio n s ,   th ey   s u cc ess f u lly   im p r o v e d   th m o d el’ s   ab ilit y   to   d if f er en tiate  b etwe en   c r o p s   an d   wee d s .   L et   a l [ 1 4 ]   d ev elo p ed   a   tech n iq u e   f o r   d etec tin g   r ice  s ee d lin g s   b ased   o n   th m o r p h o l o g ical  ch ar ac te r is tics   o f   r ice  s tem s .   T h eir   s tu d y ,   wh ich   u tili ze d   b io s y s tem   en g in ee r in g ,   s h o ws  h o tr ad itio n al  m o r p h o lo g ical  f ea tu r es  ca n   b in teg r ated   with   m o d er n   m ac h in lear n in g   m eth o d s   to   im p r o v e   s ee d lin g   d etec tio n   in   p ad d y   f i eld s .   W ee d   in f estatio n   r em ain s   s ig n if ican is s u in   ag r icu l tu r al  p lan tatio n s ,   as  n o ted   b y   Ku b iak   et  a l [ 1 3 ] .   T h eir   r esear ch   em p h asized   th r o le  o f   p r ec is io n   ag r ic u ltu r in   m itig atin g   th n eg ativ im p ac o f   wee d s   o n   cr o p   y ield s   wh ile  alig n in g   with   th E u r o p ea n   b io d iv er s ity   s tr ateg y .   T h ey   d is cu s s ed   h o ad v an ce d   m ac h in lear n in g   tec h n iq u es,  wh en   co m b in e d   with   b io d iv e r s ity   o b jectiv es,  co u ld   lead   to   m o r s u s tai n ab le   f ar m i n g   p r ac tices.  T h is   alig n s   with   Kh an   et  a l . ' s   [ 1 1 ]   s em i - s u p er v is ed   f r am ewo r k   f o r   u n m an n ed   ae r ial  v e h icles  ( UAV) - b ased   cr o p   an d   wee d   cla s s if icatio n ,   wh ich   f u r th e r   ad v an ce s   th n o tio n   th at   UAV  tech n o lo g y   an d   m ac h in lear n in g   ca n   p r o v id e   h ig h l y   s ca lab le  s o lu tio n s   f o r   wee d   d etec tio n   in   lar g e   ag r icu ltu r al  f iel d s .   Sev er al  s tu d ies  h av also   ex am i n ed   th r o le   o f   f ea tu r e   ex tr ac tio n   in   im p r o v i n g   class if icatio n   p er f o r m a n ce .   F o r   in s tan ce ,   Kitzler   et   a l [ 1 2 ]   s h o wed   h o d ec is io n   tr ee   class if ier s   co u ld   b e   u s ed   to   en h a n ce   p lan s eg m en tatio n   q u ality ,   p ar ticu lar ly   wh en   s elec tin g   k ey   m o d elin g   p ar a m eter s .     C ai  et  a l [ 2 ]   p r o p o s ed   an   atten tio n - aid ed   s em an tic  s eg m en t atio n   n etwo r k   f o r   wee d   id en tif icatio n   in   p in ea p p le   f ield s .   T h eir   n etwo r k   in c o r p o r ates  atten tio n   m ec h an is m s ,   wh ich   f o cu s   th m o d el' s   ef f o r ts   o n   th m o s t   r elev an p ar ts   o f   t h in p u d a ta,   im p r o v in g   s eg m en tatio n   p er f o r m a n ce .   T h is   is   p ar ticu lar ly   u s ef u in   wee d   d etec tio n ,   wh er d is tin g u is h in g   b etwe en   cr o p s   an d   wee d s   i n   clo s p r o x im ity   ca n   b c h a llen g in g .   Atten tio n   m ec h an is m s   allo f o r   m o r f o cu s ed   an aly s is   o f   th e   cr itical  ar e as  i n   th e   im ag e s ,   wh ich   e n h an ce s   class if icatio n   ac cu r ac y .   T h ap p licatio n   o f   m ac h in le ar n in g   in   p r ec is io n   ag r icu ltu r also   ex ten d s   to   ch em ical  m an ag em en t   p r ac tices.  Ma ch in e   lear n in g   ap p licatio n s   in   p r ec is io n   ag r icu ltu r f ac e   s ev er al  c o m m o n   ch allen g es.  T h e   r elian ce   o n   h i g h - q u ality ,   a n n o tated   d atasets   is   r eso u r ce - in ten s iv an d   lim its   s ca lab ilit y .   Var iab ilit y   in   en v ir o n m en tal  co n d itio n s ,   s u c h   as  lig h tin g   an d   wea th er ,   o f t en   im p ac ts   m o d el  ac cu r ac y   a n d   g e n er aliza b ilit y .   T h c o m p u tatio n al  c o m p lex it y   o f   ad v a n ce d   m o d els  ca n   h in d er   d e p lo y m e n in   lo w - r es o u r ce   o r   r ea l - tim s ettin g s .   Ad d itio n ally ,   o v er f i ttin g   to   s p ec if ic  d atasets   m ay   r ed u ce   p er f o r m an ce   in   d iv er s ag r icu ltu r al   en v ir o n m en ts .   I n teg r atin g   m a ch in lear n in g   tec h n iq u es  with   tr ad itio n al  f ar m i n g   p r ac tice s   an d   en s u r in g   ea s e   o f   u s e   f o r   f ar m er s   r e q u ir es  f u r th er   r ef in em en t.   L astl y ,   a ch iev in g   s u s tain ab le  o u tc o m es  wh ile  r ed u ci n g   r elian ce   o n   c h em ical  in p u ts   r em ain s   s ig n if ican t c h allen g e   f o r   lar g e - s ca le  im p lem e n tatio n .       3.   P RO P O SE WO RK   I n   m o d e r n   a g r i c u l t u r e ,   t h e   i d en t i f i c a ti o n   a n d   cl a s s i f ic a t i o n   o f   w e e d s   a r c r i ti c a f o r   m a x i m i z i n g   c r o p   y i e l d s   a n d   r e d u c i n g   r e s o u r c e   w a s te .   W e e d s   c o m p e t e   wi t h   c r o p s   f o r   v i t a l   n u t r i e n t s ,   w a t e r ,   an d   s u n l i g h t ,   c a u s i n g   s i g n i f i c a n t   e c o n o m i l o s s es .   T r a d i t i o n a l   w e e d   m a n a g e m e n t   p r a c t i c es   o f t e n   r e l y   o n   m a n u a l l ab o r ,   w h i c h   is   c o s t l y   a n d   t i m e - c o n s u m i n g ,   o r   o n   h e r b i c i d e s ,   w h i c h   h a v e   e n v i r o n m e n t a l   a n d   h e a l t h   i m p a ct s .   W i t h   a d v a n c e m e n t s   i n   t e c h n o l o g y ,   m a c h i n e   le a r n i n g   m o d e l s   h a v e   b ee n   a p p l i e d   t o   a u t o m a t e   we e d   d e t ec t i o n .   