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 l  I n t e ll ig e n c e  ( I J - AI )   V ol .   14 , N o.   3 ,  J une   20 25 , pp.  1719 ~ 1726   I S S N :  2252 - 8938 ,   D O I :  10.11591/ ij a i. v 14 .i 3 .pp 1719 - 1726       1719     Jou r n al  h om e page :  ht tp : // ij ai . ia e s c or e .c om   C om p r e h e n si ve  su r ve y of  au t om at e d  p l an t  l e af  d i se ase   i d e n t i f i c at i on  t e c h n i q u e s:  ad van c e m e n t s, c h al l e n ge s, an d  f u t u r e   d i r e c t i on s       S h il p a P a t il 1 , A s h ok k u m ar  P .   S u n d r am m a 2   1 D e pa r t m e nt  of  E l e c t r i c a l  a nd E l e c t r oni c s  E ngi ne e r i ng, B L D E A ' s  V  P  D r  P  G   H a l a ka t t i  C ol l e ge  of  E ngi ne e r i ng a nd T e c hnol ogy,  V i j a ya pur a , I ndi a   2 D e pa r t m e nt  of   C om put e r  S c i e nc e  a nd E ngi ne e r i ng , A C S  C ol l e ge  of  E ngi ne e r i ng, B a nga l or e , 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 d  N ov   21 ,  2023   R e vi s e d  F e b   26 ,  2025   A c c e pt e d  M a r   15 ,  2025       This  survey  paper  extensively   researches  into   the  domain   of  timel y  plant  disease  detection,  crucial  for  alleviating   agricultural  losses  and   en suring  food  security.  It  accentuate s   the  significance  of   early  identificat ion  in  efficient  disease  management   and  informed  agricult ural  dec isions .  Conventiona l  manual  methods,  constra ined  by   labor  intensit y  and  subjectivity,  pave  the  way   for  investigating  autom ated  disease  de tection  avenues,  prominen tly  leveraging   imag e  processin g  and   deep  le arning  techniques.   In  the  subsequent  exploration   of  related  work,  a  panorami c  view   encompass es  an  array  of  methodo logies,   encompass ing  neural  networ ks  and  convolut ional  neural  netw orks  (CNNs),  paramount  in  automated  disease  detection.  The  synthesis  of  image  processing  intricacies,   pre - proc essing  strategies,  and  feature  extraction   paradigms  alongside   deep  learning  models  is  meticulously  expounded.  As  the  field  advances,  the  paper  acce ntuates  lingering  challenge s  in  early - stage  detection,  alongside  insightful  so lutions  like  data  augmentation  and   sophisticated  deep  learning   models.  This   survey  paper  culminates  by  underlining  the  dynamic  trajectory  of  automate d  plant  disease  identificati on,  accentuating  its   paramount  role   in  upholding  global  food security .   K e y w o r d s :   C onvolut io na l  ne ur a l  ne twor k   D e e p l e a r ni ng   G lo ba l  f ood s e c ur it y   I m a ge  pr oc e s s in g   P la nt  l e a f  di s e a s e  d e te c ti on   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 :   S hi lp a  P a ti l   D e pa r tm e nt  of  E le c tr ic a l  a nd E le c tr oni c s   E ngi ne e r in g   B L D E A ' s  V  P  D r  P   G  H a la ka tt i  C ol le ge  of  E ngi ne e r in g a nd T e c hnol ogy   V ij a ya pur a  586105, I ndi a   E m a il :  s hi lp a pa ti l1 22024@ gm a il .c om       1.   