I A E S  I n t e r n at io n al  Jou r n al  of  A r t if ic ia I n t e ll ig e n c e  ( I J - AI )   V ol .   14 , N o.   3 J une   20 25 , pp.  2035 ~ 2043   I S S N 2252 - 8938 ,   D O I 10.11591/ ij a i. v 14 .i 3 .pp 2035 - 2043           2035     Jou r n al  h om e page ht tp : // ij ai . ia e s c or e .c om   S i gn  l a n gu age  r e c ogn i t i on  an d  c l ass i f i c at i on  u si n b l e n d e d   e n se m b l e  m ac h i n e  l e ar n i n g       A k as h  R aj an  R ai , S u j a t a R aj e s h  K ad u   D e pa r t m e nt  of  I nf or m a t i on  T e c hnol ogy,  T e r na  C ol l e ge  of  E ngi ne e r i ng, U ni ve r s i t y of  M um ba i , N a vi  M um ba i , I ndi a       A r t ic le  I n f o     A B S T R A C T   A r ti c le  h is to r y :   R e c e iv e M a r  3, 2024   R e vi s e N ov 25, 2024   A c c e pt e J a n 27, 2025       An  efficient  sign  language  recognition   system  (SLR)   is  the  most   sign ificant  for  hearing - impaired  people  for  communication The  body  movemen ts  and  hand  gestures  are  utilized   to  characterize   the   vocabulary  in  dynami sign   language.   The  SLR  is  a   challenging   problem  because   the  comput ational  model  requires  simultaneous  spatial - temporal  modelling  for  a   num ber  of  sources.  To  overcome  this  problem,   this  researc proposes   the  b lended  ensemble  machine  learning  (ML)  approaches  for   SLR.  Initially,   the  Indian  sign  language  (ISL)  dataset   is  collected  for   evaluating   the   effective ness  of  the  model.  Then,  the  pre - processing   is  done  by   using  data   augmentation  and   normalization  techniques.  Then,  the  pre - processed  data   is  provided   to  the   segmentation  process  which  is  done  by  using  multi - threshold  entropy  function.  Then,  VGG - 16  is  used  for  the  feature  extra ction  process  to  extract  the  features  and  finally,  classification   is  carried  out  using   ensemble  ML.  An  effectivenes of  the  proposed  method  is  validated   based  on  acc uracy,  precision,  recall ,   and  F1 - score,  wherein  it  achie ves  better  results  of  9 9.57%,  0.92%,  0.95% ,   and  0.99%  as  compared  to  the  existing  works  like  s upport  vector machine  (SVM) and  convolut ional n eural netwo rk  (CNN).     K e y w o r d s :   B le nde d e ns e m bl e   ML   D a ta  a ugm e nt a ti on   I S L  r e c ogni ti on   M ul ti - th r e s hol di ng   VGG - 16   This is an  open  acce ss artic le unde r the  CC BY - SA   license.     C or r e s pon di n g A u th or :   A ka s h R a ja R a i   D e pa r tm e nt  of  I nf or m a ti on T e c hnol ogy T e r na  E ngi ne e r in g C ol le ge U ni ve r s it y of  M um ba i   N a vi  M um ba i,  M a h a r a s ht r a , I ndi a   E m a il a ka s hr a i9 32@ gm a il .c om       1.   I N T R O D U C T I O N   C om m uni c a ti on  is   s ig ni f ic a nt   f or   pe opl e   to   di s c ov e r   th e ir   ne c e s s it ie s   a s   w e ll   a s   in te r a c ti ons   w it ot he r   pe opl e T he r e   a r e   num be r   of   de a f   a nd  dum p e opl e   w ho  m a jo r ly   de pe nd   on  s ig la ngua ge   to   c om m uni c a te   w it ot he r s   [ 1] [ 2] T he   s ig la ngua ge s   a r e   m e a s ur e a s   gr a phi c a a nd  non - ve r ba f or m   o f   c om m uni c a ti ons   ut il iz e th r ough  di f f e r e nt ly - a bl e pe opl e   t e xpr e s s   th e m s e lv e s   or   in te r a c w it th e ir   s ur r oundings G lo ba ll y,  th e   s ig la ngua ge   is   th e   m os e m e r gi ng  a s   w e ll   a s   c ha ll e ngi ng  ta s k.  T h e   s ig n   la ngua ge   e f f ic ie nt ly   he lp s   th e   h a r d - of - he a r in a s   w e ll   a s   s p e e d - im pa ir e s oc ie ty   in   a c qui r in a c a de m ic   pr of ic ie nc y,  pr of e s s io ns   a s   w e ll   a s   s oc ia r ig ht s   [ 3] [ 4] T he   s ig la ngua ge   c onve r ts   th e   w or ds s e nt e nc e s num be r s   a nd  le tt e r s   of   na tu r a la ngua ge   to   e na bl e   th e   voc a ll de a c ti va te pe opl e   to   in te r a c w it h   th e   ot he r   pe opl e   [ 5] I s ig la ngua ge th e   m e a ni ng  a nd  e xt r a c ti on  of   da ta   is   e xpr e s s e th r ough  u s in ha nd  ge s tu r e s ,   m ove m e nt s   of   th e   body,  f a c ia e xpr e s s io ns   a s   w e ll   a s   e m ot io ns   r a th e r   th a s ound,  to   s e nd  th e   m e s s a ge s .   M or e ove r s ig la ngua ge   m in im iz e s   th e   c om m uni c a ti on  ga p   a m ong  de a f   a nd  dum pe opl e f a c il it a ti ng  s m oot c om m uni c a ti on.  T he   s ig la ngua g e s   va r f r om   r e gi on  to   r e gi on,  a nd   na ti on  to   n a ti on  [ 6] [ 7] T he   num be r   of   r e s e a r c he r s   de te r m in e   a e xc it in a nd  e xc lu s iv e   f or m   of   c om m uni c a ti on  in   s ig la ngua ge   ove r   va r io us   na ti ons T he   m a c hi ne   le a r ni ng  ( M L )   a nd  de e le a r ni ng  ( D L )   te c hni que s   ha ve   obt a in e be tt e r   e nha nc e m e nt   c a pa bi li ti e s   in   s ig la ngua ge   r e c ogni ti on  ( S L R )   [ 8] [ 9] T he   M L   or   D L   te c hni que s   a r e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I S S N :   2252 - 8938   I nt  J  A r ti f   I nt e ll V ol .   14 , N o.   3 J une   2025 :   2035 - 2043   2036   im pl e m e nt e f or   th e   a ut om a ti c   r e c ogni ti on  of   s ig la ngua g e   g e s tu r e s   to   m in im iz e   c om m uni c a ti on  ga p   w it th e s e  pe opl e   V a r io us   r e s e a r c he r s   d e s ig th e   ne w   a ppr oa c he s   f or   S L R   f r om   t he   a dva nt a ge s   of   e xi s ti ng  a ppr oa c he s   to   e nha nc e   th e   m ode l’ s   pe r f or m a nc e   [ 10] [ 11] T he   S L R   te c hni que s   a r e   pe r f or m e to   e nha nc e   th e   e f f ic ie nc y   of   th e   m ode th r ough  m in im iz in g   th e   pr oc e s s in ti m e de ve lo pi ng  r e li a bl e   da ta ba s e s e na bl in qua li ty   e nha nc e m e nt A s   a out c om e ,   a ut om a ti c   S L R   a ppr oa c he s   a r e   r e qui r e to   tr a ns la te   s ig ns   in to   e qui va le nt   te xt   or   s ound  w it hout   a a s s is ta nc e   of   tr a ns la to r s   [ 12] [ 13] M o s tl a ppr oa c he s   a r e   di vi de in to   two  ty pe s ;   in it ia ll y,  th e   a ppr oa c de pe nds   on  ha nd  s ha pe   a s   w e ll   a s   ge s tu r e   m ove m e nt T he n,  th e   a ppr oa c he s   de pe nd  on  th e   s e que n c e   of   im a ge   f or   e ve r S L R T he   r e s e a r c h e r s   ha v e   in tr oduc e th e   S L R   te c hni que s   f or   va r io us   la ngua ge s   s u c a s   I ndi a n,  C hi ne s e A m e r ic a n,  a nd  G e r m a s ig la ngua ge T hough  va r io us   im pr ove m e nt s   ha ve   be e de ve lo p e f or   S L R s ti ll   s om e   m ode ls   ha ve   f a il e to   m a na ge   th e   r e a l - ti m e   da ta s e t s   a nd  la c in   s om e   c a s e s   [ 14] [ 16] N ow a da ys not e w or th pr ogr e s s io n s   ha ve   be e n   de ve lo pe in   th e   a r e a   of   S L R e s pe c ia ll y   th r ough  M L   a ppr oa c he s .   