I AE S  I nte rna t io na l J o urna l o f   Art if icia l In t ellig ence   ( I J - AI )   Vo l.   14 ,   No .   3 ,  J u n e  2 0 2 5 ,   p p .   1863 ~ 1 8 6 9   I SS N:  2 2 5 2 - 8 9 3 8 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijai.v 14 .i 3 . p p 1 8 6 3 - 1 8 6 9           1863       J o ur na l ho m ep a g e :  h ttp : //ij a i . ia esco r e. co m   Dete c tion o f  pa r ti a lly  occluded a re a  in  face ima g e us ing   U - Ne t   mo del       J y o t hs na   Chera pa na m j er i 1 ,   B .   Na re nd ra   K um a r  Ra o 2   1 D e p a r t me n t   o f   C o m p u t e r   S c i e n c e   a n d   E n g i n e e r i n g ,  JN TU A   C o l l e g e   o f   E n g i n e e r i n g ,   Jaw a h a r l a l   N e h r u   T e c h n o l o g i c a l   U n i v e r si t y ,   A n a n t h a p u r ,   I n d i a   2 D e p a r t me n t   o f   A r t i f i c i a l   I n t e l l i g e n c e   a n d   M a c h i n e   L e a r n i n g ,   S c h o o l   o f   C o mp u t i n g ,   M o h a n   B a b u   U n i v e r si t y   ( Er st w h i l e   S r e e   V i d y a n i k e t h a n   E n g i n e e r i n g   C o l l e g e ) ,   Ti r u p a t 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   O c t 2 1 ,   2 0 2 4   R ev is ed   Feb   1 5 ,   2 0 2 5   Acc ep ted   Ma r   1 5 ,   2 0 2 5       Oc c lu d e d   fa c e   re c o g n it io n   is  imp o rtan t  tas k   in   c o m p u ter v isio n .   To   c o m p lete   th e   o c c lu d e d   fa c e   re c o g n it io n   e fficie n tl y ,   fi rst  we   n e e d   t o   i d e n ti fy   t h e   o c c lu d e d   re g i o n   i n   fa c e .   Id e n t i fy in g   th e   o c c lu d e d   re g io n   in   f a c e   is  a   c h a ll e n g i n g   tas k   in   c o m p u ter  v is io n .   On e   c a se   o f  fa c e   o c c lu sio n   is  n o t h i n g   b u t  we a rin g   m a sk s,  su n g las se s,  a n d   sc a rv e s.  An o th e r  c a se   o f  fa c e   o c c lu sio n   is  fa c e   is  h id in g   th e   o th e r  o b jec t s  li k e   b o o k s,   th i n g s,  o r  o th e r  fa c e s.  In   o u r   re se a rc h ,   id e n ti f y in g   t h e   o c c lu d e d   a re a   wh ich   is   c o ro n a   v iru s d ise a se   o f  2 0 1 9   ( COV ID - 19 )   m a sk e d   a re a   in   f a c e   a n d   g e n e ra te  se g m e n tati o n   m a p .   In   se m a n ti c   se g m e n tatio n ,   d e e p   lea rn in g - b a se d   tec h n i q u e s   h a v e   d e m o n stra ted   p ro m isin g   o u tco m e s.  W e   h a v e   e m p lo y e d   o n e   o f  t h e   d e e p   lea r n in g - b a se d     U - Ne t   m o d e ls  to   g e n e ra te  a   b in a ry   se g m e n tatio n   m a p   o n   m a sk e d   re g io n   o f  a   h u m a n   fa c e .   It   a c h iev e s  re li a b le  p e rf o rm a n c e   a n d   re d u c i n g   n e two r k   c o m p lex it y .   We  trai n   o u r  m o d e l  o n   M a sk e d F a c e - Ce leb A  d a tas e t  a n d   a c c u ra c y   is  9 7 . 7 % .   Re su l ts  fro m   e x p e rime n ts  d e m o n stra te   th a t ,   i n   c o m p a riso n   t o   th e   m o st  a d v a n c e d   se m a n t ic  s e g m e n tatio n   m o d e ls,  o u r   a p p ro a c h   a c h iev e s  a   p r o m isin g   c o m p ro m ise   b e twe e n   se g m e n tati o n   a c c u ra c y   a n d   c o m p u ti n g   e fficie n c y .   K ey w o r d s :   Ar tific ial  in tellig en ce   C o m p u ter   v is io n   Dee p   lear n in g   I m ag e  s eg m en tatio n   Occ lu s io n   U - Net   m o d el   T h is i s  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 :   J y o th s n a   C h er ap an am jer i   D e p a r t m e n t   o f   C o m p u t e r   S c ie n c e   a n d   E n g i n e e r i n g ,   J N T U A   C o l l e g e   o f   E n g i n e e r i n g   J a w a h a r la l   N e h r u   T e c h n o l o g i ca l   U n i v e r s i t y   A n a n t h a p u r ,   I n d i a   E m ail:  jy o th s n a_ 5 1 3 @ y ah o o . co m       1.   I NT RO D UCT I O N   W h en   it  co m es  to   d etec tin g   o cc lu d ed   a r ea s   in   f ac e  im a g e s ,   d ee p   lear n in g - b ased   tec h n i q u es   h av e   s h o wn   ex ce llen t  r esu lts .   T h e  C OVI D - 1 9   m ask ed   ar ea   in   f a cial  im ag es  is   th e  o cc lu d ed   ar ea   in   o u r   r esear ch .   No wad ay s   m ask s  ar e   u s ed   f o r   d if f er e n t  p u r p o s es  s u ch   as  C OVI D - 1 9   p a n d em ic  wid esp r e ad   u s e  o f   f ac e   m ask s   to   p r e v en t   s p r ea d   o f   d is ea s e,   e s ca p e  f r o m   c r im es,  s av e   o u r   h ea lth   f r o m   p o llu tio n .   T h ese  ar e  th e   ca s es  to   wea r   f ac e  m ask s .   I n   s u ch   ca s es  v er y   d if f icu lt to   id en tify   f ac es wh ile  wea r in g   m ask s .   Face   r ec o g n itio n   tech n o lo g y   is   co m m o n l y   u s ed   to   id en tif y   p eo p le  b ased   o n   t h eir   f ac ial  f e atu r es,  an d   s tu d ies  h av e  s h o wn   th at  it  p er f o r m s   ex tr em ely   well.   Ma n y   r ea l   ti m e  ap p licatio n s   b ased   o n   f ac e  r ec o g n itio n   s y s tem   s u ch   as  f ac e  au th en ticatio n - b ased   p ay m e n t sy s tem s ,   f ac e  ac ce s s   co n tr o l f ailed   to   ef f ec tiv ely   r ec o g n ize  th e  m ask ed   f ac e s .   I n   o u r   r esear ch ,   m ain   o b jecti v e  is   to   id en tify   o cc l u d ed   a r ea   in   f ac e  im ag es  wh ich   is   f i r s t  s tep   in   o cc lu d ed   f ac e  r ec o g n itio n .   O cc lu d ed   f ac e  r ec o g n itio n   is   ch allen g in g   task   in   c o m p u ter   v is io n .   T h is   r esear ch   to p ic  co m es  u n d er   c o m p u ter   v is io n   wh ich   is   th e  s u b ar ea   o f   ar tific ial  in tellig en ce .   C o m p u ter   v is io n   is   u s ed   to   in ter p r et  an d   u n d er s tan d   v is u al  wo r ld .   T o   tr ai n   o u r   m o d el  u s in g   d ee p   lear n in g - b ased   co m p u ter   v is io n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 9 3 8   I n t J Ar tif   I n tell ,  Vo l.  1 4 ,   No .   3 ,   J u n e  2 0 2 5 :   1 8 6 3 - 1 8 6 9   1864   tech n iq u e  ca lled   s eg m en tatio n   tech n iq u e   wh ic h   is   U - Net   s em an tic  s eg m en tatio n   m o d e l.   