I N T R O D U C T I O N     T he   pr e s e nc e   of   pl a nt   di s e a s e s   ha s   a   s ig ni f ic a nt   im pa c t  on  a gr ic ul tu r a l  pr oduc ti vi ty .  F a il ur e   to   pr om pt ly  de te c t  pl a nt  di s e a s e s  m a y l e a d t o a n i nc r e a s e  i n f ood i ns e c ur it y  [ 1] . T he  i m pl e m e nt a ti on of  e f f e c ti ve   m e a s ur e s   to   pr e ve nt   a nd  c ont r ol   pl a nt   di s e a s e s   is   c r uc ia l  in   th e   m a na ge m e nt   of   a gr ic ul tu r a l  pr oduc ti v it y.  T he   e f f ic ie nc y  of   th e   pr oc e s s   is   gr e a tl y  im pa c te d  by  th e   e a r ly   id e nt if ic a ti on  of   ke y  f a c to r s .  T he   id e nt if ic a ti on  of   pl a nt   di s e a s e s   ha s   e m e r ge d   a s   a   s ig ni f ic a nt   c onc e r n  in   c ont e m por a r y  ti m e s .  P la nt s   th a t  di s pl a y   s ym pt om s   of   il ln e s s   f r e que nt ly   m a ni f e s t  vi s ib le   m a r ki ngs   or   le s io ns   on   th e i r   le a ve s ,   s te m s ,   f lo w e r s ,  or   f r ui ts .  N um e r ou s   di s e a s e s   a nd  pe s t  c ondi ti ons   e xhi bi t  di s c e r ni bl e   vi s ua l  pa tt e r ns   th a t  c a n  be   e f f e c ti ve ly   e m pl oye d  f o r   pr e c is e   id e nt if ic a ti on  of   a bnor m a li t ie s .  T he   e xa m in a ti on  of   di s e a s e   s y m pt om s   in   pl a nt s   c om m onl y  c e nt e r s   on  th e ir   le a ve s ,  w hi c h  s e r ve s   a s   a   pr im a r y  a ppr oa c h  f or   th e   id e nt if i c a ti on  of   pl a nt   a il m e nt s   [ 2] .   T h e   pr a c ti c e   of   id e nt if yi n g  di s e a s e s   a nd   p e s t s   th a t  a f f e c t  f r ui t   tr e e s   o n - s it e   i s   a   c om m on   pr oc e d ur e   c a r r ie d  out   b y  a gr ic ul t ur a l  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   20 25 :   1719 - 1726   1720   a nd   f or e s tr y  p r of e s s io n a l s , a s   w e l l  a s   b y  f a r m e r s  w ho   d e p e n d on the ir   o w n   e xp e r t is e  a n d a b il it ie s . T h e  a ppr o a c h   de s c r ib e d  d e m o n s tr a t e s   s u bj e c t iv i ty ,  r e qu ir e s  s ig ni f i c a nt  l a bor , i s   ti m e - c on s u m in g,  a n d  ha s  l im it e d  e f f e c ti ve ne s s .   T he   pr im a r y  f oc us   w it hi n  th e   r e a lm   of   c r op  pr oduc ti vi ty   a nd  p la nt   gr ow th   pe r ta in s   to   th e   de t e c ti on  a nd  c la s s if ic a ti on  of   pl a nt   di s e a s e s . T he   ti m e ly   id e nt if ic a ti on  o f   th e s e   di s e a s e s   a ll ow s   f or   th e   im pl e m e nt a ti on   of   pr e ve nt iv e   m e a s ur e s ,  le a di ng  to   de c r e a s e d  pr oduc ti vi ty   a nd   f in a nc ia l  lo s s e s   [ 3] .  A c hi e vi ng  opt im a l  c r op   qua li ty   ne c e s s it a te s   th e   im pl e m e nt a ti on  of   c om pr e he n s iv e   di s e a s e   m a na ge m e nt   a nd  c ont a in m e nt   s tr a te gi e s   th r oughout  th e   e nt ir e   f a r m .  