T h es e   m o d e ls   p r i m a r i l y   r e l y   o n   i m a g e - b a s e d   r e c o g n i t i o n ,   w h i c h   h a s   p r o v e n   e f f e c t i v e   b u t   h a s   l i m i t a t i o n s   u n d e r   r e a l - w o r l d   c o n d i t i o n s   s u c h   a s   v a r y i n g   l i g h i n t e n s i ty ,   s h a d o w s ,   a n d   c h a n g e s   i n   th e   e n v i r o n m e n t   ( e . g . ,   h u m i d i ty   a n d   t e m p e r a t u r e ) .   T h e s e   e n v i r o n m e n t a l   f ac t o r s   ca n   a f f e c t   i m a g e   q u a l it y   a n d   l e a d   t o   d e c r e a s e d   cl a s s i f i c a t i o n   a cc u r a c y .   T h alg o r ith m   u tili ze s   d iv er s co m b in atio n   o f   d atasets   to   en h an ce   its   wee d   d etec tio n   ca p ab ilit ies.  T h f ir s d ataset,   s o u r ce d   f r o m   th e   Kag g le  p lan s ee d li n g s   class if icatio n   [ 2 5 ] ,   c o n t ain s   9 , 0 0 0   im a g es  r ep r esen tin g   1 2   d i f f er en p la n s p ec ies,  in clu d in g   b o th   cr o p s   an d   wee d s .   E ac h   im ag v ar ies  in   s ize  b u i s   p r im ar ily   ar o u n d   2 5 6 × 2 5 6   p ix els  in   J PEG  f o r m at.   T h s ec o n d   d ataset  is   cu s to m - cu r ated   W ee d s   d ataset,   co n tain in g   5 , 0 0 0   im a g es  o f   1 0   d if f er e n wee d   ty p es,  p r i m ar ily   in   PNG  f o r m at  an d   with   s izes   ar o u n d     3 0 0 ×3 0 0   p ix els.  T h d ataset  co m p r is es  to tal  o f   1 1 , 5 0 0   im ag es  ac r o s s   v ar io u s   c lass es,  en s u r in g   co m p r eh e n s iv r eso u r ce   f o r   tr ain in g   a n d   v alid atin g   th e   p r o p o s ed   alg o r ith m .   T h e   d etailed   in f o r m atio n   ab o u t   th d atasets   is   s u m m ar ized   in   T ab le  1 .   T h ar ch itectu r o f   th p r o p o s ed   wo r k   em p lo y s   C NNs  t o   p r o ce s s   th v is u al  d ata  f r o m   im ag es   ca p tu r ed   i n   th f ield .   T h e   C NN  ex tr ac ts   cr itical  f ea tu r es  f r o m   th im ag es,  s u ch   as  th s h a p es  an d   co l o r s   o f   th e   wee d s   an d   cr o p s .   C o n cu r r en tl y ,   th d ata  is   p r o ce s s ed   th r o u g h   f u lly   c o n n ec ted   n eu r al  n etwo r k s ,   allo win g   th e   m o d el  to   ass ess   h o v ar y in g   co n d itio n s   in f l u en ce   p lan g r o wth   an d   wee d   em er g e n ce .   T h is   d u al - p r o ce s s in g   ap p r o ac h   cr ea tes  s y n e r g is tic  ef f ec t,  wh er th class if icatio n   m o d el  b e n ef its   f r o m   b o th   v i s u al  an d   co n tex tu al   in s ig h ts ,   th u s   im p r o v in g   its   p r ed ictiv ca p ab ilit ies.  T h alg o r ith m   ca n   i d en tify   s u b tle  d if f er en ce s   b etwe e n   s im ilar   s p ec ies,  r ed u cin g   t h l ik elih o o d   o f   m is class if icatio n   th at  is   o f te n   s ee n   in   tr ad itio n a m o d els.   Fig u r e   2   s h o ws th s am p le  im ag es f r o m   p u b lic  d atasets .   Mo r eo v er ,   th e   s tu d y   is   s p ec if ically   d esig n ed   f o r   r ea l - tim e   ap p licatio n s ,   f ac ilit atin g   d ep l o y m en t   o n   UAVs  o r   ed g d ev ices  in   th f ield .   T h is   en s u r es  ef f icien t   w ee d   d etec tio n   with   m in im al   h u m an   in te r v en tio n ,   allo win g   f o r   q u ick er   r esp o n s es  to   wee d   in f estatio n s   an d   m o r in f o r m e d   d ec is io n - m ak in g   in   cr o p   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ad v   Ap p l Sci     I SS N:   2252 - 8 8 1 4       A d va n ce d   cla s s ifica tio n   tech n i q u es fo r   w ee d   a n d   cro p   s p ec ie s   r ec o g n itio n   …  ( S a th ya   R a jen d r a n )   303   m an ag em en t.   B y   a u to m atin g   th id e n tific atio n   p r o ce s s ,   f ar m er s   ca n   allo ca te  r eso u r ce s   m o r e f f ec tiv ely ,   r ed u cin g   t h n ee d   f o r   h er b ic id ap p licatio n s   an d   lab o r - in t en s iv m an u al  in s p ec tio n s .   Fig u r 3   s h o ws  th ar ch itectu r o f   th p r o p o s ed   alg o r ith m .       T ab le  1 .   Ov e r v iew  o f   wee d   an d   cr o p   ty p es in   th e   E n v ir o W ee d Net  d ataset   W e e d / C r o p   T y p e   C l a s s Nam e   N u mb e r   o f   I mag e s   D a t a s e t   S o u r c e   B l a c k - g r a ss   C r o p   1 , 0 0 0   P l a n t   S e e d l i n g C l a ssi f i c a t i o n   ( K a g g l e )   C h a r l o c k   C r o p   1 , 0 0 0   P l a n t   S e e d l i n g C l a ssi f i c a t i o n   ( K a g g l e )   C l e a v e r s   C r o p   1 , 0 0 0   P l a n t   S e e d l i n g C l a ssi f i c a t i o n   ( K a g g l e )   C o mm o n   c h i c k w e e d   C r o p   1 , 0 0 0   P l a n t   S e e d l i n g C l a ssi f i c a t i o n   ( K a g g l e )   C o mm o n   g r o u n d s e l   C r o p   1 , 0 0 0   P l a n t   S e e d l i n g C l a ssi f i c a t i o n   ( K a g g l e )   F a t   h e n   C r o p   1 , 0 0 0   P l a n t   S e e d l i n g C l a ssi f i c a t i o n   ( K a g g l e )   M a i z e   C r o p   1 , 0 0 0   P l a n t   S e e d l i n g C l a ssi f i c a t i o n   ( K a g g l e )   S u g a r   b e e t   C r o p   1 , 0 0 0   P l a n t   S e e d l i n g C l a ssi f i c a t i o n   ( K a g g l e )   C o mm o n   d a i sy   C r o p   1 , 0 0 0   P l a n t   S e e d l i n g C l a ssi f i c a t i o n   ( K a g g l e )   D a n d e l i o n   W e e d   5 0 0   W e e d s Da t a s e t   ( C u s t o m - c u r a t e d )   C r a b g r a ss   W e e d   5 0 0   W e e d s Da t a s e t   ( C u s t o m - c u r a t e d )   B i n d w e e d   W e e d   5 0 0   W e e d s Da t a s e t   ( C u s t o m - c u r a t e d )   Th i s t l e   W e e d   5 0 0   W e e d s Da t a s e t   ( C u s t o m - c u r a t e d )   W i l d   o a t   W e e d   5 0 0   W e e d s Da t a s e t   ( C u s t o m - c u r a t e d )   To t a l   -   1 1 , 5 0 0   -           Fig u r 2 .   