B y   d iv id in g   th e   im ag es  in to   s em an tically   s ig n if ican t  o b jects,  s em an tic  s eg m en tatio n   aim s   to   in ter p r et  th e  im ag es.   I t  ca n   b e  u s ed   ex ten s iv ely   in   a  v ar iety   o f   ap p licatio n s   s u ch   as  m ed ic al  im ag e  an aly s is ,   ag r icu ltu r e,   an d   r em o te  s en s in g   im ag es.  T h e   m ain   aim   o f   t h is   r esear ch   is   to   d etec t  o cc lu d e d   ar ea   in   f ac e  im a g e  u s in g   U - Net   s eg m en tatio n   m o d el.   Seg m e n tatio n   is   th e  p r o ce s s   o f   ca teg o r izin g   an   im a g e  at  th e  p ix el  lev el  i n   o r d er   to   id en tify   th e  p r ec is e  ar ea   o f   o cc lu s io n .   W h en   o n e   o b ject  h id es  a   p o r tio n   o f   an o t h er ,   th is   is   k n o wn   as  o cc lu s io n   in   a n   im a g e.   So m e   o f   th e  o cc l u d ed   f ac e  im ag es a s   s h o wn   in   F ig u r e   1 .           Fig u r e  1 .   Occ lu d ed   f ac e   im ag es       F ig u r e  1   s h o ws  th e  f ac e  im ag es  co n tain s   f ac e  with   o b jects  s u ch   as  m ask ,   s u n g lass ,   b ea r d ,   an d   s ca r f .   W h en   o cc u r r ed   th ese  o cc l u d e d   f ac e   im ag es  i n   f ac e   r ec o g n it io n ,   v er y   d if f ic u lt  to   id en tif y   f ac es.  I n   s u ch   ca s es   n ee d   to   r em o v e  o cc lu s io n   a n d   id en tify   f ac es   in   f ac e   r ec o g n iti o n   tech n o lo g y .   Fo r   th at   p u r p o s e,   f ir s t  we  n ee d   to   id en tify   o cc lu d e d   ar ea   in   f ac e s   an d   th en   r em o v e  o cc lu s io n   i n   f ac e  im ag es  u s in g   d ee p   lear n in g - b ased   m o d els.  I n   o u r   r esear c h   f o cu s   o n   o cc lu d ed   ar ea   wh ich   is   C OVI D - 1 9   m ask ed   ar ea   d etec tio n   in   f ac e  im ag es  u s in g   s eg m en tatio n   m o d el  ca lled   U - Net .   Sem an tic  s eg m en tatio n   task   c h allen g in g   o wn in g   t o   d etec t  o b jects  in   im ag es.   Sev er al  s tu d ies  ex tr ac t   th e  m ea n in g f u l  in f o r m atio n   f r o m   th e  im ag es  u s in g   s eg m en tatio n   task .   Acc o r d in g   to   Pan   et  a l.   [ 1 ] ,   t h e     EG - T r a n s UN et  te ch n i q u e   c a n   s ig n i f i ca n tl y   e n h a n c e  t h e  s eg m e n t ati o n   q u al it y   o f   b i o l o g ic al  p i ct u r es   b y   co n c u r r e n tl y   i m p le m e n ti n g   t h e  p e r d e k a m p   e m o ti o n al   m et h o d   ( P E M ) ,   t h e   f e at u r e   f u s i o n   m o d u le   b as ed   o n   s em a n t ic   g u id e d   att en ti o n ,   a n d   t h e   c h an n e l   s p ati al   at te n ti o n   ( C SA _ 1 )   m o d u l e  in to   U - N et .   On   tw o   we ll - k n o w n   co l o n o s c o p y   d a tas ets   ( C VC - C lin icDB   a n d   Vas ir - S E G)   b y   at t ain in g   9 5 . 4 4   a n d   9 5 . 2 6 %   o n   m Dice ,   r es p e cti v el y .   A  b e tte r   U - N et   t h at   ac h i e v es   h i g h e r   p er f o r m a n ce   w it h   les s   c a p ac it y   b y   u s i n g   a   s p a r s e l y   li n k e d   b l o c k   wi th   m u ltis ca l e  f il te r s   [ 2 ] .   A   s i n k h o le   d atas et   was   m an u all y   g ath e r e d   f r o m   v a r i o u s   s o u r ce s ,   c o n s i d e r e d ,   t h en   au t o m at ic all y   m a r k e d   w it h   t h e  s u g g es te d   au to e n c o d e r ,   wh i ch   s h o r te n ed   t h e  tim e  u s e d   f o r   a n n o tat io n   wh ile   cr ea ti n g   ac cu r a te  m as k s ,   i n   o r d e r   t o   e v al u ate   o u r   a p p r o ac h .   T h e  p e r f o r m a n c e   a n d   d e p e n d a b il it y   o f   t h e  m o d el   wer e  t h en   f u r t h e r   ass ess ed   u s i n g   a   b e n c h m a r k   n u cle i  d a tase t   9 4 %  o f   th e  t im e.   R ese ar c h   b y   D o n g   et  a l .   [ 3 ]   t o   tack le  th e  s ca le   v ar ian ce   is s u e  an d   im p r o v e  th e   s eg m en tatio n   o u tco m es,  a n   s u p er p ix el  s eg m en tatio n   p o o lin g   ( SSP )   lay er   is   in teg r ate d   i n to   th e   en h a n ce d   lig h tweig h t  en d - to - en d   s em an tic  s eg m en tat io n   ( E L E S2 )   ar ch itectu r e  to   ac co m p lis h   e n d - to - e n d   ef f icien t  s em an tic   s eg m en tatio n   o f   h ig h - r eso lu tio n   r e m o te  s en s in g   ( HR R S )   im ag es.  E L E S2   ca n   r etain   g r ea t  c o m p u tin g   ef f i cien cy   wh ile  ac h iev in g   p r o m is in g   s eg m en tatio n   ac cu r ac y .   W ith   ju s t  1 2 . 6 2   M1   p ar am eter s   an d   1 3 . 0 9   f l o atin g - p o in t  o p e r atio n s   p er   s ec o n d   ( FLOPs ) ,  io n   E L E S2   o b tain s   m I o U  o f   8 0 . 1 6   an d   7 3 . 2 0 %  o n   th e  I PS R S  Po ts d am   an d   Vaih in g en _ 1   d a taset,  r esp ec tiv ely .   Acc o r d in g   to   Gao   et   a l.   [ 4 ] ,   a  u n iq u e  Swin - Un et   n etwo r k   to   en h an ce   m u lti - s ca le  le s io n   s eg m en tatio n   p r ec is io n   in   C OVI D - 1 9   C T   s ca n s .   R esea r c h   b y   C h e n   et   a l .   [ 5 ]   to   im p r o v e  th e  s eg m en tatio n   q u ality   o f   b io lo g ical  p ictu r es,  a  n ew  tr a n s f o r m er - b ased   atten tio n - d ir e cted   U - Net   ca lled   T r an s AttUn et  s im u ltan eo u s ly   in teg r ates  m u lti - lev el  g u id e d   a tten tio n   an d   m u lti - s ca le  s k ip   co n n ec tio n s   in to   U - Net .  Z u o   et   a l.   [ 6 ]   s u g g ests   in   o r d er   to   ac cu r ately   s eg m e n t  cr o p   s ee d lin g s   in   th eir   n atu r al  h ab itat  an d   ac co m p lis h   au to n o m o u s   ass ess m en t  o f   s ee d lin g   lo ca tio n   an d   p h e n o ty p e.   Gite  et  a l.  [ 7 ]   u s e  U - Net   ar ch itectu r e  u s ed   in   lu n g   s eg m e n tatio n   u s in g   x - r ay .   Half - UNe t,  T r an s UNe t,   DS - T r an s UNe t   d u al  s win   tr an s f o r m er   [ 8 ] – [ 1 1 ]   u s ed   f o r   m ed ica l  im ag e  p r o ce s s in g .   R esea r c h   b y   Sh elh am e r   et  a l.   [ 1 2 ]   f u lly   co n v o lu tio n al  n et wo r k   ( FC N )   o n   s em an tic  s eg m en tatio n   an d   s ce n e   p ar s in g ,   ex p lo r in g   PASC AL   v is u al  o b ject  class e s   ( VO C ) 1 ,   NYU - Dep th   v 2   d ataset  ( NYUD v 2 ) ,   an d   s ca le - in v ar ian t  f ea tu r e  tr an s f o r m   ( SIFT )   f lo w.   Desp ite  th e  f ac t   th at  th ese  ac tiv itie s   h av e  tr ad itio n ally   m ad e  a   d is tin ctio n   b etwe en   ar ea s   a n d   o b jects.  R esea r ch   b y   L i   et   a l .   [ 1 3 ]   to   p ar allelize   th e   s em an t ic  s eg m en tatio n   o f   tar g et  d etec tio n ,   a   f ast  in s tan c e  s eg m en tatio n   m eth o d   b ased   o n   m et r ic  lear n in g   is   s u g g este d   f o r   b o th   lo g   en d   f ac e  d etec tio n   an d   s em an tic  s eg m en tatio n .   L iter ate  s u r v ey   o n   d if f e r en t  im a g e  s eg m en tatio n   tech n i q u es     [ 1 4 ] – [ 1 9 ] .   Ob ject  d etec tio n   o f   ae r ial  im ag es,  f ac e   d etec tio n   an d   s eg m en tatio n ,   d etec tio n   o f   g r ap e   clu s ter s   u s in g   m ask   r eg io n - b ased   co n v o lu tio n al  n e u r al  n etwo r k s   ( R - C NN )   [ 2 0 ] – [ 2 3 ] .   T h e   Dee p lab v 3 +   m o d el' s   ar ch itectu r e  with   atten tio n   m ec h an is m s   f o r   s eg m en tin g   o c u lar   im ag es  [ 2 4 ] .   Dif f e r en t  e v alu atio n s   m etr ics   u s ed   f o r   s em an tic  s eg m e n tatio n   tech n iq u es  [ 2 5 ] .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ar tif   I n tell     I SS N:   2252 - 8 9 3 8       Dete ctio n   o f p a r tia lly  o cc lu d e d   a r ea   in   fa ce   ima g e  u s in g   U - N et  mo d el   ( Jy o th s n a   C h era p a n a mjeri )   1865   T h e  in f e r en ce   f r o m   liter atu r e  r ev iew  is   th at  s em an tic  s eg m en tatio n   is   u s ed   in   m a n y   d if f er en t  r ea l - tim e  ap p licatio n s   s u c h   as m ed ical  im ag e  s eg m e n tatio n ,   ag r ic u ltu r e,   o b ject  d etec tio n   i n   ae r ial  im ag es ,   an d   f ac e   d etec tio n .   B y   in s p ir in g   ex is tin g   wo r k ,   we  ap p ly   th is   s em a n tic  tech n iq u e   to   o cc l u s io n   ar ea   d etec tio n   in   f ac e   im ag es  wh ich   is   m ask ed   ar ea   in   f ac e  im ag e.   T h e  m ain   s ig n i f ican t   o f   th is   r esear ch   wo r k   is   to   g u id e  to   r em o v e   th e  o cc lu s io n   in   f ac e  im ag es   an d   r ec o g n izes  th e  f ac es  in   r ea l - tim e.   W ith o u t  id e n tify in g   o cc lu s io n   in   f ac e   im ag es v er y   d if f icu lt to   r e m o v e  o cc lu s io n .   T h e  m ajo r ity   o f   ex is tin g   ap p r o ac h es  h av e  f o c u s ed   o n   e n h an c in g   th e  n etwo r k   ca p ac ity   to   e n h an ce   th e   m o d el’ s   f u n ctio n ality .   T h is   will  r esu lt  in   s ig n if ican t  d is a d v an tag es :   i )  i t  m ak es  th er e  m o r e  lay er s ,   ii )  i t  in cr ea s es  th e  lik elih o o d   o f   o v er f itti n g   in   t h e  n e u r al  n etw o r k ,   a n d   iii )  m o r e  tr ain i n g   s am p les  ar e  n ee d e d .   Su m m ar y   o f   o u r   p r im ar y   c o n tr ib u tio n s   as f o llo ws:   ‒   A  U - Net   Mo d el  th at   ef f ec tiv ely   id en tif y   th e   o cc lu d ed   ar e a  in   th e   f ac e   im ag es  in - ter m s   o f   th e  b in ar y   s eg m en tatio n   m ask .   T h e  m ai n   ad v an ta g e  o f   t h is   m o d el  is   to   id en tify   o cc lu d ed   a r ea   in   lim ited   d ata   s o u r ce s .   ‒   Pro v id in g   a   co m p r eh en s iv e  r e v iew  o f   th e  p er f o r m an ce   o f   s e g m en tatio n   m o d els.   ‒   T h e  s u p er io r ity   an d   g en e r aliza b ilit y   o f   th e  s u g g ested   U - Ne t   f o r   au to m atic  o cc lu d ed   ar ea   s eg m en tatio n   ar e  d em o n s tr ated   b y   e x ten s iv e   ex p er im en tal  f in d in g s   o n   d ata s ets o f   o cc lu d ed   f ac e  im ag es.   ‒   C o n d u ctin g   a  c o m p ar ativ e   s tu d y   o f   th r ee   s tate - of - th e - ar t   ( SOT A)   s eg m en tatio n   m o d els,   n am ely   FC N,   Dee p L ab v 3 +,   an d   Py r am id   s c en e  p ar s in g   n etwo r k   ( PS PNET ) .       2.   M E T H O D   I n   th is   s ec tio n ,   in   o r d er   to   d et ec t  th e  o cc lu d e d   ar ea   in   f ac e   im ag es - in   th is   ca s e,   th e  m ask ed   ar ea   in   f ac es - we  d escr ib e  o u r   n o v el   n etwo r k   ar c h itectu r e.   M as k  co v er ed   b y   n o s e,   m o u th ,   c h in   ar ea s .   Dete ctin g   o cc lu d ed   ar e a  in   f ac e  im ag e  is   ch allen g in g   task   in   c o m p u te r   v is io n .   T h is   is   v er y   im p o r tan t ta s k s   f o r   o cc lu s io n   r em o v al.   T h e  g o al  o f   o u r   r ese ar ch   is   to   g en er ate  a  b in ar y   s eg m en tatio n   m ap   o f   th e  m ask ed   o b ject  in   th e  f ac e  im ag e  in p u t.     2 .1 .     Understa nd ing   t he  U - Net   ba s ic  a r chit ec t ur e   U - Net   is   a  d ee p   lear n in g - b a s ed   co m p u te r   v is io n   f r am ew o r k .   U - Net   ar ch itectu r e   is   lo o k   lik e  a     U - s h ap ed   ar ch itectu r e .   T h e  m ain   p u r p o s e  o f   U - Net   ar c h itectu r e  is   u s ed   to   s eg m en ts   im ag e s   ac cu r ately .   T h er e   ar e  co n tr ac tin g   an d   e x ten d in g   p ath s   in   th e  U - Net   d esig n .   T h e   co n tr ac tin g   p ath   co n s is ts   o f   en co d er   la y er s .   T h is   en co d er   lay er s   r ec eiv es  c o n tex tu al  in f o r m atio n   a n d   d ec r ea s e  th e  s p atial  r eso lu tio n   o f   th e  i n p u t.   T h e   ex p an d i n g   p ath   in cl u d es  d ec o d er   lay er s   th at  d ec o d e d   th e  alr ea d y   en co d ed   d ata  an d   u s e  th e  in f o r m atio n   f r o m   th e  co n tr ac tin g   p ath   v ia  s k ip   co n n ec tio n s   to   g e n er ate  th e  b in ar y   s eg m en tatio n   m ap .   Fin d in g   th e  ap p r o p r iate   f ea tu r es  in   th e  in p u t  im ag e  is   th e  p r im ar y   g o al  o f   th e  co n tr ac tin g   p ath .   T h e  co n tr ac tin g   p ath   is   s am e  as  th e  co n v o l u tio n al  n e u r al   n etwo r k .   