H ow e ve r ,   a tt a in in th e   be t te r   a c c ur a c y   a nd  r obu s tn e s s   ove r   v a r io us   s ig la ngua ge   da ta s e is   c h a ll e ngi ng.  H e nc e ,   th e   m ot iv a ti on  of   th is   r e s e a r c i s   to   s ol ve   th e   a f or e - m e nt io ne pr obl e m   th r ough  pr opos in th e   bl e nde e ns e m bl e   M L   a ppr oa c he s   to   im pr ove   th e   e f f e c ti ve ne s s   of   S L R C om pa r e to   pr e vi ous   w or ks   li ke   K - ne a r e s ne ig hbor   ( K N N ) ,   n a ïv e   B a ye s   ( N B ) r a ndom  f or e s ( R F ) ,   a nd   s uppor ve c to r   m a c hi ne   ( S V M ) th e   pr opos e bl e nde e ns e m bl e   M L   a ppr oa c he s   a tt a in   be tt e r   a c c ur a c a nd  ge ne r a li z a bi li ty , r e pr e s e nt in g t he  e nha nc e d e f f e c ti ve ne s s   B a s e d   on  th e   na tu r e   of   s ig la ngu a ge th e   r e s e a r c he r s   ut il iz e   va r io us   a ppr oa c he s   f or   S L R V a r io us   ty pe s   of   S L R   a r e   a na ly z e in   th is   s e c ti on  to   e li m in a te   th e   c om m uni c a ti on  ga p.  B e c a us e   of   th e   va r yi ng  na tu r e   of  s ig ns  i n e ve r y s ig la ngua ge , t he  s ig n r e c ogni ti on i s  c ha ll e ng in g. A th ir a   e a l .   [ 17 ]   in t r oduc e d t he  S V M  f o r   s e lf - de te r m in in vi s io n - ba s e S L R   a ppr oa c h.  T he   s ugge s te a ppr oa c ha th e   c a pa bi li ty   to   r e c ogni z e   th e   s in gl e   a nd  double   ha nde of   s ta ti c   a s   w e ll   a s   dyna m ic   ge s tu r e s   us in r e a l - ti m e   vi de of   I ndi a s ig la ngu a ge   ( I S L ) I th a pr e - pr oc e s s in s ta ge ,   s ki c ol or  s e gm e nt a ti on  a p pr oa c w a s   ut il iz e d   f or   th e   I S L   e xt r a c ti on.  T he   s ugge s te d a ppr oa c e f f ic ie nt ly   m in im iz e a   c om put a ti ona s pe e to   a n   e xc e s s iv e   a m ount   by  th e   ut il iz a ti on  of   Z e r ni ke   m om e nt s   f r a m e   e xt r a c ti on  a ppr oa c h.  H ow e ve r th e   i nt r oduc e a ppr oa c w a s   pe r f or m e onl w it h   f iv e   s ta ti c   s ym bol s   f or   S L R .   K a to c h   e al .   [ 18]   pr e s e nt e th e   S V M   a nd  c onvolut io na ne ur a ne twor ( C N N )   f or   th e   c la s s if ic a ti on  of   s ig la ngua ge T he   s ugge s te a ppr oa c ut il iz e th e   ba of   v is ua w or ds   ( B O V W )   to   r e c ogni z e   th e   I S L   a lp ha be ts   ( A - Z )   a s   w e ll   a s   di gi ts   ( 0 - 9)   in   r e a l - ti m e   vi de s tr e a m S pe e de up  r obus f e a tu r e s   ( S U R F )   w e r e   e xt r a c te f r om   th e   hi s to gr a m s a nd  i m a ge s   w e r e   pr oduc e d   to   m a th e   s ig w it h   c ons is te nt   la b e ls A   c ol la bor a ti ve   gr a phi c a u s e r   in te r f a c e   ( G U I )   w a s   ge ne r a te f or   e a s a c c e s s   of   S L R H ow e ve r , t he  s ugge s te d a ppr oa c h ut il iz e d t he  l a r ge   c lu s te r  da ta   f or  e nha nc e  t he  m ode pe r f or m a nc e .   S ha r m a   a nd  S in gh  [ 19]   de ve lo pe th e   r obus c om put e r - vi s io ba s e C N N   by  d e pt w is e   s e pa r a bl e   c onvolut io ( D S N )   f o r   th e   r e c ogni ti on  of   s ig la ngua ge I ni ti a l ly th e   I S L   da ta s e w a s   c r e a te f r om   65  us e r s   in   a unc ont r ol le e nvi r onm e nt T he n,  in tr a - c la s s   va r ia nc e   in   th e   da ta ba s e   w a s   pe r f or m e by  a ugm e nt a ti on  a ppr oa c h t o e nha nc e  t he  ge ne r a li z a ti on c a pa bi li ty . T he  C N N  w a s  ut il iz e d f or  t he  pr oc e s s  of   f e a tu r e  e xt r a c ti on   a s   w e ll   a s   c la s s if ic a ti on  of   I S L   s ig la ngua ge T he   s ugge s te d   a ppr oa c e a s il s ol ve th e   de te r m in a ti on  of   two - ha nd  I S L   ge s tu r e   pr obl e m .   B ut   th e   s ugge s te a ppr oa c ha poor   pe r f o r m a nc e   in   c a s e   of   de te r m in e   th e   s im il a r   ge s tu r e s N a ta r a ja e al .   [ 20]   pr e s e nt e th e   c om pl e te   D L   a ppr oa c to   ha ndl e   th e   S L R pr oduc ti on  ta s ks a nd  tr a ns l a ti on  in   r e a l - ti m e   c a s e s T he   s ugg e s te a ppr oa c ut il iz e a   M e di a P ip e   li br a r a nd  hybr id   C N N   w it B i - di r e c ti ona lo ng  s hor t - te r m   m e m or ( B i - L S T M )   f or   im a ge   a nd  te xt   e xt r a c ti on.  A lt e r na ti ve ly ,   th e   s ig ge s tu r e   vi de os   of   s pe e c h   s e nt e n c e s   w e r e   c om put e d   by  th e   ut il iz a ti on  of   hybr id   ne ur a m a c hi ne   tr a ns la ti on  ( N M T )   +   M e di a P ip e   +   dyna m ic   ge ne r a ti ve   a dve r s a r ia ne twor ( G A N )   a ppr oa c h.  N one th e le s s th e   s ugge s te a ppr oa c in   s uc pr ot oc ol s   s ig ni f ic a nt ly   a f f e c te d   th e   pe r f or m a nc e N a ndi   e al .   [ 21]   in tr oduc e d   th e   C N N   in te gr a te w it a ugm e nt a ti on,  ba tc nor m a li z a ti on,  dr opout,  s to c ha s ti c   pool in a s   w e ll   a s   di f G r a d   opt im iz e r  f or  f in ge r s pe ll in g  s ta ti c  s ig n r e c ogni ti on a ppr oa c f or  I S L  a lp ha be t.  T he  t r a in in g,  t e s ti ng a nd l os s e s   of   th e   s ugge s te d   a ppr oa c w e r e   a tt a in e f or   m ul ti pl e   s e pa r a te   opt im iz e r s a s   w e ll   a s   th r e e   ty pe s   of   pool in g   a ppr oa c he s N one th e le s s th e   s ugge s te a ppr oa c w a s   f ut il e   i de te c ti ng  th e   dyna m ic   a nd   r e a l - ti m e   s ig ns .   F r om   th is   a na ly s is s om e   li m it a ti ons   ha ve   be e id e nt if ie d;   e xe c ut e onl w it th e   m in i m um   s ta ti c   s ym bol s poor   pe r f or m a nc e a nd  f ut il e   to   r e c ogni z e   th e   dyna m ic   a nd  r e a l - ti m e   s ig ns B a s e upon  th is   in f e r e nc e th is   r e s e a r c pr opos e d   e m pl oys   I S L   r e c ogni ti on,  a nd  th e   n e w   a p pr oa c is   di s c us s e in   d e ta il   in   th e   f ol lo w in s e c ti on. T h e  m a jo r  c ont r ib ut io ns  of  t hi s  pa pe r  a r e  l is te d a s  f ol lo w s :     T he   pr e pr oc e s s in is   pe r f or m e by  us in da ta   a ugm e nt a ti on  a nd  da ta   nor m a li z a ti on  te c hni que s T h e   m ul ti  t hr e s hol d i m a ge  e nt r opy te c hni que  i s  us e d f or  s e gm e nt a ti on.     I th is   r e s e a r c h,  th e   nove a nd  r obus of   bl e nde e ns e m bl e   M L   a ppr oa c is   pr opos e f or   S L R   w hi c is   ut il iz e d i n I S L  t r a ns la ti on s ys te m .     