T he   di a gnos ti c   pr oc e s s   f or   a   di s e a s e   e nt a il s   th e   e x a m in a ti on  a nd  a na ly s is   of   s ym pt om s ,  th e   id e nt if ic a ti on  of   th e   unde r ly in g   c a us e ,  a nd  th e   im pl e m e nt a ti on  of   a ppr op r ia te   m e a s ur e s   to   e f f e c ti ve ly  c ont r ol  i ts  t r a ns m is s io n. T he  f ol lo w in g s te p s  a r e  e s s e nt ia l  f or  e f f e c ti ve ly  r e duc in g t he  t r a ns m is s io n  of   in f e c ti ons .  P la nt   di s e a s e s   ha v e   th e   pot e nt ia l  to   in f li c t  da m a g e   on  bot h  th e   a bove gr ound  a nd  b e lo w   gr ound  pa r ts   of   a   pl a nt   [ 4] .   L e a f   di s e a s e s   c a n  be   di a gnos e d  th r ough  th e   obs e r va ti on  of   di s ti nc t  s ig ns ,  in c lu di ng   th e   pr e s e nc e   of   y e ll ow   a nd  br ow n   di s c ol or a ti on.  T o  e n s ur e   e f f e c ti ve   di s e a s e   m a na ge m e nt ,   it   is   c r uc ia l  to   im pl e m e nt   pr e ve nt iv e   m e a s ur e s   th a t  s a f e gua r d  f ut ur e   ha r ve s ts   of   r ic e ,  w he a t,   oa ts ,  pot a to e s ,  to m a to e s ,  a nd  pom e gr a na te s   f r om   e xhi bi ti ng  th e s e   s ym pt om s .  V i s ua l  obs e r va ti on  is   a   f r e que nt ly   ut il iz e d  te c hni qu e   by   f a r m e r s   f or   di a gnos in g  th e   c ondi ti on.  T he   pr e vi ous ly   m e nt i one d  a ppr oa c h  is   r e c ogni z e d  f or   it s   s lu ggi s h  pe r f or m a nc e   a nd  r e s tr ic te d   r e li a bi li ty   w it hi n  th e   a gr ic ul tu r a l  s e c to r .  F a r m e r s   ha v e   th e   opt io n  to   s e e k   c ons ul ta ti on  f r om   s pe c ia li s t s   in   or de r   to   obt a in   a n  a c c ur a te   di a gnos is   of   th e   a il m e nt .  T he   im pl e m e nt a ti on  of   a ut om a te d  te c hni que s   e n a bl e s   a c c ur a te   di s e a s e   id e nt if ic a ti on,  th e r e by  r e duc in g  th e   r e li a n c e   on   s ki ll e d  la bor   a nd l e a di ng t o c os t  s a vi ngs  f or  f a r m e r s   [ 5] .   D is e a s e   oc c ur s   in   th e   pl a nt   w he n  th e   c a us a ti ve   a ge nt   c on s is te nt ly   di s r upt s   it s   nor m a l  phys io lo gi c a l  pr oc e s s e s . T he  pl a nt  e xpe r ie nc e s  di s r upt io ns  i n i ts  r e gul a r  s tr uc tu r e , de ve lo pm e nt , f unc ti on, or  ot he r  a c ti vi ti e s   due   to   th e   pr e s e nc e   of   a n  a bnor m a l  phys io lo gi c a l  pr oc e s s .  C h a r a c te r is ti c   di s e a s e s   or   s ym pt om s   a r is e   due   to   di s tu r ba nc e s   in   one   or   m or e   vi ta l  phys io lo gi c a l  or   bi oc he m ic a l  s ys te m s   w it hi n  a   pl a nt .  P la nt   di s e a s e s   c a n  be   c a te gor iz e d  ba s e d  on  th e   in f e c ti ous   or   non - in f e c ti ous   a tt r ib ut e s   of   th e ir   pr i m a r y  c a us a ti ve   a ge nt   [ 6] .  P la n t   di s e a s e s   c a n  r e s ul t  in   s ubs ta nt ia l  d a m a ge   to   pl a nt s   by  im pe di ng  va r io us   e s s e nt ia l  pr oc e s s e s .  T hi s   c a te gor y  in c lu de s   va r io us   a c ti vi ti e s   s u c h  a s   phot os ynt he s is ,  f lo w e r   a nd  f r ui t  g r ow th   a nd  de ve lo pm e nt ,  ove r a ll   pl a nt   gr ow th ,  a s   w e ll   a s   c e ll   di vi s io n  a nd  e nl a r ge m e nt .  