T h e  o p er atio n   o f   co n v o l u tio n al  n eu r al  n etwo r k   is   to   c o n v o lu tio n al  o p er atio n   f o llo wed   b y   r ec tifie d   lin ea r   u n it  ( R eL U ) .   E v er y   b lo ck   c o m p r is es  o f   two   co n s ec u tiv e   3 × 3   co n v o lu tio n al   lay er s ,   s u cc ee d ed   b y   an   ac tiv a tio n   f u n ctio n   o f   R eL U .   Fo llo win g   th e  c o n v o lu tio n   o p er atio n ,   m ax   p o o lin g   2 × 2  o p er atio n s   with   s tr id e  2   is   u s ed .   T h e  n ex t  co n v o lu tio n al  lay er   d o u b les  th e  n u m b er   o f   f ilter s   em p lo y ed   af ter   ea ch   m ax   p o o lin g   s tep .   A   lay er   th at  b eg in s   with   6 4   f ea t u r e   ch an n els,  f o r   in s tan ce ,   will  h av e  1 2 8   ch a n n els  f o llo win g   t h e  s u b s eq u en t  p o o l in g   an d   c o n v o lu tio n   p r o ce s s es.  On   th e   o th er   h an d ,   ex p an s iv e  p ath   wh ich   ta k es  th e  ex tr ac ted   in p u t  f ea tu r es  a n d   g e n er ate  s eg m e n tatio n   m a s k .   E ac h   b lo ck   is   f o llo wed   b y   u p   s am p lin g   lay er .   T h e  d ec o d e r   lay er s   in   th e  ex p an s iv e  p ath   u p s am p lin g   th e  f ea tu r e  m ap s .   T h e  d ec o d er   la y er s   ca n   d etec t  th e   f ea tu r es  m o r e  p r ec is ely   b y   u s in g   th e  s k ip   co n n ec tio n s   f r o m   th e  co n tr ac tin g   p ath   to   th e   ex p an s iv e  p at h ,   w h ich   h elp s   to   p r eser v e   lo s t sp atial  in f o r m atio n .   Fig u r e  2   illu s tr ates  h o w  th e   U - Net   n etwo r k   co n v er ts   a  g r ay   s ca le  in p u t  im ag e   o f   s ize  5 7 2 ×5 7 2 ×1   in to   a  b in ar y   s eg m en ted   o u tp u t  m ap   o f   s ize  3 8 8 ×3 8 8 ×2 .   Si n ce   n o   p a d d in g   h as  b ee n   u s ed ,   th e  o u tp u t  s ize  is   s m aller   th an   th e  in p u t  s ize,   w h ich   ca n   b e  o b s er v e d .   W e  h av e  to   k ee p   th e  i n p u t  s ize  th e  s am e  if   we  ca n   u s e  th e   p ad d in g .   T h e  in p u t  im ag e  r a p id ly   d ec r ea s es  wid th   an d   h eig h t  as  th e  n u m b er   o f   ch an n e ls   g r o ws  alo n g   th e  co n tr ac tin g   p ath .   I f   m o r e  ch an n els  ex is t,  th e  n etwo r k   m ay   g ath er   h ig h e r - lev el  d ata.   A  last   co n v o lu tio n   o p er atio n   at  t h e  b o ttlen ec k   p r o d u ce s   a  f ea tu r e  m ap   with   3 0 ×3 0 × 1 0 2 4   p i x els.  Af ter   r em o v in g   th e  f ea tu r e  m a p   f r o m   th e  b o ttlen ec k ,   th e   ex p an s iv e  p ath   r esizes  it  to   f it  th e  in itial  in p u t  s ize  u p s am p lin g   lay er s ,   wh ich   d ec r ea s e  th e  n u m b er   o f   ch an n els in   th e  f ea tu r e  m ap   wh ile  im p r o v i n g   its   s p atial  r eso lu tio n ,   ar e  u s ed   to   ac h iev e  th is .   T h e  d ec o d e r   la y er s   u s e   th e  s k ip   co n n ec tio n s   f r o m   th e   co n tr ac tio n   p ath   to   lo ca te  a n d   r ef in e   th e   im ag e' s   f ea tu r es.  I n   t h e  en d ,   ea ch   p ix e l  in   th e  o u t p u t  im ag e   co r r esp o n d s   to   a  lab el  in   th e  in p u t  im a g e   th at  is   co n n ec te d   to   a  p ar ticu lar   o b ject   o r   class .   E ac h   p ix el   in   t h is   o u tp u t  m a p   s h o ws  eith er   th e   b ac k g r o u n d   o r   th e   f o r eg r o u n d   b ec au s e  it is   a  b in ar y   s eg m e n t atio n   m ap .   B asic step s   in   p r o p o s ed   m eth o d o lo g y :   ‒   T h e  in p u t  im ag e   is   d eliv er e d   to   th e  c o n tr ac tin g   p ath ,   wh ich   s ee k s   to   ca p tu r e  r ele v an t  d et ails   ab o u t  th e   in p u t im ag e  w h ile  r ed u cin g   th e  s p atial  d im en s io n s   o f   th e  im ag e.   ‒   Af ter   ex tr ac tin g   c o m p lex   ch ar ac ter is tics   an d   p atter n s ,   th e  f e atu r e  m ap   p r o ce e d s   to   th e  ex p an d in g   p ath .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 9 3 8   I n t J Ar tif   I n tell ,  Vo l.  1 4 ,   No .   3 ,   J u n e  2 0 2 5 :   1 8 6 3 - 1 8 6 9   1866   ‒   T h e  ex p an d in g   p ath   u p s am p les  th e  in p u t  f ea tu r e  m ap   a n d   co m b i n es  lear n ed   f ea tu r e s   u s in g   b o th   co n v o l u tio n   an d   u p - co n v o lu ti o n   p r o ce s s es to   p r o d u ce   a  s eg m en tatio n   m ap .   ‒   Sk ip   co n n ec tio n s   ar e  u s ed   t o   d o u b le  t h e  f ea tu r e   ch an n els  an d   co n ca ten ate  t h e  r elev a n t  f ea t u r e  m ap   f r o m   th e  co n tr ac tin g   p ath .   ‒   E ac h   p ix el  in   th e  f ea t u r e  m a p   s h o u ld   b e  class if ied   s ep ar ately   in   a  s eg m e n tatio n   m ap   th a t  is   p r o d u ce d   af ter   u p s am p lin g   it in   th e  e x p a n d in g   p ath .           Fig u r e  2 .   Pro p o s ed   s y s t em   ar c h itectu r e       3.   RE SU L T S AN D  D I SCU SS I O N   I n   th is   s ec tio n ,   we  p r esen t  t h e  ex p er im en tal   s etu p   an d   o u tco m es  o f   o u r   m eth o d .   W e  b eg in   b y   d escr ib in g   t h e  d ataset  u s ed   f o r   tr ain i n g   an d   ev alu atio n   p u r p o s es.  T h e  tr ain i n g   p r o ce s s   is   th en   d escr ib ed ,   to g eth er   with   th e   p ar ticu lar s   an d   co n f ig u r atio n s   th at  wer e  u s ed .   W e  d ev elo p   ap p r o p r iate  ev alu atio n   m etr ics   an d   ap p ly   th em   t o   o u r   n etwo r k   to   ev alu ate  its   p er f o r m a n ce .   C ar r ied   o u t  a  f ew  test s   to   ev alu ate  o u r   s u g g ested   m o d el  ag ain s t SOT A  tech n iq u es.     3 . 1 .     Da t a s et   T h e  Ma s k ed Face - C eleb A  d ata s et  is   av ailab le  to   th e  p u b lic.   T h is   d ataset  is   co n s tr u cted   f r o m   C eleb A  d ataset  u s in g   th e  Ma s k T h eFac e  to o l.  T h is   d ataset  is   u s ed   in   th e  f ield   o f   co m p u ter   v is io n ,   esp ec ially   f o r   f ac e   an aly s is   task s .   W e  ass ess   th e   m o d els   m en tio n e d   p r ev io u s ly   u s in g   th e   m ask ed - f ac e  d at asets .   