T he   pr opos e m e th od   e f f or tl e s s ly   c h a ll e nge s   a   c om pl e pr obl e m   f or   de te r m in in two - ha nd  ge s tu r e s   of   I S L  w it h be tt e r  r e c ogni ti on outc om e s  ove r  ot he r  t he  e xi s ti ng w or ks .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I nt  J  A r ti f   I nt e ll     I S S N :   2252 - 8938       Si gn l anguage  r e c ogni ti on and c la s s if ic at io n us in g bl e nde d e n s e m bl e  m ac hi ne   le a r ni ng   ( A k as h R aj an R ai )   2037   T he   s tr uc tu r e   of   th e   p a pe r   is  a r r a nge a s   f ol lo w s :   s e c ti on  2   pr ovi de s   th e   pr opos e d   m e th od.  S e c ti on  3   pr e s e nt s   th e   c l a s s if ic a ti on  u s in bl e nde e n s e m bl e   ML   te c hni que s S e c ti on  pr ovi de s   th e   r e s ul ts   a nd   di s c us s io n a nd  s e c ti on 5  c ove r s  t he  c onc lu s io n of  t hi s  r e s e a r c h.         2.   P R O P O S E D  M E T H O D   I th is   s e c ti on,  th e   pr opos e m e th odol ogy  i s   pr e s e nt e to   de s c r ib e   va r io us   s te p s   w hi c a r e   c a r r ie out   in   th is   r e s e a r c h.  T h e   da ta   f lo w s   in   th is   pr opos e m e th o in vol ve s   c ol le c ti on  of   da ta pr e pr oc e s s in g,   s e gm e nt a ti on, f e a tu r e  e xt r a c ti on a nd c la s s if ic a ti on. F ig ur e  1 s ho w s  t he  pr oc e s s  i nt r ic a te  i n S L R .             F ig ur e  1. W or kf lo w  of  t he  pr opos e d m e th od       2.1.   D at as e t   D a ta   a c qui s it io is   s ig ni f ic a nt   f or   r e s e a r c w or k s   a nd   it   is   e s s e n ti a f or   M L   de ve lo pm e nt .   T he   one   of   th e   m os s ig ni f ic a nt   c ha ll e nge s   f a c e dur in th e   r e s e a r c is   th a t   th e r e   a r e   no   be nc hm a r k   da ta s e ts  a va il a bl e   f or   I S L   [ 22] H e nc e th is   r e s e a r c tr ie to   phy s ic a ll de ve lo p   th e   da ta s e th a c om pr is e s   of   a lp h a be ts   ( A - Z )   a nd  num e r ic a va lu e s   ( 0 - 9)   by  ut il iz in th e   e xt e r na w e c a m e r a .   S ig is   a c c om pl is he d   by  65   va r io us   pe opl e   w hi c h c ons e que nc e s  i n a  t ot a of  1690 ge s tu r e s . F r om  t hi s  c ol le c te d da ta s e t,  e ve r y i m a ge  i s  s c a le d down f r om   a   m a xi m um   de f in it io of   s iz e   256 × 256 F ig ur e   s how s   th e   s a m pl e s   c ol le c te da ta   of   bot a lp ha be ts   a nd  num e r ic a va lu e s .           F ig ur e  2. S a m pl e  da ta s e of  ha nd ge s tu r e       2.2.   P r e - p r oc e s s in g   I th is   s e c ti on,  th e   c ol le c te da ta   is   ut il iz e a s   in put   f or   t he   pr e - pr oc e s s in g.  T he s e   te c hni que s   in vol ve   da ta   a ugm e nt a ti on,  a nd  nor m a li z a ti on  a r e   a ppl ie in   th e   c ol le c te I S L   ge s tu r e s   da ta I da t a   a ugm e nt a ti on, t he  c ol le c te d i nput  I S L  da ta s e ha s  onl y a  l im i te d numbe r  of  s a m pl e s , he nc e  da ta  a ugm e nt a ti on  is   pe r f or m e to   e nha nc e   th e   s iz e   of   th e   im a ge   s a m pl e s   [ 23] [ 24] T he   da ta   is   e nha nc e by  c r a ti ng  th e   ne w   s im il a r   s a m pl e s   th r ough  tr a ns f or m in th e   a c tu a da ta T he   m ode ge ts   tr a in e ut il iz in 49 , 920  im a ge s   ( 80% )   a nd  te s te ut il iz in 12 , 480  ( 20% )   of   th e   to ta of   62 , 400  im a ge s T he   tr a in e im a ge s   a r e   a ugm e nt e by  us in g   va r io us   a f f in e   ope r a ti ons   s uc a s   z oom in g,  r ot a ti on,  s ke w i ng,  s he a r in g,  he ig ht   a nd  w id th   s hi f t.   A s   a   c ons e que nc e , e ve r y i m a ge  pr oduc e s  90 ne w  i m a ge s , he nc e  ne w ly  pr oduc e d i m a ge s  a r e  m ul ti pl ie d i nt o 49 , 92 0   im a ge s w hi c r e s ul te in   4 , 542 , 720  im a ge s   in   a ugm e nt e tr a i ni ng  da ta T he n,  th e   a ugm e nt e d a ta   is   f e to   th e  nor m a li z a ti on t e c hni que  t o s ta nda r di z e  t he  i nput  t o a  l a r ge r .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I S S N :   2252 - 8938   I nt  J  A r ti f   I nt e ll V ol .   14 , N o.   3 J une   2025 :   2035 - 2043   2038   T he   da ta   nor m a li z a ti on  is   ut il iz e to   e s ti m a te   if   th e   da ta   di s tr ib ut io in   e ve r in put   pi xe is   unc ha ngi ng  or   r e gul a r a lo ngs id e   f a s te r   tr a in in c onve r ge n c e T h e   nor m a li z a ti on  ta k e s   m a xi m um   a nd  m in im um   va lu e s   to   s e t   th e   da t a   in   b e twe e n   th e   r a nge   of   0   a nd  1 r e s pe c ti ve ly .   T h e   nor m a li z a ti on  i s   c a lc ul a te d   by us in g ( 1) :      = X X m i n X m a x X m i n     ( 1)     W he r e X   is   th e   nor m a li z e va lu e ,   X min   a nd  X ma x   a r e   th e   m in im um   a nd  m a xi m um   of   e ve r f e a tu r e .   T he n,   th e   nor m a li z e d da ta  i s  f or w a r de d f or  t he  s e gm e nt a ti on pr oc e s s .     2.3.   S e gm e n t at io n   I th is   s e c ti on,  th e   pr e - pr oc e s s e s   out put   is   ut il iz e a s   in put   to   s e gm e nt   th e   im a ge   d a ta I m a ge   s e gm e nt a ti on  is   a a ppr oa c f or   e xt r a c ti ng  a   ta r ge obj e c f r om   th e   ba c kgr ound.  T he   pr e - pr oc e s s e da ta   a r e   c la s s if ie a c c or di ng  to   th e   th r e s hol va lu e   a nd  de pi c te a s   s in gl e   a nd  m ul ti - th r e s hol s e gm e nt a ti on.  H e nc e th is   r e s e a r c us e s   th e   im a ge   s e gm e nt a ti on  w hi c h i s  ba s e d on ma xi m um  e nt r opy va lu e s . T hi s  m ode is  ut i li z e d   to   va li da te   th e   opt im a th r e s hol va lu e a s   w e ll   a s   is   u s e to   o pt im iz e   th e   da ta   pr e s e nt e in   th e   ba c kgr ound.   H e r e a f te r a id e nt if ic a ti on  of   im a ge   gr e ys c a le   is   a c c om pl is he d   to   e xt r a c th e   ta r ge te a r e a s  a nd  th e   gr e ys c a l e   im a ge   r a nge   is   e xpl a in e a s   [ 0 , ] T he   pi xe ls   w hi c e m br a c e   a   gr e ys c a le   v a lu e   a r e   c ons id e r e a s   ta r ge te a r e a   ( )   a nd  ba c kgr ound  a r e a   ( ) T he s e   two  a r e a s   in vol ve   r a ndomne s s w hi c is   th e c om bi ne d   w it h pos s ib il it y c onc e nt r a ti ons  r e pr e s e nt e d i n ( 2 )   to   ( 4) :       ( ) = = 0        ( 2)     ( ) = 1 1 = + 1    1     ( 3)     Ψ ( ) = ( ) + ( )   ( 4)     W he r e   Ψ ( )   is   ut il iz e to   a tt a in   th e   gr e a te r   va lu e a nd    is   th e   opt im a th r e s hol va lu e H e nc e a   l a r ge r   e nt r opy  th r e s hol di ng  a ppr oa c is   ut il iz e f or   m ul ti - th r e s hol s e gm e nt a ti on  a nd  th e   pr obl e m s   in   th is   a ppr oa c a r e  e xa m in e d a s     di m e ns io ns . F ur th e r m or e , t he  gr e ys c a le  i m a ge  va lu e s  c ons id e r e d t o s e gm e nt  t he  i nput  da ta   a nd t he n e xpos e d t o t he   + 1   r e gi on. An obje c ti ve  f unc ti on of  t hi s  a ppr oa c h i s  pr ovi de d i n ( 5) .     ( [ 1 , 2 , ] ) = 0 + 1 + + = 0 ( 1 )  0 ( 1 ) 1 1 = 0 + 0 ( 1 , 2 )  0 ( 1 , 2 ) 2 1 = 0 + +     ( 5)      0 ( , 1 )  0 ( , 1 ) 1 =       W he r e     a nd    is   th e   pos s ib il it of   gr e ys c a le   va lu e   in   th   im a ge   a nd  c la s s A opt im a th r e s hol va lu e   i s   de te r m in e a th e   va lu e   of   ( [ 1 , 2 , ] ) in f lu e nc in a   s im il a r   va lu e   of   1 , 2 , S ti ll th is   s e gm e nt a ti on   ow ns  t he  e f f ic ie nt  s e gm e nt a ti on a c c ur a c y a nd t he   s e gm e nt e d v a lu e  i s  f e d t o t he  f e a tu r e  e xt r a c ti on pr oc e s s     2.4.   F e at u r e  e xt r ac t io n   T he   s e gm e nt e da ta   is   gi ve to   th e   f e a tu r e   e xt r a c ti on  to   e xt r a c f e a tu r e s   in   th e   da ta s e t.   T he   ge ne r a a im   of   f e a tu r e   e xt r a c ti on  is   to   r e duc e   th e   di m e ns io na li ty   a nd   da ta   c om pa c ti on.  H e n c e V G G - 16  pr e - t r a in e d   a r c hi te c tu r e   is   us e f or   th e   f e a tu r e   e xt r a c ti on  pr oc e s s T he   V G G - 16  [ 25 ] [ 26]   is   th e   m os popula r   im a ge   f e a tu r e   e xt r a c ti on  e m pl oye to   e xt r a c a   la r ge   a m ount   of   da ta .   T he   V G G - 16  a r c hi te c tu r e   c ons is ts   of   va r io us   la ye r s   s uc a s   c onvolut io n,  f ul ly   c onne c te ( F C )   a s   w e ll   a s   po ol in g,  a ls a ppl ic a bl e   in   A le xN e a r c hi te c tu r e T he   in put   s iz e   of   th is   a r c hi te c tu r e   is   f ix e to   224 224   pi xe ls a c c om pa ni e by  a   f il te r   s iz e   of   3 3 A th e   e nd  of   th is   a r c hi te c tu r e it   in vol ve s   th e   a c ti va ti on  f unc ti on   w hi c is   a c c om pl is he f or   di s tr ib ut in th e   pr oba bi li ti e s   c la s s e s   to   out put   la ye r s I th is   f e a tu r e   e xt r a c ti on   f or   th e   pr opos e m e th od,   th e   in it ia la y e r   of   VGG - 16 a r c hi te c tu r e  i s  f or w a r de d t th e  c onvolut io na la ye r  w it 224 224   pi xe im a ge  s iz e . I n t he   r e c ti f ie d   li ne a r   uni ( R e L U )   a c ti va ti on  f unc ti on,   224 224   im a ge   s iz e   is   f or w a r de by  pr im a r s t a c of   two   c onvolut io ns   w it th e   a ppr opr ia te   r e gi on  of   3 3 E ve r la ye r   of   th is   a r c hi te c tu r e   c ons is t s   of   64   f il te r s   a nd  a   pa ddi ng  is   of te r e s e r ve w it h   a   pi xe s iz e   of   1 w he r e a s   s tr id e   va lu e   is   s e to   1 A   s pa ti a r e s ol ut io is   ta ke n   in   th is   m ode l,   w he r e in   th e   a c ti va ti on  f unc ti on   is   de a lt   w it a   pool in la ye r   w it th e   s tr id e   va lu e   of   2 × 2   pi xe ls M or e ove r ,   in   th e   f ol lo w in s te p,  th e   out c om e   i s   onc e   m or e   f or w a r de to   th e   c onvolut io na l   la ye r s   a nd  la te r   f e to   a   pool in g   la ye r w hi c is   r e s ul te in   a out c om e   o f   56 56 128   pi xe ls T hi s   la ye r   e ndur e s   th e   f in a pr oc e s s   of   c onvolut io na a s   w e ll   a s   pool in la y e r T he   f la tt e la ye r   is   th e   lo c a t e a m ong   F C   la ye r s Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I nt  J  A r ti f   I nt e ll     I S S N :   2252 - 8938       Si gn l anguage  r e c ogni ti on and c la s s if ic at io n us in g bl e nde d e n s e m bl e  m ac hi ne   le a r ni ng   ( A k as h R aj an R ai )   2039   w hi c a r e   th e n   ut il iz e a s   th e   c onvolut io na s ta c k s F in a ll y,  t he   F C   la y e r   is   p e r f or m e a s   a out put   la y e r   w hi c in vol ve s   1000  ne ur ons ,   w he r e a s th e   in it ia two   F C   la ye r s   r e pr e s e nt   a out c om e   of   4096   ne ur ons .   T he n, t he  e xt r a c te d f e a tu r e s  a r e  f or w a r de d t o t he  c la s s if ic a ti on  pr oc e s s       3.   C L A S S I F I C A T I O N   U S I N G  B L E N D E D   E N S E M B L E  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   I th is   s e c ti on,  a out c om e   of   e xt r a c t e f e a tu r e s   is   ut il iz e d   a s   in put   f or   c la s s if yi ng  th e   va r io us   s ig la ngua ge s T he   M L   a lg or it hm s - ba s e d   r e c ogni ti on  a nd  c la s s i f ic a ti on  of   s ig la ngua ge s   pr ovi de   a   be tt e r   pe r f or m a nc e I th is   c la s s if ic a ti on  pr oc e s s th e   bl e nde e ns e m bl e   M L   a ppr oa c he s   a r e   us e f or   r e c ogni ti on   a nd  c la s s if ic a ti on  of   s ig la ngua ge .   E ns e m bl e   le a r ni ng  is   th e   pr oc e dur e   of   in te gr a ti ng  va r io us   le a r ni ngs   to   e nha nc e   th e   pe r f or m a nc e w he r e   e ve r le a r ni ng  a ppr oa c tr a in s   on  va r io us   s ubs e ts   of   f e a tu r e s T h e   e ns e m bl e   le a r ni ng  pe r f or m a nc e   be lo ngi ng  to   th e   w or ki ng s ty le   a nd c a pa b il it of   th e   s e le c te d   ba s e   c la s s if ie r s E ns e m bl e   le a r ni ng  m ode ls   e nde a vor   to   e nha nc e   pr e di c ta bi li ty   th r ough  c om bi ni ng  th e   va r io us   a ppr oa c he s   in to   hi ghl y   de pe nda bl e  i ndi vi dua m ode l.  T he  d e ta il e d i nf or m a ti on a bout  t hi s  bl e nde d e ns e m bl e  a ppr oa c h i s  d e s c r ib e d.      3.1.  K - n e ar e s t  n e ig h b or   T he   K N N   [ 27]   a lg or it hm   is   unpr e te nt io us   a nd  e a s y - to - im pl e m e nt   w he c om pa r e to   th e   lo gi s ti c   r e gr e s s io ( L R ) T he   a im   of   th is   a lg or it hm   is   to   m e a s ur e   th e   di s ta nc e   a m ong  s e le c te poi nt   a nd  ot he r   poi nt s T s e le c th e   poi nt s   w it m in im a di s ta n c e th is   m ode c r e a te s   s ta ti s ti c s   on  c l a s s if ic a ti on  ty p e s   of   th o s e   s e le c te k   poi nt s T he   K N N   a lg or it hm   be li e ve s   th a th e   obj e c ts   a r e   s im il a r   to   e a c h   ot he r T h e   di s ta n c e   i s   m a in ly   c a lc ul a te by   us in E uc li de a n   a nd  M a nha tt a n   di s ta nc e ,   th e   m a th e m a ti c a f or m ul a   of   th e s e   di s t a nc e   is   f or m ul a te d i n ( 6)  a nd ( 7 ) :         : ( , ) = ( ) 2 = 1   ( 6)         : ( , ) = | | = 1   ( 7)     w he r e   -   th  di m e ns io na va lu e s  of  t he  t w o point s  w hi c a r e  ut il iz e d i n di m e ns io na s p a c e .     3.2.   N ve  B aye s   T he   N B   [ 28]   is   one   of   th e   M L   a ppr oa c he s w hi c ut il iz e s   th e   B a ye s   th e or e m   to   s ol ve   th e   pr obl e m   pr oba bi li ty   f unc ti on.  