Sam p le  im a g es f r o m   p u b lic  d atasets           Fig u r 3 .   Ar c h itectu r o f   E n v r io wee d Net   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 8 1 4   I n t J Ad v   Ap p l Sci Vo l.   14 ,   No .   2 J u n 2 0 2 5 :   3 0 0 - 309   304   3 . 1 .     Co nv o lutio na l la y er s   T h v is u al  p r o ce s s in g   b e g in s   with   s er ies o f   co n v o lu tio n al  lay er s .   C o n v o lu tio n al  lay er s   ar ess en tia l   f o r   ex tr ac tin g   lo ca f ea tu r es  f r o m   th im ag e,   s u c h   as  ed g es,   tex tu r es,  an d   p atter n s .   E ac h   co n v o l u tio n al  lay er   ap p lies   s et  o f   f ilter s   ( o r   k e r n els)  to   th im ag e   to   id en tif y   th ese  f ea tu r es.  T h e   f o r m u la   f o r   c o n v o lu tio n   o p er atio n   i n   lay er   l is g iv e n   b y   ( 1 ) .     + 1 = ( + )   ( 1 )     W h er   is   th in p u to   lay er   l,    is   th weig h m atr ix   ( co n v o l u tio n al  f ilter )   f o r   lay e r   l,    is   th b ias  ter m   f o r   lay er   l,    d en o tes co n v o lu tio n   o p e r atio n ,   a n d   f   is   th ac tiv atio n   f u n ctio n   ( r ec tifie d   lin ea r   u n it ( R eL U) ) .   E ac h   co n v o lu tio n al  lay er   ca p t u r es  p r o g r ess iv ely   m o r e   ab s tr ac f ea tu r es,  s tar tin g   f r o m   s i m p le  ed g es  in   th f ir s lay er s   to   m o r c o m p lex   f ea tu r es  lik s h ap es  an d   tex tu r es  in   th d ee p er   lay er s .   T h R eL ac tiv atio n   f u n ctio n   is   ap p lied   af ter   ea ch   co n v o lu tio n al  o p er atio n   to   in tr o d u ce   n o n - lin ea r it y ,   wh ich   h elp s   th e   m o d el  lear n   m o r c o m p lex   p at ter n s   in   th d ata  as in   ( 2 ) .     ( ) =    ( 0 , )   ( 2 )     3 . 2 .     M a x   po o lin g   T o   r e d u ce   th s p atial   d im en s io n s   o f   th e   f ea tu r e   m a p s   an d   f o c u s   o n   th e   m o s s ig n if ican f ea tu r es,  ea ch   co n v o l u tio n al  lay er   is   f o l lo wed   b y   m ax - p o o lin g   o p er atio n .   Ma x   p o o lin g   r ed u ce s   th s ize  o f   th f ea tu r m ap   wh ile  r et ain in g   im p o r ta n in f o r m atio n   b y   s elec tin g   t h m ax im u m   v alu e   f r o m   s m all  n eig h b o r h o o d   ( ty p ically   2 ×2 )   o f   p ix els.  T h f o r m u la  f o r   m ax   p o o lin g   is   ( 3 ) .     ( , ) =  ( , , + 1 , , , + 1 , + 1 , + 1 )   ( 3 )     B y   r ed u cin g   th d im en s io n alit y ,   m ax   p o o lin g   n o o n ly   d ec r e ases   co m p u tatio n al  co m p lex it y   b u also   m ak es  th m o d el  m o r r o b u s to   s m all  ch an g es  in   th in p u t,  s u ch   as  s h if ts   o r   d is to r tio n s .   Af ter   s ev er al  co n v o l u tio n al  an d   p o o lin g   la y er s ,   th o u tp u is   h ig h - d i m en s io n al  f ea tu r e   m ap   r e p r e s en tin g   th v i s u al   f ea tu r es  ex tr ac ted   f r o m   th im ag e.   T h is   f ea tu r m ap   is   f latten ed   in to   o n e - d im en s io n al  v e cto r ,   wh ich   ca n   b e   p ass ed   th r o u g h   f u lly   co n n ec te d   ( d en s e)   lay er s .   T h p u r p o s o f   th f u lly   co n n ec ted   lay er s   is   to   lear n   h ig h er - lev el  ab s tr ac tio n s   o f   th im ag f e atu r es.  E ac h   f u lly   c o n n ec t ed   lay er   ap p lies   lin ea r   tr an s f o r m atio n   f o llo wed   b y   n o n - lin ea r   ac tiv atio n   f u n c tio n   ( ag ain ,   R eL U)   as in   ( 4 ) .     + 1 = ( + )   ( 4 )     W h er   an d     ar th weig h ts   a n d   b iases   o f   th f u lly   c o n n ec te d   lay er   an d   σ   is   th e   ac tiv atio n   f u n ctio n .     3 . 3 .     F e a t ure  f us io n   T h h ea r o f   th E n v ir o W ee d Net  ar ch itectu r e   is   th e   f ea tu r f u s io n   s tep ,   w h er t h o u tp u ts   o f   th e   v is u al  p r o ce s s in g   b r an ch es  f o r m   s in g le  f ea tu r v ec to r   th at  co n tain s   b o th   v is u al  an d   en v ir o n m en tal   in f o r m atio n .   T h two   f ea tu r v ec to r s   ar co n ca ten ated   as in   ( 5 ) .      = [  ,  ]   ( 5 )     W h er    is   th v is u al  f ea tu r v e cto r   an d      is   th en v ir o n m en tal  f ea tu r v ec to r .     3 . 4 .     Cla s s if ica t io n la y er   T h co m b in ed   f ea tu r v ec to r   i s   p ass ed   th r o u g h   a d d itio n al  f u lly   co n n ec ted   lay er s   to   r ef in t h f ea tu r e   r ep r esen tatio n   an d   p r ep ar it  f o r   class if icatio n .   Fin ally ,   th o u tp u is   p ass ed   th r o u g h   So f tMa x   lay er ,   wh ic h   p r o d u ce s   p r o b ab ilit y   d is tr ib u tio n   o v er   th e   p o s s ib le  class   lab els  ( wee d   o r   cr o p ) .   T h e   So f tMa x   f u n ctio n   is   d ef in ed   as in   ( 6 ) .     ̈ =   (  ,    +  )   ( 6 )     W h er    is   th weig h m atr ix   f o r   th o u tp u lay er ,      is   th b ias  t er m   f o r   th e   o u t p u lay er ,   a n d      is   th p r ed icted   class   p r o b a b ilit y   ( wee d   o r   cr o p ) .     