T h is   d ataset  co n tain s   2 1 , 8 4 4   m ask e d   f ac e   im ag es  an d   c o r r esp o n d in g   t ar g et  o r   g r o u n d   tr u th   im ag es   o n   o cc lu d ed   ar ea .   I m ag es  o f   s ize  ar e  2 5 6 × 2 5 6   p ix els.  T h ese  im ag es  ar e  r a n d o m ly   d iv id e d   in to   1 7 , 4 7 6   ( 8 0 %)  im ag es  f o r   tr ain in g ,   2 , 1 8 4   ( 1 0 %)  im ag es   f o r   v alid atio n ,   a n d   2 , 1 8 4   ( 1 0 %)  im ag es  f o r   test in g   f r o m   th e  Ma s k ed Face - C eleb A  d ataset.     3 . 2 .     E v a lua t i o n  m et ric   I n   o u r   e x p er im e n t,  we  u s e  ac cu r ac y   as  th e  m ain   p ar a m eter   to   d eter m in e  h o w  clo s ely   th e   p r ed icted   m ask   an d   g r o u n d   tr u th   m atch .   T h is   m etr ic  is   as s o ciate d   with   f o u r   v alu es  i.e . ,   tr u e - p o s itiv e  ( T P),   tr u e - n e g ativ e   ( T N) ,   f alse - p o s itiv e  ( FP ) ,   an d   f alse - n eg ativ e  ( FN) .   T h e  f o r m u la  f o r   ac c u r ac y   is   s h o wn   in   ( 1 ) .       =  +   +  +  +      ( 1 )     T h e  n u m b er   o f   o cc lu d e d   ar ea   p ix els,  o r   m ask ed   ar ea   p ix el s   th at  h a v e  b e en   c o r r ec tly   id e n tifie d ,   is   r ep r esen ted   b y   T P.  T h e   n u m b er   o f   b ac k g r o u n d   p ix els  th at   a r e  in co r r ec tly   class if ied   as  b a ck g r o u n d   is   k n o wn   as  FP .   T h e  n u m b er   o f   o cc lu d e d   ar ea   p ix els  th at  ar e  in co r r ec t ly   class if ied   as  b ac k g r o u n d   is   k n o wn   as  FP .   T h e  n u m b er   o f   b ac k g r o u n d   p i x els th at  ar e  co r r ec tly   class if ied   as b ac k g r o u n d   is   k n o wn   as T N.     3 . 3 .     E x perim ent a l  s et t ing s   T h e  n etwo r k   is   tr ain ed   u s in g   th e  in p u t  im ag es  an d   th e  s eg m en tatio n   m ap s   th at  co r r esp o n d   to   th em .   All  th e  ex p er im en ts   ar e  im p le m en ted   with   T en s o r f l o w  wh ic h   is   Py th o n   f r am ew o r k .   A n   8 - co r e  3 2 G+ 1   V1 0 0   GPU  PC   an d   a   3 . 8   GHz   C PU  ar e  u s ed   in   th e   ex p er im en t   to   t r ain   t h e  n etwo r k .   Ad am   is   em p lo y ed   as  a n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ar tif   I n tell     I SS N:   2252 - 8 9 3 8       Dete ctio n   o f p a r tia lly  o cc lu d e d   a r ea   in   fa ce   ima g e  u s in g   U - N et  mo d el   ( Jy o th s n a   C h era p a n a mjeri )   1867   o p tim izer   to   ad ju s t  th e  o cc lu d ed   f ac e  im ag e  s eg m en tatio n   n etwo r k ' s   p ar am eter s .   T h is   wo r k   em p lo y e d   th e   f o llo win g   s u p e r   p a r am eter s :  b atch   s ize  o f   1 6 ,   im a g e  r eso lu t io n   o f   2 5 6 ,   e p o ch s   o f   1 0 0 ,   an d   s tar tin g   lear n i n g   r ate  η   o f   0 . 0 5 .   I n   th is   m an u s cr ip t,  1 0 0   was  u tili ze d   f o r   e p o ch s ,   wh ich   ar e  th e  n u m b e r   o f   e x p er im en tal  tr ain in g   r o u n d s .   T h e  im a g es  u s ed   f o r   ex p er im e n tal   tr ain in g   an d   t esti n g   wer e  co n v er ted   in t o   2 5 6 × 2 5 6   r eso lu tio n .   B atch _ Size  is   th e  n u m b er   o f   s am p les   s elec ted   f o r   o n e  tr ain in g .     3 . 4 .     E x periment a l  r esu lt s   T o   ev al u ate  th e   ef f icac y   o f   th e  p r o p o s ed   U - Net   we  f ir s t  co n d u ct   th e   ex p e r im en t s   o n   th e  Ma s k ed Face - C eleb A  d ataset   f o r   th e  task   o f   m ask ed   ar ea   s eg m en tatio n .   T h e  r esu lts   o f   o u r   p r o p o s ed   m o d el  as  s h o wn   in   F ig u r e  3 .   T h e  im ag e  as  s h o wn   in   F ig u r e  3 ( a)   i s   th e  m ask ed   f ac e  im ag e  wh ich   is   in p u t  to   o u r   p r o p o s ed   m o d el.   T h e  im a g e  a s   s h o wn   in   F ig u r e   3 ( b )   is   th e   m ask   wh ich   is   t h e  g r o u n d   tr u t h   lab el.   T h is   is   wh at   o u r   m o d el  m u s t  p r ed icted   f o r   th e  g iv e n   m ask ed   f ac e  im a g e.   T h e  im a g e  as  s h o wn   in   F ig u r e  3 ( c)   p r ed icted   o cc lu d ed   r e g io n .   T h e  wh ite  r eg io n   d en o tes  th e  m ask ed   ar ea   wh ich   is   o cc lu d e  ar ea   an d   th e  b lack   r eg i o n   d en o tes  th e  n o   o cc lu d ed   a r ea .   No tice  th at  if   th e  m ask   is   en tire ly   b lack   th is   m ea n s   th er e  ar e  n o   o cc l u d ed   ar ea   d ep o s its   in   th e  g iv e n   m ask ed   f ac e  im ag e.             ( a)   ( b )   ( c)     Fig u r e  3 .   E x p er im e n tal  r esu lt f o r   U - Net   m o d el  o n   Ma s k ed Face - C eleb A   d ataset   of   ( a)   t h e  o r ig in al   o cc lu d es   f ac e  im ag e ,   ( b )   g r o u n d   tr u th ,   a n d   ( c )  p r ed icted   o cc lu d e d   ar ea         3 . 5 .     Co m pa ra t iv e  s t ud y   W e  h av e  co n tr asted   th e  o b tain ed   ex p er im e n tal  r esu lts   with   th o s e  o f   o th er   s em an tic  s eg m en tatio n   ap p r o ac h es  in   o r d er   to   ass ess   th e  ef f ec tiv en ess   o f   o u r   s u g g ested   m eth o d   f u r th er .   T h e  T ab le  1   s h o ws  th e  co m p ar ativ e   an aly s is   o f   v ar io u s   ex is tin g   s em an tic  s eg m en tatio n   m o d els.   T h is   co m p ar ativ e  an aly s is   s ay s   th at  s u p er io r ity   o f   o u r   p r o p o s ed   m o d el  f o r   d etec tio n   o f   o cc lu d ed   r eg io n   i n   h u m an   f ac e  im a g es.  W e  n o ticed   th at  o u r   m o d el  p er f o r m s   9 7 . 7 %  a cc u r ac y   with   o th e r   th r ee   m et h o d s   as  s h o wn   in   T ab le  1 .  Fro m   th e  co m p ar ativ e   s tu d y   as  s h o wn   in   F ig u r e  4 ,   it  is   o b s er v ed   th at  p r o p o s ed   s y s tem   p r o v id es  ap p r ec iab le  ac c u r ac y   o f   9 7 . 7 %.  I t   o u tp er f o r m s   co m p ar ed   t o   ex is tin g   im ag e  s eg m e n tatio n   alg o r i th m s .       T ab le  1 .   C o m p a r ativ e  an aly s is   o f   v ar i o u s   im ag e  s eg m e n tatio n   tech n iq u es   S .   n o   M e t h o d   A c c u r a c y   ( %)   1   F C N   [ 1 2 ]   9 0 . 