T de te r m in e   th e   pos te r io r   di s tr ib ut io n,  ba c kgr ound  knowle dge   is   e xpl a in e a s   pr io r   di s tr ib ut io n,  a s   w e ll   a s   a s s oc i a te w it th e   pe r c e pt io na da t a   in   th e   pr oc e dur e   of   pr oba bi li ty   f unc ti on.  T he   B a ye s ia n   s ta ti s ti c s   i s   a a ppr oa c f or   de te r m in in th e   da t a   a n e va lu a ti ng  th e   p a r a m e te r s   a c c or di ng  to   th e   B a ye s   th e or e m w hi c h   is   e xpr e s s e in   ( 8)   a nd  th e   (   )   a r e   e s ti m a te by  us in ( 9)   ba s e on  th e   to ta pr oba bi li ty  r ul e .     ( |   ) = (   | ) ( ) ( )   ( 8)     ( ) = ( ) ( | ) = 1     ( 9)     E ve nt ua ll y,  th e   pr oba bi li ty   de pe nds   on  a   p a r ti c ul a r   gr oup  a nd  th e   gr e a te r   va lu e   is   ta ke n   a s   c la s s if ic a ti on  out c om e T h e r e   a r e   va r io us   ty pe s   of   N B   s uc a s   B e r noul li m ul ti nom in a a nd  G a us s ia N B ,   w hi c di f f e r e nt ia te   th e   f e a tu r e   ve c to r   a s   di s c r e te   or   c ont in uou s T he   B e r noul li   N B   c la s s if ie r   is   s ui ta bl e   in   a   s it ua ti on  w he r e   th e   f e a tu r e   ve c to r s   im it a te   to   th e   B e r noul li   di s tr ib ut io s uc a s   bi na r di s tr ib ut io n.  T he   m ul ti nom ia N B   c la s s if ie r   is   a ppl ic a bl e   f or   th e   di s c r e te   f e a tu r e   ve c to r   a nd  im it a te s   th e   m ul ti va r ia te   di s tr ib ut io ns F in a ll y,  th e   G a us s ia N B   is   e m pl oye onl onc e   th e   f e a tu r e   ve c to r s   ha ve   c ont in uous   va r ia bl e s   a nd i m it a te  or  e s ti m a te  t o t he  a c tu a di s tr ib ut io n.     3.3.  Ran d om  f or e s t   R F   [ 29]   is   a il lu s tr a ti ve   e ns e m bl e   le a r ni ng  a ppr oa c th a de pe nds   on  s tr a te gi e s   of   th e   ba ggi ng  f a m il y. T he  R F  ut il iz e s   de c is io n t r e e   ( D T )  a s  ba s e  l e a r ne r s   a nd de ve lo ps  va r io us  D T  by uti li z in g t he  s a m pl in g   a ppr oa c w it hout   pl a c e m e nt T he   R F   is   a a ppr oa c f or   a ggr e g a ti ng  or   e ve ba ggi ng  da ta   w hi c is   de pl oye d   to  m in im iz e  a  s ig ni f ic a nt  pa r a m e te r  of  t he  va r ia nc e  i n t he  out put . I n c la s s if ic a ti on pr oc e s s e a c h t r e e  c on s id e r s   th e  out put  a s  t he  c la s s e s  a nd t he  c la s s e s  w it h gr e a te r  numbe r  of  out c om e s  a r e  s e le c te d a s  f in a out put . T he  t e s t   s a m pl e s   a c qui r e   out c om e s   on  e v e r de ve lo pe d   D T   a s   w e ll   a s   e s ti m a te   th e   te s s a m pl e   c a te gor by   th e   vot in s tr a te gy.  A th e   w or ki ng  of   R F va r io us  s a m pl e s   a r e   a r bi tr a r il c hos e to   de v e lo th e   num be r   of   DT w hi le   in   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I S S N :   2252 - 8938   I nt  J  A r ti f   I nt e ll V ol .   14 , N o.   3 J une   2025 :   2035 - 2043   2040   th e   pr oc e dur e   of   D T   de ve lo pm e nt th e   s e l e c te f e a tu r e s   a nd  it s  s pl it   node s  a r e   a r bi tr a r y.  F or   th e   c la s s if ic a ti on  ta s k, t he  out put  of  R F  i s  t he  c la s s  s e le c te d by the  m a jo r it y of  t he  c la s s .     3.4.  S u p p or t  ve c t or  m ac h in e   S V M   [ 30]   is   w id e ly   us e f or   th e   pr obl e m s   of   c la s s if ic a ti on,  de te c ti on  a s   w e ll   a s   r e gr e s s io n.  S V M   is   th e   m os e ne r gy  e f f ic ie nt   a s   it   ut il iz e s   th e   s ubs e of   tr a in in poi nt s   in   de c is io f unc ti on.  T he   S V M   e m pl oys   e f f ic ie nt ly   in   hi gh - di m e ns io na f e a tu r e   ve c to r s he nc e   hype r pl a ne   di m e ns io ns   a r e   of te le s s   th a in   f e a tu r e   ve c to r T he   pr oc e s s   of   id e nt if yi ng  th e   de s ir e hype r pl a ne   i s   de te r m in in a   m a xi m um   m a r gi n.  T he   pur po s e   is   to  e nha nc e  t he  m a r gi n f or  i m pr ovi ng t he  r obus tn e s s , a s  w e ll  a s   f or  r e duc in g t he  c la s s if ic a ti on’ s  e r r or  r a te . T he   s a m pl e   poi nt s   w hi c de te r m in e   a   gr e a te r   m a r g in   a r e   known   a s   s uppor ve c to r s T he   S V M   is   us e f or   m a ki n g   pr e di c ti ons   a nd  is   e s s e nt ia f or   f it   on  s pa r s e   da t a T he   goa of   S V M   is   to   c la s s if th e   s a m pl e   in to   one   or   m or e   c la s s e s   th r ough  th e   e xt e ns io th a s pe c if ie s   to   th e   m ul ti - c la s s   pr obl e m T he r e   a r e   a   num be r   of   hype r pl a ne s   th a di s c r im in a te   th e   two  c l a s s e s how e ve r th e   a im   i s   a tt a in e by  id e nt if yi ng  a opt im a s e pa r a ti ng  hype r pl a ne  w hi c h pl a c e s  out e r m os f r om  bot h c la s s e s       4.   R E S U L T S  A N D  D I S C U S S I O N   T hi s   s e c ti on  il lu s tr a te s   th e   r e s ul ts   a nd  di s c u s s io of   th e   pr op os e m e th od  f or   S L R T he   pr opos e d   m e th od  f or   S L R   is   e xe c ut e by  ut il iz in th e   pl a tf or m   of   pyt ho 3.8  w it W in dow s   10  O S 16   G B   R A M   w it h   in te l - i7   pr oc e s s or T h e   pr opos e d   bl e nde d   e ns e m bl e   M L   a ppr o a c is   a na ly z e d   ba s e on  v a r io us   a s s e s s m e nt   m e tr ic s   na m e a c c ur a c y,  pr e c i s io n,  r e c a ll ,   a nd  F 1 - s c or e .   T he   m a th e m a ti c a e xpr e s s io ns   of   th e s e   m e tr ic e s   a r e   e xpr e s s e d i n ( 10 )  a nd ( 11 ).        =    +   +  +  +    ( 10)      =     +    (1 0 )     =     +    ( 12)   1    =   2  2  +  +    (1 1 )     W he r e  T P   is   tr ue  pos it iv e T N   is   tr ue  ne g a ti ve , F P   is   f a ls e  pos it i ve , a nd F N   is   f a ls e  ne g a ti ve .     4.1.  P e r f or m an c e  an al ys is   I th is   s e c ti on,  th e   e f f e c ti ve ne s s   of   th e   pr opos e m e th od  f or   S L R   is   a na ly z e by  us in th e   s ta nda r da ta s e t.   T a bl e s   1   to   s how   th e   out c om e s   dur in s e gm e nt a ti on,  f e a tu r e   e xt r a c ti on  a nd  c la s s if ic a ti on  f or   S L R   on  I S L   da ta s e t.   T he   pe r f or m a nc e   m e tr ic e s   na m e a c c ur a c y,  pr e c is io n,  r e c a ll ,   a nd  F 1 - s c or e   a r e   ut il iz e to   e s ti m a te  a n e f f e c ti ve ne s s  of  t he  pr opos e d m e th od.     T a bl e   s how s   th e   m ul ti - th r e s hol di ng  out c om e s   w it va r io us   s e gm e nt a ti on  te c hni que s   f or   S L R   on   I S L   da ta s e t.   