3 . 5 .     T ra ini ng   a nd   o ptim iza t i o n   T h m o d el  is   tr ain e d   u s in g   l ab eled   d ataset  o f   im ag es.   E ac h   tr ain in g   ex a m p le  c o n s is ts   o f   an   im a g e,   th co r r esp o n d i n g   en v ir o n m e n tal  co n d itio n s ,   an d   th e   g r o u n d - tr u t h   lab el   ( wee d   o r   cr o p ) .   T h e   lo s s   f u n ctio n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ad v   Ap p l Sci     I SS N:   2252 - 8 8 1 4       A d va n ce d   cla s s ifica tio n   tech n i q u es fo r   w ee d   a n d   cro p   s p ec ie s   r ec o g n itio n   …  ( S a th ya   R a jen d r a n )   305   u s ed   f o r   tr ain in g   is   ty p ically   ca t eg o r ical  cr o s s - en tr o p y ,   wh ich   is   well - s u ited   f o r   m u lti - class   cla s s if icatio n   p r o b lem s   as in   ( 7 ) .     ( , ̂ ) =   l og   (   ̂ )   ( 7 )     W h er y   is   th tr u lab el  ( o n e - h o t e n co d ed )   a n d   ̂   is   th p r ed ic ted   p r o b ab ilit y   d is tr ib u tio n .   T h m o d el' s   weig h ts   ar o p tim iz ed   u s in g   s to ch asti g r a d ie n d escen ( SGD)   o r   a   v ar ian s u ch   as   Ad am ,   wh ich   ad j u s ts   th lear n in g   r ate  d y n am ically .   D u r in g   tr ain in g ,   t h m o d el  lear n s   t o   m in im ize  th lo s s   f u n ctio n   b y   a d ju s tin g   th e   weig h ts   in   th c o n v o lu tio n al  a n d   f u lly   co n n ec ted   la y er s .   T h e   p r o ce s s ed   d ata  h elp s   th m o d el  c o n v er g f aster   an d   m o r ac cu r ately   b y   p r o v id in g   ad d itio n al  co n tex t th at  g u id es   th class if icatio n .     Alg o r ith m   1   is   d esig n ed   to   im p r o v e   wee d   a n d   c r o p   class if icatio n   ac cu r ac y   b y   in te g r atin g   b o th   im a g d ata  an d   en v ir o n m en tal  f ac to r s .   T h in p u c o n s is ts   o f   an   i m ag d ataset  ( I )   th at  i n clu d e s   v ar io u s   cr o p   a n d   wee d   im ag es.  T h o u tp u o f   th alg o r ith m   is   class if icatio n   r esu lt  ( C ) ,   in d icatin g   wh eth er   th g iv en   in p u t   co r r esp o n d s   to   wee d   o r   cr o p .     Alg o r ith m   1.   E n v ir o W ee d Net   I n p u t : I m ag d ataset  ( I )   Ou tp u t: W ee d   o r   cr o p   class if icatio n   ( C )   Step   1 : Pr ep r o ce s s   im ag d ata  (I)   1 . 1 .   R esize  im ag es to   2 2 4 × 2 2 4   p ix els.   1 . 2 .   No r m alize   p ix el  v al u es to   th r an g e   [ 0 ,   1 ] .   1 . 3 .   Ap p ly   d ata  a u g m e n tatio n   ( r o tatio n ,   f lip p in g ,   an d   co n tr as t a d ju s tm en t) .   Step   2 : I n itialize  th v is u al  p r o ce s s in g   b r an ch   ( C NN)   2 . 1 .   Ap p ly   co n v o lu tio n al  lay er s   with   R eL ac tiv atio n .   2 . 2 .   Ap p ly   m ax   p o o lin g   af te r   ea ch   co n v o lu tio n .   2 . 3 .   Flatten   th o u tp u t t o   v is u al  f ea tu r v ec to r .   Step   4 : I n itialize  th d ata  p r o c ess in g   b r an ch   ( d en s lay er s )   3 . 1 .   Pas s   d ata  th r o u g h   d en s l ay er s   with   R eL ac tiv atio n .   3 . 2 .   Ou tp u t a n   e n v ir o n m en tal  f ea tu r v ec to r .   Step   4 : Fea tu r f u s io n   4 . 1 .   C o n ca ten ate  t h v is u al  an d   en v ir o n m en tal  f ea tu r v ec to r s .   Step   5 : Cl ass if icat io n   5 . 1 .   Pas s   th f u s ed   f ea t u r v ec to r   th r o u g h   ad d itio n al  d en s la y er s .   5 . 2 .   Ap p ly   So f tMa x   t o   g en e r at class   p r o b ab ilit ies.   Step   6 : O u tp u t th class   with   th h ig h est p r o b a b ilit y   ( wee d   o r   cr o p ).   E nd  alg o r ith m .       4.   RE SU L T S AN D I SCU SS I O N   T h p r o p o s ed   alg o r ith m   was  ev alu ated   b ased   o n   its   ef f ec tiv en ess   in   r ec o g n izin g   v ar i o u s   wee d   an d   cr o p   s p ec ies  u s in g   d ataset  c o m p r is in g   1 1 , 5 0 0   im ag es.  E ac h   im ag was  u n if o r m ly   r esize d   to   2 2 4 ×2 2 4   p ix els   to   en s u r e   co n s is ten cy   an d   ef f e ctiv p r o ce s s in g   b y   th e   m o d el .   T h e   p er f o r m a n ce   o f   th e   alg o r ith m   was  ass ess ed   u s in g   v ar io u s   ev alu atio n   m et r ics,  in clu d in g   ac cu r ac y ,   p r ec is io n ,   r ec all,   an d   F1 - s co r e.   T h r esu lts   r ev ea led   th at   th wo r k   ac h iev ed   an   im p r ess iv ac cu r ac y   o f   9 4 . 5 %,  s ig n if ic an tly   o u tp er f o r m in g   tr ad itio n a l   m ac h in lear n in g   ap p r o ac h es  an d   e x is tin g   m ac h in lear n in g   m o d els.  T ab le  2   s h o ws  th p er f o r m a n ce   o f   th p r o p o s ed   m o d el.   Fig u r es 4 - 8   s h o t h o u tc o m e   o f   th p r o p o s ed   wo r k .         T ab le  2 .   Per f o r m an ce   m etr ics o f   E n v i r o W ee d Net  co m p a r ed   to   o th er   m o d els   M e t r i c   En v i r o W e e d N e t   Tr a d i t i o n a l   C N N   S V M   R a n d o f o r e s t   R e sN e t - 50   A c c u r a c y   ( %)   9 4 . 5   8 9 . 2   8 5 . 1   8 6 . 5   9 2 . 4   P r e c i s i o n   ( %)   9 4 . 8   8 7 . 0   8 3 . 6   8 4 . 0   9 1 . 0   R e c a l l   ( %)   9 5 . 5   8 8 . 5   8 4 . 0   8 5 . 5   9 1 . 5   F1 - S c o r e   9 5 . 1   8 7 . 7   8 3 . 8   8 4 . 7   9 1 . 2       T h p r o p o s ed   alg o r ith m   ac h iev ed   a n   im p r ess iv ac cu r ac y   o f   9 4 . 