3     D e e p La b v 3 +   [ 2 4 ]   9 3 . 4   3   P S P N e t   [ 2 5 ]   9 4 . 2   4   Th e   p r o p o s e d   mo d e l     9 7 . 7           Fig u r e  4 .   Gr a p h ical  r ep r esen tatio n   o f   c o m p ar ativ e   s tu d y   b et wee n   p r o p o s ed   s y s tem   an d   e x i s tin g   s y s tem   ap p r o ac h es with   r ef er en ce   to   a cc u r ac y   86 88 90 92 94 96 98 100 F u ll y  C onvol uti on a l Ne two r k  ( F C N ) De e p  L a b  V3+ P y r a mi d  S c e n e   P a r s ing Ne two r k  ( P S P N e t ) T he   P r opo s e d  M ode l A c c u r a c y M e t h o d Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 9 3 8   I n t J Ar tif   I n tell ,  Vo l.  1 4 ,   No .   3 ,   J u n e  2 0 2 5 :   1 8 6 3 - 1 8 6 9   1868   3 . 6 .    Abla t io n  s t ud y   R o le  o f   u s in g   s k ip   c o n n ec tio n s :  we  in v esti g ate  th e  ef f ec tiv e n ess   o f   u s in g   s k ip   co n n ec tio n s .   Ass u m e   th at  a  U - Net   wi th o u t  s k ip   co n n ec tio n s   wo u ld   p r o d u ce   a  b lu r r y   m ess .   I f   y o u   wo u ld   b e  in t er ested ,   it  co u ld   b e  in ter esti n g   to   tr y   d is ab lin g   th e   s k ip   co n n ec tio n   an d   s ee   wh at   h ap p en s .   B y   g r ad u ally   ad d in g   m o r e   f ea tu r es   to   a   co n v o l u tio n s - b ased   v is io n   m o d el,   th ey   tr an s f o r m   it   f r o m   an   u n s tab le  an d   in ac cu r ate  m o d el   in to   a   SOTA   o n e .   B y   av o id in g   th e  b o ttlen ec k   a n d   g iv in g   th e  m o d el  ac ce s s   to   th e  en co d e r ' s   in ter m ed iate  ac tiv atio n s - wh ich   in clu d e  t h ese  f in e - g r ain e d ,   h i g h - r eso lu tio n   d etails - s k ip   co n n ec tio n s   h elp   s o lv e   th is   is s u e.   T h at   is   wh at  is   m ea n t b y   r ec o v e r   f in e  g r ain ed   d etails in   th e  p r ed ictio n .       4.   CO NCLU SI O N  AND  F U T U RE   WO RK   T h is   p ap er   p r o p o s e d   a   n o v el  m eth o d   f o r   b i n ar y   s eg m en tati o n   m a p   o n   o cc lu d e d   a r ea   d etec tio n   in   f ac e   im ag es  ca lled   U - Net   m o d el.   T h is   p r o p o s ed   m o d el   is   im p r o v ed   v er s io n   o f   f u lly   co n v o lu tio n al  n etwo r k .   T h e   ex p er im en tal  r esu lts   s h o w  th at  o u r   m o d el  ef f icien tly   s eg m e n tin g   o cc lu d e d   ar ea   in   h u m an   f ac e  im ag e,   in   o u r   ca s e  o cc lu d ed   a r ea   is   m ask e d   ar ea .   Desp ite  th e   p r o m is in g   r esu lts   o n   d ataset.   E x p er i m en ts   o n   p u b licly   av ailab le  d ataset  wh ich   is   Ma s k ed Face - C eleb A  d ataset  s h o ws 9 7 . 7 % seg m en tatio n   ac c u r ac y .   I t p r o d u ce s   h i g h   p er p etu al   q u ality   r esu lts   co m p ar ed   to   o t h er   SOTA   im ag e   s eg m en tatio n   m eth o d s .   T h e  m ai n   ad v an tag e   o f   o u r   m o d el  h as  f ewe r   p ar am eter s ,   lim ited   d ataset  an d   f aster   i n   s p ee d .   T h is   wo r k   is   u s ef u l  f o r   m ask ed   f ac e   r ec o g n itio n   in   r ea l - tim e.   T h er e  ar e  p r o m is in g   ar ea s   f o r   f u r th er   s tu d y   an d   ad v a n ce m en ts   in   f ac e  m ask   id en tific atio n ,   s u c h   as   im p r o v in g   o u r   m o d el' s   p er f o r m a n c e  in   d if f icu lt   s itu atio n s   lik e  h ig h   o cc lu s io n   o r   co m p lex   m ask   p atter n s .   E n h a n cin g   th e   d ataset  f o r   d if f e r en t  s izes  o f   m ask s   an d   s h ap es.  W e  also   th in k   th at   m er g in g   with   f ac ial  r ec o g n itio n   r esear ch   h as  a  lo t   o f   p o ten tial.  W e  ca n   i n cr ea s e  th e  p r ec is io n   an d   d ep en d a b ilit y   o f   f ac ial  r ec o g n i tio n   s y s tem s   b y   elim in atin g   m ask s   as a   p r ep r o ce s s in g   s tep .       F UNDING   I NF O R M A T I O N   Au th o r s   s tate  n o   f u n d in g   in v o lv ed .       AUTHO R  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 e  C o n t r ib u to r   R o les  T a x o n o m y   ( C R ed iT)   to   r ec o g n ize   in d iv i d 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 e  o f   Aut ho r   C   M   So   Va   Fo   I   R   D   O   E   Vi   Su   P   Fu   J y o th s n a   C h er ap an am jer i   ✓   ✓   ✓   ✓   ✓   ✓   ✓   ✓   ✓   ✓       ✓     B .   Nar en d r a  Ku m ar   R ao   ✓   ✓       ✓   ✓     ✓     ✓   ✓   ✓         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   Au th o r s   s tate  n o   co n f lict o f   in t er est.       DATA AV AI L AB I L I T Y   T h e  d ata  th at  s u p p o r t   th e  f in d in g s   o f   th is   s tu d y   ar e  o p e n ly   av ailab le  at  h ttp s ://d r iv e. g o o g le. co m /d r iv e /f o ld er s /1 E J b x f g T VHDBNv f e7 KzE SwJ o W c8 e4 J 2 HJ?u s p =s h ar e_ lin k .       RE F E R E NC E S   [ 1 ]   S .   P a n ,   X .   L i u ,   N .   X i e ,   a n d   Y .   C h o n g ,   “ EG - Tr a n sU N e t :   a   t r a n sf o r m e r - b a se d   U - N e t   w i t h   e n h a n c e d   a n d   g u i d e d   m o d e l s  f o r   b i o me d i c a l   i ma g e   se g me n t a t i o n , ”   B M C   B i o i n f o rm a t i c s ,   v o l .   2 4 ,   n o .   1 ,   M a r .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 1 8 6 / s1 2 8 5 9 - 0 2 3 - 0 5 1 9 6 - 1.   [ 2 ]   R .   A l s h a w i ,   M .   T.   H o q u e ,   a n d   M .   C .   F l a n a g i n ,   “ A   d e p t h - w i se   s e p a r a b l e  U - N e t   a r c h i t e c t u r e   w i t h   m u l t i s c a l e   f i l t e r s   t o   d e t e c t   si n k h o l e s , ”   R e m o t e   S e n s i n g ,   v o l .   1 5 ,   n o .   5 ,   F e b .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / r s1 5 0 5 1 3 8 4 .   [ 3 ]   H .   D o n g ,   B .   Y u ,   W .   W u ,   a n d   C .   H e ,   “ En h a n c e d   l i g h t w e i g h t   e n d - to - e n d   se man t i c   se g me n t a t i o n   f o r   h i g h - r e s o l u t i o n   r e mo t e   se n si n g   i ma g e s, ”  I E EE  A c c e ss ,   v o l .   1 0 ,   p p .   7 0 9 4 7 – 7 0 9 5 4 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A C C ESS . 2 0 2 2 . 3 1 8 2 3 7 0 .   [ 4 ]   Z. - J.   G a o ,   Y .   