T h e   m ul ti - th r e s hol di ng  a tt a in s   be tt e r   p e r f or m a nc e   a s   c om pa r e d   to   th e   e xi s ti ng  m e th ods   w it va r io us   a s s e s s m e nt   m e tr ic e s T he   e xi s ti ng  w or ks   s uc a s   li ke   O ts th r e s hol di ng  a r e   c om p a r e w it th e   pr opos e m ul ti - th r e s hol di ng  te c hni que T h e   s ugge s te m ul ti - th r e s hol di ng  te c hni que   a tt a in s   th e   a c c ur a c y,   pr e c is io n,  r e c a ll a nd  F 1 - s c or e   of   99.57% 0.92,  0.95 ,   a nd  0.99,  c or r e s pondingl th e s e   r e s ul ts   s how   e f f e c ti ve   out c om e s .       T a bl e  1. P e r f or m a nc e  a na ly s i s  f or  s e gm e nt a ti on   M e t hods   A c c ur a c y ( % )   P r e c i s i on   R e c a l l   F1 - s c or e   E dge - ba s e d   91.23   0.82   0.84   0.88   R e gi on - ba s e d   93.06   0.83   0.88   0.90   A da pt i ve  t hr e s hol di ng   95.28   0.86   0.91   0.93     O t s u t hr e s hol di ng   97.38   0.90   0.93   0.96   M ul t i - t hr e s hol di ng   99.57   0.92   0.95   0.99       T a bl e   pr e s e nt s   th e   V G G - 16   a r c hi te c tu r e   w it va r io us   pr e - tr a in e m ode ls   f or   S L R   on  I S L   da ta s e t.   T he   V G G - 16  a tt a in s   s upe r io r   pe r f or m a nc e   a s   c om pa r e to   t he   e xi s ti ng  m e th ods   w it va r io us   a s s e s s m e nt   m e tr ic e s T he   e xi s ti ng  w or ks   s u c a s   li ke   R e s N e t5 0,   I m a ge N e t,   I nc e pt io nN e a nd  A L e xN e t   a r e   c om pa r e w it th e   pr opos e te c hni que T he   pr opos e V G G - 16  te c h ni que   s im ul ta ne ous ly   a tt a in s   th e   a c c ur a c y,   pr e c is io n, r e c a ll ,   a nd F 1 - s c or e  of  99.57% , 0.92, 0.95 ,   a nd 0.99 a nd t he s e  r e s ul t s  s how s  e f f e c ti ve  out c om e s .     T a bl e   e xhi bi t s   th e   r e s ul of   th e   pr opos e B le nde d   E ns e m bl e   M L   m e th od  w it va r io us   c la s s if ic a ti on  m ode ls   f or   S L R   on  I S L   da ta s e t.   T he   pr opos e d   a ppr oa c a tt a in s   s ig ni f ic a nt   pe r f or m a nc e   a s   c om pa r e to   th e   e xi s ti ng  m e th ods   w it va r io us   a s s e s s m e nt   m e tr ic e s T he   e xi s ti ng  w or ks   s uc a s   li ke   K N N ,   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I nt  J  A r ti f   I nt e ll     I S S N :   2252 - 8938       Si gn l anguage  r e c ogni ti on and c la s s if ic at io n us in g bl e nde d e n s e m bl e  m ac hi ne   le a r ni ng   ( A k as h R aj an R ai )   2041   N B R F ,   a nd  S V M   a r e   c om pa r e w it th e   pr opos e bl e nde e ns e m bl e   M L   te c hni que T he   pr opos e m e th od   a tt a in s   th e   a c c ur a c y,  pr e c is io n,  r e c a ll ,   a nd  F 1 - s c or e   of   99.57% 0.92,  0.95 ,   a nd  0.99,  r e s pe c ti ve ly T he   bl e nde d e ns e m bl e   M L  m e th od a c c om pl is he s  e f f e c ti ve  out c om e s  w he n c om pa r e d t o i ndi vi dua a ppr oa c he s .       T a bl e  2. P e r f or m a nc e  a na ly s i s  f or  f e a tu r e  e xt r a c ti on   M e t hods   A c c ur a c y ( % )   P r e c i s i on   R e c a l l   F1 - s c or e   R e s N e t 50   94.29   0.85   0.89   0.93   I m a ge N e t   95.03   0.87   0.91   0.94   I nc e pt i onN e t   96.29   0.88   0.93   0.96   A l e xN e t   98.47   0.91   0.94   0.97   VGG - 16   99.57   0.92   0.95   0.99       T a bl e  3. P e r f or m a nc e  a na ly s i s  f or  c la s s if ic a ti on r e s ul t s  on I S L  da ta s e t   M e t hods   A c c ur a c y ( % )   P r e c i s i on   R e c a l l   F1 - s c or e   KNN   95.74   0.86   0.90   0.94   NB   96.38   0.87   0.92   0.95   RF   97.34   0.88   0.93   0.97   S V M   98.98   0.91   0.94   0.98   B l e nde d E ns e m bl e  M L   99.57   0.92   0.95   0.99       4.2.   C om p ar at iv e  an al ys is   T a bl e   pr e s e nt s   th e   c om pa r a ti ve   r e s ul ts   of   th e   pr opos e w or w it e xi s ti ng  w or ks T h e   pr opos e d   bl e nde e ns e m bl e   M L   is   va li da te d w it m e th od,  da ta s e ts a c c ur a c y,  pr e c is io n ,   a nd  r e c a ll   f or   I S L   da ta s e t.   T he   e xi s ti ng w or ks  s uc h a s  [ 17] , [ 19] [ 21]  a r e  us e d t o a na ly z e  i n c o nt r a s to  t he  pr opos e d m e th od.       T a bl e  4. C om pa r a ti ve  r e s ul ts  of  pr opos e d w or k w it h e xi s ti ng w or k on I S L  da ta s e t   M e t hods   A c c ur a c y ( % )   P r e c i s i on   R e c a l l   F1 - s c or e   S V M  [ 17]   90.1   N / A   N / A   N / A   C N N - D S C  [ 19]   92.43   0.89   0.94   0.98   VGG - 16+B i - L S T M   [ 20]   98.56   N / A   0.9843   0.9758   C N N  [ 21]   99.36   N / A   N / A   N / A   P r opos e bl e nde d e ns e m bl e   ML   99.57   0.92   0.95   0.99       4.3.   D is c u s s io n   T hi s   s e c ti on  il lu s tr a te s   th e   li m it a ti ons   of   e xi s ti ng  w or ks   a nd   e xpl a in s   how   th e   pr opos e m e th od  ove r c om e s   s u c li m it a ti ons . T he   li m it a ti ons   of   th e  e xi s ti ng  w or ks   s uc h   a s   S V M   [ 17]   onl pe r f or m e w it th e   s ta ti c   s ym bol s   f or   S L R S V M - C N N   [ 18]   ut il iz e th e   la r ge   c lu s te r   da ta   f or   e nha nc in th e   m ode l’ s   pe r f or m a nc e . T he  C N N - de pt h s e pa r a bl e  c onvolut io n ( D S C )   [ 19 ]  ha d poor  pe r f or m a nc e  i n c a s e  of   r e c ogni ti on   of   th e   s im il a r   ge s tu r e s C N N   [ 21]   a ppr oa c r e c ogni z e onl y   th e   s ta ti c   s ig ns .   H ow e ve r th e   pr opos e d   bl e nde d   e ns e m bl e   M L   m e th od  ta c kl e s   th e s e   li m it a ti ons T he   pr opos e a tt a in s   be tt e r   r e s ul ts   a nd  a c c om pl is he s   a a c c ur a c of   99.57% pr e c is io of   0.92,  r e c a ll   of   0.95 ,   a nd  F 1 - s c or e   of   0.99.  O th e   ot he r   ha nd,  th e   e xi s ti ng  w or C N N - D S C   [ 19]   a tt a in s   th e   a c c ur a c of   92.43% T he r e by th e   e xi s ti ng  w or ks   e xhi bi poor   pe r f or m a nc e   in  c ont r a s to  t he  pr opos e bl e nde d e n s e m bl e   M L  m e th od.        5.   C O N C L U S I O N   T he   a im   of   th is   r e s e a r c i s   to   a c c om pl is th e   r e a l - ti m e   r e c ogni ti on  of   a lp ha be ts   a nd  num e r ic a l   va lu e s   in   I S L   by  pr ovi di ng  th e   i m a ge   pr oc e s s in g - ba s e r e c ogni ti on  m e th od.  H e nc e   in   th is   r e s e a r c h,     th e   bl e nde e ns e m bl e   M L   a ppr oa c is   in tr oduc e f or   I S L   r e c ogni ti on  a nd  c la s s if ic a ti on.  I th is   in tr oduc e m e th od, t he  bl e nde d e ns e m bl e  l e a r ni ng i nvol ve s  f our  m a in  M L   a ppr oa c he s  s uc h a s  K N N , N B , R F , a nd S V M A s   a   r e s ul t,   th is   r e s e a r c e nha nc e s   th e   S L R   a c c ur a c y,  a s   w e ll   a s   m in im iz e s   th e   m ode l’ s   c om put a ti ona l   c om pl e xi ty   by  ut il iz in th e   e f f e c ti ve   bl e nde e ns e m bl e   M L   a p pr oa c h.  