5 %,  s ig n if ican tly   s u r p ass in g   tr ad itio n al  m ac h in lear n in g   m eth o d s   s u ch   as  s u p p o r v e cto r   m ac h in ( SVM) r an d o m   f o r est  ( R F),   an d   R esNet - 5 0 .   T h is   h ig h   ac cu r ac y   u n d er s co r es  th m o d el' s   ca p ab ilit y   to   ef f ec tiv ely   d is tin g u is h   b etwe en   cr o p s   an d   wee d s ,   cr itical  f ac to r   in   p r ec is io n   ag r icu ltu r e .   Fu r th er m o r e,   with   p r ec is io n   o f   9 4 . 8 %,  T h co n f u s io n   m atr ix   in   Fig u r 8   s h o ws  h o well  th m o d el  is   ab le  to   co r r ec tly   class if y   in s tan ce s   o f   th two   class es.     Fig u r 9   s h o ws th c o m p ar ati v an aly s i s   o f   th p r o p o s ed   w o r k .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 8 1 4   I n t J Ad v   Ap p l Sci Vo l.   14 ,   No .   2 J u n 2 0 2 5 :   3 0 0 - 309   306   T h is   s tu d y   m in im izes  f alse  p o s itiv es,  wh ich   is   ess en tial   in   ag r icu ltu r al  a p p licatio n s   to   av o id   m is class if y in g   cr o p s   as  wee d s ,   th er eb y   p r e v en tin g   u n n ec e s s ar y   h er b icid u s ag an d   ass o ciate d   co s ts .   T h m o d el  also   d em o n s tr ated   r ec all  o f   9 5 . 5 %,  s h o wca s in g   i ts   ef f ec tiv en ess   in   ac cu r ately   id en tify in g   ac tu al   wee d s h ig h   r ec all  r ate  is   v ital  f o r   tim ely   wee d   d etec ti o n   an d   m an a g em en t,  p r ev e n tin g   co m p etitio n   f o r   r eso u r ce s   with   cr o p s .   Fin ally ,   th F1 - s co r o f   9 5 . 1 r ef lect s   b alan ce d   p er f o r m an ce   b et wee n   p r ec is io n   a n d   r ec all,   em p h asizin g   its   im p o r t an ce   in   ag r ic u ltu r al  c o n tex ts   wh er b o th   f alse  p o s itiv es  an d   f alse  n e g ativ es  ca n   lead   to   s ig n if ican ec o n o m ic   r ep er cu s s io n s   f o r   in s tan ce ,   s u p p o s class   1   r ep r esen ts   "n o   wee d an d   class   r ep r esen ts   " wee d ".   T h co m p ar ativ an aly s is   p r esen ted   in   Fig u r 9   illu s tr ates  th p er f o r m a n ce   o f   th e   E n v ir o W ee d Net  alg o r ith m   in   r elatio n   to   ex is tin g   m o d els  d o cu m en ted   in   th liter atu r e.   N o tab ly ,   th r esu lts   as  s h o wn   in   Fig u r 9   s h o th at  th wo r k   ac h iev e d   an   ac cu r ac y   o f   9 4 . 5 %,  s ig n if ican tly   h i g h e r   th an   th m o d if ie d   U - Net  ( 9 2 . 5 %),   d ee p   C NN  ( 9 0 . 7 %),   a n d   tr an s f er   lea r n in g   u s in g   v is u al  g eo m etr y   g r o u p   ( VGG )   ( 9 1 . 8 %)   ap p r o ac h es.  T h is   en h an ce d   ac cu r ac y   u n d e r s co r es  th e f f ec ti v en ess   o f   th e   h y b r id   m o d el,   w h ich   u tili ze s   im ag d at f o r   s u p er io r   wee d   an d   cr o p   class if icatio n .   Fu r th er m o r e,   th p r ec is io n   o f   9 4 . 8 n o o n l y   s u r p ass es  th at  o f   th o th er   alg o r ith m s   b u t   also   h ig h lig h ts   th e   m o d el' s   ab ilit y   to   m in im ize  f alse  p o s itiv es,  a n   ess en tial  f ac to r   i n   ag r icu ltu r al  ap p licatio n s   wh er m is class if y in g   cr o p s   as  wee d s   ca n   lead   to   u n n ec ess ar y   h e r b icid ap p licatio n   an d   f in an cial  l o s s es.  I n   ter m s   o f   r ec all,   th e   p r o p o s ed   wo r k   e x ce ls   with   a   s co r e   o f   9 5 . 5 %,  in d icatin g   its   r o b u s tn ess   in   ac cu r ately   i d en tify in g   ac tu al  wee d s ,   th u s   p r ev en tin g   c o m p etitio n   f o r   r es o u r ce s   with   cr o p s .   Fin ally ,   th F1 - s co r o f   9 5 . 1 d em o n s tr ates  well - b alan ce d   p er f o r m a n ce   b etwe en   p r ec is io n   an d   r ec all,   f u r th er   estab lis h in g   t h alg o r ith m   as a   lead in g   a p p r o ac h   in   th f ield   o f   p r ec is io n   ag r icu ltu r e .           Fig u r 4 .   Acc u r ac y   c o m p ar i s o n       Fig u r 5 .   Pre cisi o n   c o m p ar is o n               Fig u r 6 .   R ec all  co m p a r is o n       Fig u r 7 .   F1 - s co r co m p ar is o n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ad v   Ap p l Sci     I SS N:   2252 - 8 8 1 4       A d va n ce d   cla s s ifica tio n   tech n i q u es fo r   w ee d   a n d   cro p   s p ec ie s   r ec o g n itio n   …  ( S a th ya   R a jen d r a n )   307       Fig u r 8 .   C o n f u s io n   m atr i x           Fig u r 9 .   C o m p a r a tiv an aly s i s   o f   th p r o p o s ed   m o d el       5.   CO NCLU SI O N   T h p r o p o s ed   E n v ir o W ee d Ne t   alg o r ith m   was  d ev elo p ed   to   ad d r ess   th lim itatio n s   o f   cu r r en wee d   an d   cr o p   class if icatio n   m o d el s .   T h r o u g h   th is   h y b r id   ap p r o a ch ,   th e   m o d el   s u cc ess f u lly   d if f er en tiates  b etwe en   cr o p s   an d   wee d s   with   s ig n if i ca n tly   im p r o v e d   ac c u r ac y ,   p r ec is io n ,   r ec all,   an d   F1 - s co r e   wh en   co m p ar e d   to   tr ad itio n al  m ac h in lear n in g   m o d els  s u ch   as  SVM RF ,   an d   R esNet - 5 0 .   T h ev al u atio n   r esu lts   s h o th at  th e   p r o p o s ed   wo r k   ac h ie v ed   an   ac cu r ac y   o f   9 4 . 5 %,  wh ich   is   h ig h er   th an   m an y   s tate - of - th e - ar m o d els.   Ad d itio n ally ,   with   p r ec is io n   o f   9 4 . 8 an d   r ec all  o f   9 5 . 