H e ,   a n d   Y .   Li ,   “ A   n o v e l   l i g h t w e i g h t   S w i n - U n e t   n e t w o r k   f o r   s e ma n t i c   s e g m e n t a t i o n   o f   C O V I D - 1 9   l e si o n   i n   C T   i ma g e s , ”   I E EE  A c c e ss ,   v o l .   1 1 ,   p p .   9 5 0 – 9 6 2 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A C C ESS . 2 0 2 2 . 3 2 3 2 7 2 1 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ar tif   I n tell     I SS N:   2252 - 8 9 3 8       Dete ctio n   o f p a r tia lly  o cc lu d e d   a r ea   in   fa ce   ima g e  u s in g   U - N et  mo d el   ( Jy o th s n a   C h era p a n a mjeri )   1869   [ 5 ]   B .   C h e n ,   Y .   L i u ,   Z.   Zh a n g ,   G .   L u ,   a n d   A .   W .   K .   K o n g ,   “ Tr a n sA t t U n e t :   M u l t i - Le v e l   A t t e n t i o n - G u i d e d   U - N e t   w i t h   t r a n sf o r mer  f o r   med i c a l   i m a g e   s e g me n t a t i o n , ”   I E EE   T ra n s a c t i o n s  o n   Em e r g i n g   T o p i c s   i n   C o m p u t a t i o n a l   I n t e l l i g e n c e ,   v o l .   8 ,   n o .   1 ,   p p .   5 5 – 6 8 ,   F e b .   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TET C I . 2 0 2 3 . 3 3 0 9 6 2 6 .   [ 6 ]   X .   Zu o ,   H .   Li n ,   D .   W a n g ,   a n d   Z .   C u i ,   “ A   me t h o d   o f   c r o p   see d l i n g   p l a n t   s e g me n t a t i o n   o n   e d g e   i n f o r ma t i o n   f u s i o n   mo d e l , ”   I EEE   Ac c e ss ,   v o l .   1 0 ,   p p .   9 5 2 8 1 – 9 5 2 9 3 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A C C ESS . 2 0 2 2 . 3 1 8 7 8 2 5 .   [ 7 ]   S .   G i t e ,   A .   M i s h r a ,   a n d   K .   K o t e c h a ,   “ En h a n c e d   l u n g   i ma g e   se g me n t a t i o n   u si n g   d e e p   l e a r n i n g , ”   N e u ra l   C o m p u t i n g   a n d   Ap p l i c a t i o n s ,   v o l .   3 5 ,   n o .   3 1 ,   p p .   2 2 8 3 9 – 2 2 8 5 3 ,   N o v .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s 0 0 5 2 1 - 0 2 1 - 0 6 7 1 9 - 8.   [ 8 ]   H .   L u ,   Y .   S h e ,   J.   T i e ,   a n d   S .   X u ,   “ H a l f - U N e t :   a   s i m p l i f i e d   U - N e t   a r c h i t e c t u r e   f o r   me d i c a l   i m a g e   se g me n t a t i o n , ”   Fr o n t i e rs   i n   N e u ro i n f o rm a t i c s ,   v o l .   1 6 ,   Ju n .   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 3 3 8 9 / f n i n f . 2 0 2 2 . 9 1 1 6 7 9 .   [ 9 ]   O .   R o n n e b e r g e r ,   P .   F i s c h e r ,   a n d   T.   B r o x ,   “ U - N e t :  c o n v o l u t i o n a l   n e t w o r k s  f o r   b i o me d i c a l   i ma g e   se g m e n t a t i o n , ”   Me d i c a l   I m a g e   C o m p u t i n g   a n d   C o m p u t e r - Assi s t e d   I n t e rv e n t i o n   –   MI C C AI   2 0 1 5 ,  p p .   2 3 4 – 2 4 1 ,   2 0 1 5 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / 9 7 8 - 3 - 3 1 9 - 2 4 5 7 4 - 4 _ 2 8 .   [ 1 0 ]   J.  C h e n   e t   a l . ,   “ Tr a n sU N e t :   t r a n sf o r mers   ma k e   st r o n g   e n c o d e r s   f o r   m e d i c a l   i ma g e   s e g me n t a t i o n , ”   a rXi v - C o m p u t e r S c i e n c e ,  2 0 2 1 .   [ 1 1 ]   A .   L i n ,   B .   C h e n ,   J .   X u ,   Z .   Z h a n g ,   G .   L u ,   a n d   D .   Z h a n g ,   “ D S - T r a n s U N e t :   d u a l   s w i n   t r a n s f o r m e r   U - N e t   f o r   m e d i c a l   i m a g e   s e g m e n t a t i o n ,”  I E E E   T r a n s a c t i o n s   o n   I n s t r u m e n t a t i o n   a n d   M e a s u r e m e n t ,   v o l .   7 1 ,   p p .   1 – 1 5 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / T I M . 2 0 2 2 . 3 1 7 8 9 9 1 .   [ 1 2 ]   E.   S h e l h a mer ,   J .   Lo n g ,   a n d   T .   D a r r e l l ,   “ F u l l y   c o n v o l u t i o n a l   n e t w o r k s   f o r   s e ma n t i c   se g me n t a t i o n , ”   I EEE   T r a n s a c t i o n s  o n   Pa t t e rn   An a l y si s  a n d   M a c h i n e   I n t e l l i g e n c e ,   v o l .   3 9 ,   n o .   4 ,   p p .   6 4 0 – 6 5 1 ,   A p r .   2 0 1 7 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TPA M I . 2 0 1 6 . 2 5 7 2 6 8 3 .   [ 1 3 ]   H .   Li ,   J .   Li u ,   a n d   D .   W a n g ,   “ A   f a st   i n st a n c e   s e g me n t a t i o n   t e c h n i q u e   f o r   l o g   e n d   f a c e s  b a se d   o n   m e t r i c   l e a r n i n g , ”   Fo res t s ,   v o l .   1 4 ,   n o .   4 ,   A p r .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / f 1 4 0 4 0 7 9 5 .   [ 1 4 ]   S .   S a h u ,   H .   S a r m a ,   a n d   D .   J .   B o r a ,   “ I m a g e   s e g m e n t a t i o n   a n d   i t s   d i f f e r e n t   t e c h n i q u e s :   a n   i n - d e p t h   a n a l y s i s , ”   i n   2 0 1 8   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   R e s e a r c h   i n   I n t e l l i g e n t   a n d   C o m p u t i n g   i n   E n g i n e e r i n g   ( R I C E ) ,   A u g .   2 0 1 8 ,   p p .   1 – 7 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / R I C E . 2 0 1 8 . 8 5 0 9 0 3 8 .   [ 1 5 ]   S .   M i n a e e ,   Y .   Y .   B o y k o v ,   F .   P o r i k l i ,   A .   J.   P l a z a ,   N .   K e h t a r n a v a z ,   a n d   D .   T e r z o p o u l o s ,   “ I mag e   se g m e n t a t i o n   u si n g   d e e p   l e a r n i n g :   a   s u r v e y ,”  I EEE   T ra n s a c t i o n s   o n   Pa t t e r n   An a l y s i s  a n d   M a c h i n e   I n t e l l i g e n c e ,  v o l .   4 4 ,   n o .   7 ,   p p .   3 5 2 3 - 3 5 4 2 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TPA M I . 2 0 2 1 . 3 0 5 9 9 6 8 .   [ 1 6 ]   H .   R a m a d a n ,   C .   La c h q a r ,   a n d   H .   Ta i r i ,   “ A   su r v e y   o f   r e c e n t   i n t e r a c t i v e   i mag e   se g me n t a t i o n   m e t h o d s , ”   C o m p u t a t i o n a l   Vi s u a l   Me d i a ,   v o l .   6 ,   n o .   4 ,   p p .   3 5 5 – 3 8 4 ,   D e c .   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s 4 1 0 9 5 - 0 2 0 - 0177 - 5.   [ 1 7 ]   U .   S e h a r   a n d   M .   L.   N a s e e m,   “ H o w   d e e p   l e a r n i n g   i s  e m p o w e r i n g   sem a n t i c   s e g me n t a t i o n , ”   M u l t i m e d i a   T o o l s  a n d   Ap p l i c a t i o n s ,  v o l .   8 1 ,   n o .   2 1 ,   p p .   