T he   e f f ic ie nc of   th e   m ode w hi c i s   tr a in e a nd  te s te on  th e   I S L   c ol le c te da ta s e is   s tu di e d.  T h e   e xpe r im e nt a r e s ul ts   r e ve a th a th e   pr opos e m e th od  a c c om pl is he s   th e   a c c ur a c of   99.57% pr e c is io of   0.92,  r e c a ll   of   0.95 ,   a nd  F 1 - s c or e   of   0.99   r e s pe c ti ve ly I f ut ur e   w o r k,  th e   pe r f or m a nc e   of   th e   pr opos e m e th od  w il be   e nha nc e f or   a   num be r   o f     r e a l - ti m e  a ppl ic a ti ons .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I S S N :   2252 - 8938   I nt  J  A r ti f   I nt e ll V ol .   14 , N o.   3 J une   2025 :   2035 - 2043   2042   F U N D I N G  I N F O R M A T I O N   A ut hor s  s ta te  no f undi ng i nvol ve d.       A U T H O R  C O N T R I B U T I O N S  S T A T E M E N T   T hi s   jo ur na us e s   th e   C ont r ib ut or   R ol e s   T a xonomy  ( C R e di T )   to   r e c ogni z e   in di vi dua l   a ut hor   c ont r ib ut io ns , r e duc e  a ut hor s hi p di s put e s a nd f a c il it a te  c ol la bo r a ti on.       N am e  o f  A u t h or   C   M   So   Va   Fo   I   R   D   O   E   Vi   Su   P   Fu   A ka s h R a ja R a i                               S uj a ta  R a je s h K a du                                 C     C onc e pt ua l i z a t i on   M     M e t hodol ogy   So     So f t w a r e   Va     Va l i da t i on   Fo     Fo r m a l  a na l ys i s   I     I nve s t i ga t i on   R     R e s our c e s   D   :   D a t a  C ur a t i on   O   :   W r i t i ng  -   O r i gi na l  D r a f t   E   :   W r i t i ng  -   R e vi e w  &   E di t i ng   Vi     Vi s ua l i z a t i on   Su     Su pe r vi s i on   P     P r oj e c t  a dm i ni s t r a t i on   Fu     Fu ndi ng a c qui s i t i on         C O N F L I C T  O F  I N T E R E S T  S T A T E M E N T   A ut hor s  s ta te  no c onf li c of  i nt e r e s t.       D A T A  A V A I L A B I L I T Y   T he   da ta   th a s uppor th e   f in di ngs   of   th is   s tu dy  a r e   ope nl a va il a bl e   in   I ndi a S ig L a ngua ge   a t   ht tp s :/ /ww w .ka ggl e .c om /d a ta s e ts /p r a th um a r ik e r i/ in di a n - s ig n - la ngua ge - is l,  r e f e r e nc e   num be r   [ 22] .       R E F E R E N C E S   [ 1]   M I S a l e e m A S i ddi qui S N oo r M A L uque - N i e t o,  a nd  E N a va - B a r o,  A   m a c hi ne   l e a r ni ng  ba s e f ul l   dupl e s ys t e m   s uppor t i ng m ul t i pl e  s i gn l a ngua ge s  f or  t he  de a f  a nd m ut e ,”   A ppl i e d Sc i e nc e s , v ol . 13, no. 5, 2023, doi :  10.3390/ a pp13053114.   [ 2]   G H S a m a a n   e t   al . M e di a P i pe s   l a ndm a r ks   w i t R N N   f or   dyna m i c   s i gn  l a ngua ge   r e c ogni t i on,”   E l e c t r oni c s vol 11,   no.  19 ,   2022, doi :  10.3390/ e l e c t r oni c s 11193228.   [ 3]   M S A m i n   a nd  S T H R i z vi ,   S i gn  ge s t ur e   c l a s s i f i c a t i on  a nd  r e c ogni t i on  u s i ng  m a c hi ne   l e a r ni ng,”   C y be r n e t i c s   and   Sy s t e m s vol . 54, no. 5, pp. 604 618, 2023, doi :  10.1080/ 01969722.2022.2067634.   [ 4]   D K ot ha di ya C B ha t t K S a pa r i ya K P a t e l A B G i l - G onz á l e z a nd  J M C or c ha do,  D e e ps i gn:   s i gn  l a ngua g e   de t e c t i on  a nd   r e c ogni t i on us i ng de e p l e a r ni ng,”   E l e c t r oni c s , vol . 11, no. 11, 2022, doi :  10.339 0/ e l e c t r oni c s 11111780.   [ 5]   C L u,  M K oz a k a i a nd  L J i ng,  S i gn  l a ngua ge   r e c ogni t i on  w i t m ul t i m oda l   s e ns or s   a nd  de e l e a r ni ng  m e t hods ,”   E l e c t r oni c s vol . 12, no. 23, 2023, doi :  10.3390/ e l e c t r oni c s 12234827.   [ 6]   Q M A r e e b,  M a r ya m M N a de e m R A l r ooba e a a nd  F A nw e r H e l pi ng  he a r i ng - i m pa i r e i e m e r ge nc s i t ua t i ons :   a   de e p   l e a r ni ng - ba s e d a ppr oa c h,”   I E E E  A c c e s s , vol . 10, pp. 8502 8517, 2022, doi :  10.1109/ A C C E S S .2022.3142918.   [ 7]   O M .   S i nc a a nd  H Y K e l e s U s i ng  m ot i on  hi s t or i m a ge s   w i t 3D   c onvol ut i ona l   ne t w or ks   i i s ol a t e s i gn  l a ngua ge   r e c ogni t i on,”   I E E E  A c c e s s , vol . 10, pp. 18608 18618, 2022, doi :  10.1109/ A C C E S S .2022.3151362.   [ 8]   S D a s M S I m t i a z N H .   N e om N S i ddi que ,   a nd  H W a ng,  A   hybr i d   a ppr oa c f or   B a ngl a   s i gn  l a ngua ge   r e c ogni t i on  us i ng   de e t r a ns f e r   l e a r ni ng  m ode l   w i t r a ndom   f o r e s t   c l a s s i f i e r ,”   E x pe r t   Sy s t e m s   w i t A ppl i c at i ons vol 213,  2023,  doi :   10.1016/ j .e s w a .2022.118914.   [ 9]   J . B or a , S . D e hi ngi a , A . B or ua h, A A . C he t i a a nd D . G ogoi , “ R e a l - t i m e  a s s a m e s e  s i gn  l a ngua ge  r e c ogni t i on u s i ng m e di a pi pe  a n d   de e p l e a r ni ng,”   P r oc e di a C om put e r  Sc i e nc e , vol . 218, pp. 1384 1393, 2022, do i :  10.1016/ j .pr oc s .2023.01.117.   [ 10]   M H r úz I G r ube r J K a ni s M B ohá č e k,  M H l a č a nd  Z .   K r ňoul E ns e m bl e   i s   w ha t   w e   ne e d:   i s ol a t e s i gn  r e c ogni t i on   e di t i on,”   Se ns or s , vol . 22, no. 13, 2022, doi :  10.3390/ s 22135043.   [ 11]   R R a s t goo,  K K i a ni a nd  S E s c a l e r a R e a l - t i m e   i s ol a t e ha nd  s i gn  l a ngu a ge   r e c ogni t i on  us i ng  de e ne t w or ks   a nd  S V D ,”   J our nal  of  A m bi e nt  I nt e l l i ge nc e  and H um ani z e d C om put i ng , vol . 13, no. 1, pp.  591 611, 2022, doi :  10.1007/ s 12652 - 021 - 02920 - 8.   [ 12]   D K ot ha di ya C B ha t t K .   S a pa r i ya K .   P a t e l A . - B .   G i l - G onz á l e z a nd  J M C or c ha do D e e ps i gn:   S i gn  l a ngua ge   d e t e c t i on  a n d   r e c ogni t i on us i ng de e p l e a r ni ng ,”   E l e c t r oni c s , vol . 1 1 , no.  11 , 2022, doi :  10.115 91/ i j e c e .v12i 3.pp2996 - 3004.   [ 13]   S G üne a nd  M E r kuş A   r e a l - t i m e   a ppr oa c t r e c ogni t i on  of   T ur ki s s i gn  l a ngua ge   by  us i ng  c onvol ut i ona l   ne ur a l   ne t w or ks ,   N e ur al  C om put i ng and A ppl i c at i ons , vol . 34, no. 5, pp. 4069 4079, 2022, doi :   10.3390/ e l e c t r oni c s 11111780 .   [ 14]   A . S i ngh, A . W a dha w a n,  M . R a khr a , U . M i t t a l , A .  A l  A hda l , a nd S K . J ha , “ I ndi a n s i gn l a ngua ge  r e c ogni t i on  s ys t e m  f or  dyna m i c   s i gns ,”   2022  10t I nt e r nat i onal   C onf e r e n c e   on  R e l i abi l i t y I nf oc om   T e c h nol ogi e s   and  O pt i m i z at i on  ( T r e nds   and  F ut ur e   D i r e c t i ons )  ( I C R I T O ) ,   N oi da , I ndi a , 2022, pp. 1 - 6, doi :  10.1109 / I C R I T O 56286. 