5 %,  th m o d el  d em o n s tr ates  an   ex ce llen b alan ce   b etwe en   id en tify i n g   tr u e   p o s itiv es  ( ac tu al  wee d s )   an d   m in im izin g   f alse  p o s itiv es,  wh ich   is   cr itical  in   ag r icu ltu r al  s ettin g s .   T h h i g h   F1 - s co r o f   9 5 . 1 h i g h lig h ts   th m o d el' s   r o b u s p er f o r m an ce ,   en s u r in g   t h at  it  is   ef f ec tiv in   b o th   d etec tio n   an d   class if icatio n   u n d er   v ar y i n g   f ield   co n d itio n s .   W h en   c o m p ar ed   t o   ex is tin g   s tu d ies,  th p r o p o s ed   alg o r it h m   co n s is ten tly   o u tp er f o r m s   th ese  m o d els  in   ev er y   k ey   p er f o r m a n ce   m etr ic.   Fu tu r wo r k   c o u ld   e x p lo r th e   m o d el' s   ad ap tab ilit y   to   o th er   ag r icu ltu r al  en v ir o n m en ts   an d   b r o ad e r   d atasets .       F UNDING   I NF O R M A T I O N   T h is   r esear ch   r ec ei v ed   n o   s p e cif ic  g r an t   f r o m   an y   f u n d in g   a g en cy   i n   th e   p u b lic,   co m m er ci al,   o r   not - f o r - p r o f it   s ec to r s .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 8 1 4   I n t J Ad v   Ap p l Sci Vo l.   14 ,   No .   2 J u n 2 0 2 5 :   3 0 0 - 309   308   AUTHO CO NT RI B UT I O NS   ST A T E M E N T   T h is   jo u r n al  u s es  th C o n tr ib u to r   R o les  T ax o n o m y   ( C R ed iT)   to   r ec o g n ize  in d iv id u al  au th o r   co n tr ib u tio n s ,   r ed u ce   au th o r s h ip   d is p u tes,  an d   f ac ilit ate  co llab o r atio n .       Na m o f   Aut ho r   C   M   So   Va   Fo   I   R   D   O   E   Vi   Su   P   Fu   Sath y R ajen d r an                               K. S.  T h ir u n av u k k a r asu                                 C     C o n c e p t u a l i z a t i o n   M     M e t h o d o l o g y   So     So f t w a r e   Va     Va l i d a t i o n   Fo     Fo r mal   a n a l y s i s   I     I n v e s t i g a t i o n   R     R e so u r c e s   D   :   D a t a   C u r a t i o n   O   :   W r i t i n g   -   O r i g i n a l   D r a f t   E   :   W r i t i n g   -   R e v i e w   &   E d i t i n g   Vi     Vi su a l i z a t i o n   Su     Su p e r v i s i o n   P     P r o j e c t   a d mi n i st r a t i o n   Fu     Fu n d i n g   a c q u i si t i o n         CO NF L I C T   O F   I N T E R E S T   ST A T E M E NT   T h au th o r s   d ec lar th at  th e y   h av n o   co n f licts   o f   in ter est r e g ar d in g   th p u b licatio n   o f   th is   p ap er .       DATA  AV AI L AB I L I T Y   T h d atasets   u s ed   an d   an aly ze d   d u r in g   th cu r r en s tu d y   ar av ailab le  f r o m   th co r r esp o n d in g   au th o r   o n   r ea s o n a b le  r eq u est.       RE F E R E NC E S   [ 1 ]   A .   B e r q u e r ,   V .   B r e t a g n o l l e ,   O .   M a r t i n ,   a n d   S .   G a b a ,   D i se n t a n g l i n g   t h e   e f f e c t   o f   n i t r o g e n   i n p u t   a n d   w e e d   c o n t r o l   o n   c r o p w e e d   c o m p e t i t i o n   s u g g e s t a   p o t e n t i a l   a g r o n o m i c   t r a p   i n   c o n v e n t i o n a l   f a r mi n g ,   A g r i c u l t u r e ,   Ec o sys t e m s   E n v i r o n m e n t ,   v o l .   3 4 5 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . a g e e . 2 0 2 2 . 1 0 8 2 3 2 .   [ 2 ]   Y .   C a i   e t   a l . ,   A t t e n t i o n - a i d e d   s e m a n t i c   se g m e n t a t i o n   n e t w o r k   f o r   w e e d   i d e n t i f i c a t i o n   i n   p i n e a p p l e   f i e l d ,   C o m p u t e rs  a n d   El e c t r o n i c s   i n   A g r i c u l t u r e ,   v o l .   2 1 0 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . c o m p a g . 2 0 2 3 . 1 0 7 8 8 1 .   [ 3 ]   Z.   D i a o ,   J .   Y a n ,   Z .   H e ,   S .   Z h a o ,   a n d   P .   G u o ,   C o r n   se e d l i n g   r e c o g n i t i o n   a l g o r i t h m b a se d   o n   h y p e r sp e c t r a l   i m a g e   a n d   l i g h t w e i g h t - 3D - C N N ,   C o m p u t e rs  a n d   El e c t ro n i c s i n   A g ri c u l t u re ,   v o l .   2 0 1 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . c o mp a g . 2 0 2 2 . 1 0 7 3 4 3 .   [ 4 ]   K .   H u   e t   a l . ,   D e e p   l e a r n i n g   t e c h n i q u e s   f o r   i n - c r o p   w e e d   r e c o g n i t i o n   i n   l a r g e - sc a l e   g r a i n   p r o d u c t i o n   sy s t e ms :   a   r e v i e w ,   Pre c i s i o n   Ag ri c u l t u r e ,   v o l .   2 5 ,   n o .   1 ,   p p .   1 2 9 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s1 1 1 1 9 - 0 2 3 - 1 0 0 7 3 - 1.   [ 5 ]   H .   J i a n g ,   C .   Z h a n g ,   Y .   Q i a o ,   Z .   Z h a n g ,   W .   Z h a n g ,   a n d   C .   S o n g ,   C N N   f e a t u r e   b a s e d   g r a p h   c o n v o l u t i o n a l   n e t w o r k   f o r   w e e d   a n d   c r o p   r e c o g n i t i o n   i n   sm a r t   f a r m i n g ,   C o m p u t e rs   a n d   El e c t r o n i c s   i n   A g ri c u l t u re ,   v o l .   1 7 4 ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . c o m p a g . 2 0 2 0 . 1 0 5 4 5 0 .   [ 6 ]   X .   Ji n   e t   a l . ,   P r e c i si o n   w e e d   c o n t r o l   u s i n g   a   smar t   sp r a y e r   i n   d o r ma n t   b e r m u d a g r a s t u r f ,   C r o p   Pro t e c t i o n ,   v o l .   1 7 2 ,   2 0 2 3 ,     d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . c r o p r o . 2 0 2 3 . 1 0 6 3 0 2 .   [ 7 ]   K .   L .   J o s h i t h a ,   S .   N i s h a n t h i n i ,   B .   