3 0 5 1 9 – 3 0 5 4 4 ,   S e p .   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s 1 1 0 4 2 - 022 - 1 2 8 2 1 - 3.   [ 1 8 ]   I .   A h med ,   M .   A h ma d ,   F .   A .   K h a n ,   a n d   M .   A si f ,   “ C o m p a r i so n   o f   d e e p - l e a r n i n g - b a se d   se g m e n t a t i o n   mo d e l s:   u s i n g   t o p   v i e w   p e r s o n   i ma g e s , ”   I E EE  A c c e ss ,   v o l .   8 ,   p p .   1 3 6 3 6 1 – 1 3 6 3 7 3 ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A C C ESS . 2 0 2 0 . 3 0 1 1 4 0 6 .   [ 1 9 ]   H .   Zh a n g ,   H .   S u n ,   W .   A o ,   a n d   G .   D i mi r o v sk i ,   “ A   su r v e y   o n   i n st a n c e   se g me n t a t i o n :   r e c e n t   a d v a n c e s   a n d   c h a l l e n g e s, ”   I n t e r n a t i o n a l   J o u rn a l   o f   I n n o v a t i v e   C o m p u t i n g ,   I n f o rm a t i o n   a n d   C o n t r o l ,   v o l .   1 7 ,   n o .   3 ,   p p .   1 0 4 1 – 1 0 5 3 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 2 4 5 0 7 / i j i c i c . 1 7 . 0 3 . 1 0 4 1 .   [ 2 0 ]   K .   H e ,   G .   G k i o x a r i ,   P .   D o l l a r ,   a n d   R .   G i r sh i c k ,   “ M a s k   R - C N N , ”   i n   2 0 1 7   I E EE   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   C o m p u t e r   Vi s i o n   ( I C C V) ,   O c t .   2 0 1 7 ,   p p .   2 9 8 0 – 2 9 8 8 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C C V . 2 0 1 7 . 3 2 2 .   [ 2 1 ]   M u s y a r o f a h ,   V .   S c h mi d t ,   a n d   M .   K a d a ,   “ O b j e c t   d e t e c t i o n   o f   a e r i a l   i ma g e   u si n g   m a sk - r e g i o n   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   ( m a sk   R - C N N ) , ”   I O P   C o n f e r e n c e   S e ri e s:   E a rt h   a n d   E n v i ro n m e n t a l   S c i e n c e ,   J u n .   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 8 8 / 1 7 5 5 - 1 3 1 5 / 5 0 0 / 1 / 0 1 2 0 9 0 .   [ 2 2 ]   K .   L i n   e t   a l . ,   “ F a c e   d e t e c t i o n   a n d   s e g me n t a t i o n   b a se d   o n   i mp r o v e d   mas k   R - C N N , ”   D i s c re t e   D y n a m i c s  i n   N a t u re  a n d   S o c i e t y ,    v o l .   2 0 2 0 ,   n o .   1 ,   p p .   1 – 1 1 ,   M a y   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 5 5 / 2 0 2 0 / 9 2 4 2 9 1 7 .   [ 2 3 ]   L.   S h e n   e t   a l . ,   “ F u si n g   a t t e n t i o n   mec h a n i sm   w i t h   M a s k   R - C N N   f o r   i n s t a n c e   s e g me n t a t i o n   o f   g r a p e   c l u s t e r   i n   t h e   f i e l d , ”   Fr o n t i e r s   i n   Pl a n t   S c i e n c e ,   v o l .   1 3 ,   J u l .   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 3 3 8 9 / f p l s. 2 0 2 2 . 9 3 4 4 5 0 .   [ 2 4 ]   C. - Y .   H s u ,   R .   H u ,   Y .   X i a n g ,   X .   L o n g ,   a n d   Z.   L i ,   “ I mp r o v i n g   t h e   D e e p l a b v 3 +   m o d e l   w i t h   a t t e n t i o n   m e c h a n i s ms  a p p l i e d   t o   e y e   d e t e c t i o n   a n d   s e g m e n t a t i o n , ”   M a t h e m a t i c s ,   v o l .   1 0 ,   n o .   1 5 ,   J u l .   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / m a t h 1 0 1 5 2 5 9 7 .   [ 2 5 ]   C .   Z h a n g ,   J .   Zh a o ,   a n d   Y .   F e n g ,   “ R e se a r c h   o n   sem a n t i c   s e g me n t a t i o n   b a se d   o n   i m p r o v e d   P S P N e t , ”   i n   2 0 2 3   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   I n t e l l i g e n t   P e rc e p t i o n   a n d   C o m p u t e r V i si o n   ( C I P C V) ,   M a y   2 0 2 3 ,   p p .   1 – 6 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / C I P C V 5 8 8 8 3 . 2 0 2 3 . 0 0 0 1 2 .       B I O G RAP H I E S O F   AUTH O RS       J y o th sna   Cher a p a n a m je r i           is  p u rsu in g   h e r  P h . D .   JN TUA,  An a n tap u r ,   m a ste r   d e g re e   in   2 0 0 9   in   S V  Un iv e rsit y   a n d   b a c h e lo r  d e g re e   in   2 0 0 5   i n   J NTUH ,   Hy d e ra b a d ,   An d h ra   P ra d e sh ,   In d ia.  S h e   is  c u rre n tl y   d o i n g   P h . D.   in   JN TUA,   An a n ta p u r.   He r  a re a   o f  in tere sts  i s   a rti ficia l  in telli g e n c e ,   m a c h in e   lea rn in g ,   c o m p u ter  v isio n ,   d e e p   lea rn in g ,   d a ta  sc ien c e ,   a n d   I o T .   S h e   h a s  1 5   p l u s  y e a rs  o f   tea c h in g   e x p e rien c e .   G ATE  q u a li fied   i n   2 0 0 7 .   APRCE T   q u a li fied   i n   2 0 1 9 .   S h e   re g istere d   f o r  G o o g l e   S c h o lar  a n d   Re se a rc h   G a te  f o r  late st  d e v e lo p m e n ts  in   tec h n o l o g y .   S h e   h a s  5   p u b l ica ti o n s  in   t h e   fiel d   o f  a rti ficia l  in tell ig e n c e .   S h e   c a n   b e   c o n tac ted   a t   e m a il :  jy o t h sn a m tec h @g m a il . c o m   or   jy o th s n a _ c se @5 1 3 @y a h o o . c o m .         B .   Na r e n d r a   K u m a r   Ra o           wa s  o b tain e d   Ba c h e lo r  De g re e   in   Co m p u ter  S c ien c e   a n d   E n g i n e e rin g   fr o m   Un i v e rsit y   o f   M a d ra s,   M . Tec h .   a n d   P h . D.   in   c o m p u ter  sc ien c e   fro m   JN TU,   Hy d e ra b a d .   He   h a s  m o re   th a n   2 2   y e a rs  o f   e x p e rien c e   in   a r e a   o f  c o m p u ter   sc ien c e   a n d   e n g in e e rin g   wh i c h   i n c lu d e s  fo u r  y e a rs  o f  in d u str ial  e x p e rien c e   a n d   six tee n   y e a rs  o f  tea c h in g   e x p e rien c e .   Re se a rc h   in tere sts  i n c lu d e   s o ftwa re   e n g i n e e rin g ,   d e e p   lea rn in g ,   a n d   e m b e d d e d   sy ste m s .   Cu rre n tl y   h e   is  wo rk i n g   a s  P ro fe ss o r  a n d   He a d ,   De p a rtme n t  o f  C o m p u ter  S c ien c e   a n d   En g i n e e rin g   a t  M o h a n   Ba b u   Un i v e rsity   (Er stwh il e   S re e   Vid y a n ik e th a n   En g in e e ri n g   C o ll e g e ) .  He   h a s  3 5   p u b li c a ti o n s   in   h is  c r e d it   t il l   d a te  i n   re p u te d   jo u rn a ls  a n d   c o n fe re n c e s .  H e   c a n   b e   c o n tac ted   a t  e m a il :  n a re n d ra k u m a rra o b @g m a il . c o m .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.