2022.9964940 .   [ 15]   S K S i ngh   a n A C h a t u r ve d i A   r e l i a bl e   a n e f f i c i e n t   m a c h i ne   l e a r ni ng  pi pe l i n e   f o r   a m e r i c a s i gn   l a ng ua ge   ge s t u r e   r e c og ni t i o us i n E M G  s e ns o r s ,”   M u l t i m e di T oo l s   and   A p pl i c a t i ons ,  v ol .  8 2,  no . 1 5,  pp 238 33 238 71 , 2 02 3,  do i :  10 .1 007 / s 1 104 2 - 02 2 - 14 11 7 - y.   [ 16]   A S N a ndhi ni D .   S R oopa n,  S .   S hi ya a m a nd  S .   Y oge s h,  S i gn  l a ngua ge   r e c ogni t i on  us i ng  c onvol ut i ona l   ne ur a l   ne t w or k,”   J our nal  of  P hy s i c s :  C onf e r e nc e  S e r i e s , vol . 1916, no. 1, 2021, doi :  10.1088/ 1742 - 6596/ 1916/ 1/ 012091.   [ 17]   P K .   A t hi r a ,   C . J . S r u t hi ,   a nd  A L i j i ya A   s i gne r   i nde pe nde n t   s i g l a n gua ge  r e c ogni t i on  w i t c o - a r t i c ul a t i on  e l i m i na t i o n f r o m   l i ve   vi de os :   a I ndi a s c e na r i o,”   J our nal   o f   K i ng  Sau U ni v e r s i t y - C om pu t e r   and  I nf or m at i on  Sc i e nc e s v ol 34 no.  3,  p p.  771 781,   2022, d oi :   10.10 16/ j .j ks uc i .2019 .05.0 02.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I nt  J  A r ti f   I nt e ll     I S S N :   2252 - 8938       Si gn l anguage  r e c ogni ti on and c la s s if ic at io n us in g bl e nde d e n s e m bl e  m ac hi ne   le a r ni ng   ( A k as h R aj an R ai )   2043   [ 18]   S K a t oc h,  V S i ngh,   a nd  U .   S T i w a r y,  I ndi a s i gn   l a ngua ge   r e c ogni t i on  s ys t e m   us i ng   S U R F   w i t S V M   a nd   C N N ,”   A r r ay   vol . 14, 2022, doi :  10.1016/ j .a r r a y.2022.100141.   [ 19]   S S ha r m a   a nd  S S i ngh,  R e c ogni t i on  of   i ndi a s i gn  l a ngua ge   ( I S L )   us i ng  de e l e a r ni ng  m ode l ,”   W i r e l e s s   P e r s ona l   C om m uni c at i ons , vol . 123, no. 1, pp. 671 692, 2022, doi :  10.1007/ s 11277 - 021 - 09152 - 1.   [ 20]   B N a t a r a j a e t   al . D e ve l opm e nt   of   a e nd - to - e nd  de e l e a r ni ng   f r a m e w or k   f or   s i gn  l a ngua ge   r e c ogni t i on,  t r a ns l a t i on,  a nd  vi de ge ne r a t i on,”   I E E E   A c c e s s , vol . 10, pp. 104358 104374, 2022, doi :  10.1109/ A C C E S S .2022.3210543.   [ 21]   U N a ndi A G hor a i M M S i ngh,  C C h a ngda r S B ha kt a a nd  R K .   P a l I ndi a s i gn  l a ngua ge   a l pha be t   r e c ogni t i on  s ys t e m   us i ng  C N N   w i t di f f G r a opt i m i z e r   a nd  s t oc ha s t i c   pool i ng,”   M ul t i m e di T ool s   and  A ppl i c at i ons vol 82,  no.  7,  pp.  9627 9648 ,   2023, doi :  10.1007/ s 11042 - 021 - 11595 - 4.   [ 22]   P A r i ke r i I ndi a s i gn  l a ngua ge   da t a s e t ,”   K aggl e 2020.  [ O nl i ne ] A va i l a bl e :   ht t ps : / / w w w .ka ggl e .c om / da t a s e t s / pr a t hum a r i ke r i / i ndi a n - s i gn - l a ngua ge - i s l / da t a   [ 23]   C C he e t   al . ,   E nha nc i ng  M R   i m a ge   s e gm e nt a t i on  w i t r e a l i s t i c   a dve r s a r i a l   da t a   a ugm e nt a t i on,”   M e di c al   I m age   A nal y s i s   vol . 82, 2022, doi :  10.1016/ j .m e di a .2022.102597.   [ 24]   W M S a l a m a   a nd  M H .   A l y,  D e e p   l e a r ni ng  i m a m m ogr a phy  i m a ge s   s e gm e nt a t i on  a nd  c l a s s i f i c a t i on:   a ut om a t e C N N   a ppr oa c h,”   A l e x andr i a E ngi ne e r i ng J ou r nal , vol . 60, no. 5, pp. 4701 4709, 2021, doi :  10.1016/ j .a e j .2021.03.048.   [ 25]   S . S ha r m a , K . G ul e r i a , S . T i w a r i , a nd S . K um a r , “ A  de e p l e a r ni ng ba s e d c onvol ut i ona l  ne ur a l  ne t w or k m ode l  w i t h V G G 16 f e a t ur e   e xt r a c t or   f or   t he   de t e c t i on  of   A l z he i m e r   di s e a s e   us i ng  M R I   s c a n s ,”   M e as ur e m e nt :   Se ns or s vol 24,  2022,  doi :   10.1016/ j .m e a s e n.2022.100506.   [ 26]   G S N i j a guna J A B a bu,  B D .   P a r a m e s ha c ha r i R P de   P r a do,  a nd  J F r nda Q ua nt um   f r ui t   f l y   a l gor i t hm   a nd  R e s N e t 50 - V G G 16 f or  m e di c a l  di a gnos i s ,”   A ppl i e d Sof t  C om put i ng , vol . 136, 2023, doi :  10.1016/ j .a s oc .2023.110055.   [ 27]   F U t a m i ni ngr um I   K S om a w i r a t a a nd  G D N a vi r i A l pha be t   s i gn   l a ngua ge   r e c ogni t i on  us i ng  k - ne a r e s t   ne i ghbor   opt i m i z a t i on ,”   J our nal  of  C om put e r s , vol 14 , no.  1 , pp.  63 70 , 20 19 , doi :   10.1 7706/ j c p.14.1 63 - 70 .   [ 28]   J . K . A l w a n, D . S . J a a f a r , a nd I . R . A l i , “ D i a b e t e s  di a gno s i s   s ys t e m  u s i ng m odi f i e d N a i ve  B a ye s  c l a s s i f i e r ,”   I ndone s i an J ou r nal  of   E l e c t r i c al  E ngi ne e r i ng and C om put e r  S c i e nc e , vol . 28, no. 3, pp. 1766 1774, 2 022, doi :  10.11591/ i j e e c s .v28.i 3.pp1766 - 1774.   [ 29]   S R houa s A E l   A t t a oui a nd  N E l   H a m i E nha nc i ng  c ur r e nc pr e di c t i on   i i nt e r na t i ona l   e - c om m e r c e :   B a ye s i a n - opt i m i z e r a ndom   f or e s t   a ppr oa c us i ng  t he   K l a r na   da t a s e t ,”   I nt e r nat i onal   J our nal   of   E l e c t r i c al   and  C om put e r   E ngi ne e r i ng vol 14,  no.  3,  pp. 3177 3186, 2024, doi :  10.11591/ i j e c e .v14i 3.pp3177 - 3186.   [ 30]   M B a n s a l   a nd  S G upt a D e t e c t i on  a nd   r e c ogni t i on  of   ha nd  ge s t ur e s   f or   i ndi a s i gn  l a ngua ge   r e c ogni t i on  s ys t e m ,”   2021   6t h   I nt e r nat i onal   C onf e r e nc e   on  Si gnal   P r oc e s s i ng,  C om put i ng  and  C ont r ol   ( I SP C C ) S ol a n,  I ndi a 2021,  pp.  136 - 140,  doi :   10.1109/ I S P C C 53510.2021.9609448 .       B I O G R A P H I E S  O F  A U T H O R S       Akash  Rajan  Rai          received  bachelor  degree  in   information  tec hnology  from  the Univer sity of Mumbai  in 2020. He  is curren tly pursuing  his  master ’s  d egree  in  information  technology  fro Terna  Engineering   College.  His  areas   of  research  in clude  machine  learning,   data  analysis,  and  web  development  frameworks .   He   can   b contacted  at  email:  akashrai93 2@ gmail.co m.         Sujata  Rajesh  Kadu          received  Ph.D.  degree  in  electroni cs  and  telecommunic atio from  the  University  of   Mumbai  in  2022.   She  is   currently  an  Assistant   Profes sor  at  the  University   of  Mumbai,  Terna   Engineering  College Her  areas  of   research   include  signal processing, ima ge segmentation  and classifica tion,  obje ct - based image analysis,  and mul tiresol ution  segmentat ion . She can be contacted a t email: sujatakadu@ gmail.com.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.