J .   H a r s h i n i ,   a n d   T .   S a d h a n a ,   R a s p b e r r y   p i   b a s e d   c r o p   a n d   w e e d   c l a s s i f i c a t i o n   u s i n g   m a c h i n e   l e a r n i n g   a l g o r i t h m ,   I O P   C o n f e r e n c e   S e r i e s :   E a r t h   a n d   E n v i r o n m e n t a l   S c i e n c e ,   v o l .   9 8 0 ,   n o .   1 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 0 8 8 / 1 7 5 5 - 1 3 1 5 / 9 8 0 / 1 / 0 1 2 0 2 9 .   [ 8 ]   N a si k h ,   M .   K a ma l u d i n ,   B .   S .   N a r ma d i t y a ,   A .   W i b o w o ,   a n d   I .   F e b r i a n t o ,   A g r i c u l t u r a l   l a n d   r e s o u r c e   a l l o c a t i o n   t o   d e v e l o p   f o o d   c r o p   c o mm o d i t i e s :   l e ss o n   f r o m   I n d o n e si a ,   H e l i y o n ,   v o l .   7 ,   n o .   7 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . h e l i y o n . 2 0 2 1 . e 0 7 5 2 0 .   [ 9 ]   R .   K a m a t h ,   M .   B a l a c h a n d r a ,   A .   V a r d h a n ,   a n d   U .   M a h e s h w a r i ,   C l a ss i f i c a t i o n   o f   p a d d y   c r o p   a n d   w e e d s   u si n g   sem a n t i c   seg m e n t a t i o n ,   C o g e n t   En g i n e e ri n g ,   v o l .   9 ,   n o .   1 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 0 8 0 / 2 3 3 1 1 9 1 6 . 2 0 2 1 . 2 0 1 8 7 9 1 .   [ 1 0 ]   V .   P .   K a l y a b i n a ,   E.   N .   Esi m b e k o v a ,   K .   V .   K o p y l o v a ,   a n d   V .   A .   K r a t a s y u k ,   P e st i c i d e s:   f o r m u l a n t s,  d i s t r i b u t i o n   p a t h w a y a n d   e f f e c t s   o n   h u ma n   h e a l t h     a   r e v i e w ,   T o x i c o l o g y   R e p o r t s ,   v o l .   8 ,   p p .   1 1 7 9 1 1 9 2 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . t o x r e p . 2 0 2 1 . 0 6 . 0 0 4 .   [ 1 1 ]   S .   K h a n ,   M .   T u f a i l ,   M .   T .   K h a n ,   Z.   A .   K h a n ,   J.  I q b a l ,   a n d   M .   A l a m,   A   n o v e l   sem i - su p e r v i s e d   f r a m e w o r k   f o r   UAV   b a s e d   c r o p / w e e d   c l a ss i f i c a t i o n ,   PLO S   O N E ,   v o l .   1 6 ,   n o .   5 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 3 7 1 / j o u r n a l . p o n e . 0 2 5 1 0 0 8 .   [ 1 2 ]   F .   K i t z l e r ,   H .   W a g e n t r i s t l ,   R .   W .   N e u g sc h w a n d t n e r ,   A .   G r o n a u e r ,   a n d   V .   M o t sc h ,   I n f l u e n c e   o f   s e l e c t e d   mo d e l i n g   p a r a m e t e r o n   p l a n t   se g m e n t a t i o n   q u a l i t y   u si n g   d e c i s i o n   t r e e   c l a ssi f i e r s,   A g r i c u l t u r e ,   v o l .   1 2 ,   n o .   9 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / a g r i c u l t u r e 1 2 0 9 1 4 0 8 .   [ 1 3 ]   A .   K u b i a k ,   A .   W o l n a - M a r u w k a ,   A .   N i e w i a d o m s k a ,   a n d   A .   A .   P i l a r s k a ,   T h e   p r o b l e m   o f   w e e d   i n f e s t a t i o n   o f   a g r i c u l t u r a l   p l a n t a t i o n s   v s .   t h e   a s s u m p t i o n s   o f   t h e   E u r o p e a n   b i o d i v e r s i t y   s t r a t e g y ,   A g r o n o m y ,   v o l .   1 2 ,   n o .   8 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / a g r o n o m y 1 2 0 8 1 8 0 8 .   [ 1 4 ]   D .   Li   e t   a l . ,   R i c e   se e d l i n g   r o w   d e t e c t i o n   b a s e d   o n   m o r p h o l o g i c a l   a n c h o r   p o i n t s   o f   r i c e   s t e m s,”   Bi o sys t e m s E n g i n e e ri n g ,   v o l .   2 2 6 ,   p p .   7 1 8 5 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . b i o s y st e ms e n g . 2 0 2 2 . 1 2 . 0 1 2 .   [ 1 5 ]   S .   M .   S h a r p e ,   A .   W .   S c h u m a n n ,   J.   Y u ,   a n d   N .   S .   B o y d ,   V e g e t a t i o n   d e t e c t i o n   a n d   d i scr i mi n a t i o n   w i t h i n   v e g e t a b l e   p l a s t i c u l t u r e   r o w - mi d d l e u si n g   a   c o n v o l u t i o n a l   n e u r a l   n e t w o r k ,   Pre c i s i o n   A g ri c u l t u re ,   v o l .   2 1 ,   n o .   2 ,   p p .   2 6 4 2 7 7 ,   2 0 2 0 ,     d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s 1 1 1 1 9 - 019 - 0 9 6 6 6 - 6.   [ 1 6 ]   Z.   Ti a n ,   C .   S h e n ,   H .   C h e n ,   a n d   T.   H e ,   F C O S :   f u l l y   c o n v o l u t i o n a l   o n e - st a g e   o b j e c t   d e t e c t i o n ,   i n   2 0 1 9   I EE E/ C VF  I n t e rn a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   C o m p u t e Vi s i o n   ( I C C V) ,   I EEE,   O c t .   2 0 1 9 ,   p p .   9 6 2 6 9 6 3 5 .   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C C V . 2 0 1 9 . 0 0 9 7 2 .   [ 1 7 ]   A .   W a n g ,   Y .   X u ,   X .   W e i ,   a n d   B .   C u i ,   S e m a n t i c   se g me n t a t i o n   o f   c r o p   a n d   w e e d   u s i n g   a n   e n c o d e r - d e c o d e r   n e t w o r k   a n d   i ma g e   e n h a n c e me n t   me t h o d   u n d e r   u n c o n t r o l l e d   o u t d o o r   i l l u mi n a t i o n ,   I EEE  A c c e ss ,   v o l .   8 ,   p p .   8 1 7 2 4 8 1 7 3 4 ,   2 0 2 0 ,     d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A C C ESS . 2 0 2 0 . 2 9 9 1 3 5 4 .   [ 1 8 ]   J.  Zh u a n g   e t   a l . ,   E v a l u a t i o n   o f   d i f f e r e n t   d e e p   c o n v o l u t i o n a l   n e u r a l   n e t w o r k f o r   d e t e c t i o n   o f   b r o a d l e a f   w e e d   s e e d l i n g s i n   w h e a t ,   Pe st   M a n a g e m e n t   S c i e n c e ,   v o l .   7 8 ,   n o .   2 ,   p p .   5 2 1 5 2 9 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 2 / p s.6 6 5 6 .   [ 1 9 ]   A .   S a l a z a r - G o m e z ,   M .   D a r b y s h i r e ,   J .   G a o ,   E.   I .   S k l a r ,   a n d   S .   P a r s o n s,   T o w a r d s   p r a c t i c a l   o b j e c t   d e t e c t i o n   f o r   w e e d   s p r a y i n g   i n   p r e c i si o n   a g r i c u l t u r e ,   a rX i v ,   S e p .   2 0 2 1 ,   [ O n l i n e ] .   A v a i l a b l e :   h t t p : / / a r x i v . o r g / a b s / 2 1 0 9 . 1 1 0 4 8     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ad v   Ap p l Sci     I SS N:   2252 - 8 8 1 4       A d va n ce d   cla s s ifica tio n   tech n i q u es fo r   w ee d   a n d   cro p   s p ec ie s   r ec o g n itio n   …  ( S a th ya   R a jen d r a n )   309   [ 2 0 ]   A .   P i c o n ,   M .   G .   S a n - Em e t e r i o ,   A .   B e r e c i a r t u a - P e r e z ,   C .   K l u k a s ,   T.   E g g e r s,   a n d   R .   N a v a r r a - M e s t r e ,   D e e p   l e a r n i n g - b a s e d   seg m e n t a t i o n   o f   mu l t i p l e   s p e c i e s   o f   w e e d s   a n d   c o r n   c r o p   u s i n g   sy n t h e t i c   a n d   r e a l   i m a g e   d a t a se t s,   C o m p u t e rs   a n d   El e c t r o n i c i n   Ag ri c u l t u r e ,   v o l .   1 9 4 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . c o m p a g . 2 0 2 2 . 1 0 6 7 1 9 .   [ 2 1 ]   J.  G a i ,   L .   Ta n g ,   a n d   B .   L .   S t e w a r d ,   A u t o ma t e d   c r o p   p l a n t   d e t e c t i o n   b a s e d   o n   t h e   f u si o n   o f   c o l o r   a n d   d e p t h   i mag e f o r   r o b o t i c   w e e d   c o n t r o l ,   J o u rn a l   o f   Fi e l d   R o b o t i c s ,   v o l .   3 7 ,   n o .   1 ,   p p .   3 5 5 2 ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 2 / r o b . 2 1 8 9 7 .   [ 2 2 ]   A .   H .   A l - B a d r i   e t   a l . ,   C l a s s i f i c a t i o n   o f   w e e d   u s i n g   m a c h i n e   l e a r n i n g   t e c h n i q u e s :   a   r e v i e w c h a l l e n g e s ,   c u r r e n t   a n d   f u t u r e   p o t e n t i a l   t e c h n i q u e s ,   J o u r n a l   o f   P l a n t   D i s e a s e s   a n d   P r o t e c t i o n ,   v o l .   1 2 9 ,   n o .   4 ,   p p .   7 4 5 7 6 8 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s 4 1 3 4 8 - 0 2 2 - 0 0 6 1 2 - 9.   [ 2 3 ]   X .   Z h a o   e t   a l . ,   U se   o f   u n ma n n e d   a e r i a l   v e h i c l e   i m a g e r y   a n d   d e e p   l e a r n i n g   u n e t   t o   e x t r a c t   r i c e   l o d g i n g ,   S e n s o rs ,   v o l .   1 9 ,   n o .   1 8 ,   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / s1 9 1 8 3 8 5 9 .   [ 2 4 ]   K .   O so r i o ,   A .   P u e r t o ,   C .   P e d r a z a ,   D .   Jama i c a ,   a n d   L.   R o d r í g u e z ,   A   d e e p   l e a r n i n g   a p p r o a c h   f o r   w e e d   d e t e c t i o n   i n   l e t t u c e   c r o p s   u si n g   m u l t i s p e c t r a l   i ma g e s ,   Ag r i E n g i n e e ri n g ,   v o l .   2 ,   n o .   3 ,   p p .   4 7 1 4 8 8 ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / a g r i e n g i n e e r i n g 2 0 3 0 0 3 2 .   [ 2 5 ]   K a g g l e ,   P l a n t   s e e d l i n g c l a ss i f i c a t i o n - d e t e r m i n e   t h e   s p e c i e o f   a   se e d l i n g   f r o a n   i ma g e ,   K a g g l e .   A c c e sse d :   D e c .   0 9 ,   2 0 2 4 .   [ O n l i n e ] .   A v a i l a b l e :   h t t p s: / / w w w . k a g g l e . c o m / c / p l a n t - se e d l i n g s - c l a ssi f i c a t i o n / d a t a       B I O G RAP H I E S O F   AUTH O RS        S a th y a   R a je n d r a n           is  a   re se a rc h   sc h o lar  fro m   Ve ls  In stit u te   o S c ien c e   a n d   Tec h n o l o g y ,   P a ll a v a ra m .   S h e   is  a lso   w o rk i n g   a a n   As sista n t   P r o fe ss o i n   t h e   De p a rtme n t   o f   Co m p u ter  S c ien c e   a S h a n m u g a   In d u stries   Arts  a n d   S c ien c e   C o ll e g e ,   Ti ru v a n n a m a lai.   He re se a rc h   in tere st  li e in   d a ta  m in i n g ,   m a c h in e   lea rn i n g ,   a n d   p ro g ra m m in g .   S h e   h o l d a   M a ste r   o Co m p u ter  A p p li c a ti o n   (M CA)   a n d   M . P h il   i n   c o m p u ter  sc ien c e .   S h e   c a n   b e   c o n tac ted   a t   e m a il sa th y a . r0 7 1 4 @ g m a il . c o m .         Dr .   K . S .   Th irun a v u k k a r a su           is  a n   As sista n P r o fe ss o i n   t h e   d e p a rtme n o f   c o m p u ter  sc ien c e   a t   Ve ls  In sti t u te  o f   S c ien c e   a n d   Tec h n o lo g y .   He   e a rn e d   h is   P h i n   c o m p u ter  sc ien c e   fro m   M a n o n m a n iy a m   S u n d a ra n a U n iv e rs it y   i n   2 0 1 9 .   Dr.   K.S .   Th iru n a v u k k a ra su   is  a n   a c ti v e   m e m b e o v a rio u P r o fe ss io n a b o d ies   i n c lu d in g   th e   Co m p u ter   S o c iet y   o I n d ia  (CS I) .   He   se rv e o n   th e   Bo a rd   o S tu d ies   a NMC   o A rts   a n d   S c ien c e   (Au to n o m o u s)   Tri c h y .   Dr.  K.S .   T h iru n a v u k k a ra su   h a s   n u m e ro u s   p u b l ica ti o n s   in   in tern a ti o n a jo u rn a ls   re flec ti n g   h is  d e d ica t io n   to   re se a rc h   a n d   a c a d e m ic s .   He   c a n   b e   c o n tac ted   a e m a il th iru k st@g m a il . c o m .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.