A ddi ti ona ll y,  th e y  ha ve   th e   a bi li ty   to   di s r upt   th e   f unc ti ona li ty   of   th e   m e c ha ni s m   r e s pons ib le   f or   th e   a bs or pt io n  a nd  tr a ns por ta ti on  of   nut r ie nt s   a nd  w a te r   [ 7] .  P la n t  d is e a s e s   c a n o c c ur   a s   a  r e s ul t  of  t h e  pr e s e nc e   of  di v e r s e   or g a ni s m s , i nc l ud in g  f un gi ,  b a c te r ia , p hyt opl a s m a ,   vi r u s e s ,  vi r o id s ,   n e m a to de s ,  a nd   s im i la r   e nt i ti e s .  B a c t e r i a l   p a t hog e n s   s e r v e   a s   t he   e ti o lo g ic a l   f a c t or s   b e h in d   va r i ou s   di s e a s e s ,  s u c h  a s   ba c t e r i a l  s pot ,  b a c te r ia l  b li g ht ,   b a c te r i a l  w il t,   s c a b,  r ot ,   a nd  s i m il a r   a il m e nt s .   A p hi ds ,  gr e y  m ol d ,  d ow ny  m il de w ,   po w d e r y  m i ld e w ,  c yl in d r o c l a di um ,   m e a ly bug s ,  m o s a ic ,  s p ot t e d   w i lt ,   a nd  c ur ly   to p  r e pr e s e nt   a  r a ng e   of  f u ng a l - i nd uc e d  di s e a s e s . E a c h pl a nt   e xh ib i ts   uni q u e  c ha r a c t e r i s ti c s  t ha t  e na bl e  u s   to  i de nt if y  th e   und e r l yi ng   c a u s e   of   a   di s e a s e ,   be   i t   a   ba c t e r i a l,   f un ga l,   or   vi r a l   in f e c ti on.   T he   s y m pt om s   of   a   di s e a s e   a r e   e m p lo y e d   t o  f a c il it a te   t he   i de nt if ic a ti on   of   t he   s p e c if i c   a il m e nt   a nd  it s   r oo t  c a u s e   [ 2] .   A   r a nge   of   de e p  le a r ni ng  te c hni que s  c a n  b e   ut il iz e d   f or   th e   pur pos e   of   id e nt if yi ng  a nd   c a te gor iz in g  di f f e r e nt   ty pe s   of   le a f   di s e a s e s . T he   a ppl ic a ti on  of   th e s e   te c hni que s   e na bl e s   th e   c a te gor iz a ti on   of   v a r io us   di s e a s e s ,  s uc h  a s   b a c te r ia l  s pot s ,  e a r ly   a nd l a te  bl ig ht s , m ol d, s e pt or ia  l e a f  s pot s , s pi de r  m it e s , t w o - s pot te d s pi de r  m it e s , t a r ge t  s pot s , m os a ic  vi r us e s ,  ye ll ow  c ur l  vi r us e s , a nd he a lt hy l e a ve s   [ 8] .   I n  r e c e nt   ye a r s ,  e xt e ns iv e   r e s e a r c h  ha s   be e n  unde r ta k e n  to   e xpl or e   th e   a ut om a te d  id e nt if ic a ti on  of   pl a nt   di s e a s e s .  T he   a c qui s it io n  of   pr e c is e   a nd  r e li a bl e   qua n ti ta ti ve   da ta   is   of   ut m os t  i m por ta nc e   in   th e   di a gnos is   of   pl a nt   di s e a s e s   [ 9] .  T he   s tu dy,   c onduc te d  by   r e s e a r c he r s   in   [ 10]   a im e d  to   e xa m in e   th e   di s e a s e s   th a t  c om m onl y  a f f li c t  to m a to e s   a nd  pot a to e s , w it h  a   pa r ti c ul a r  e m pha s is   on   a s s e s s in g  th e   in f lu e nc e   of   vi r us e s   on  th e s e   c r ops .  T he   a ut hor s   c ondu c te d  a   c om pr e he ns iv e   a na ly s is   of   va r io us   a r ti c le s   pe r ta in in g  to   th e   c la s s if ic a ti on  of   r ic e   di s e a s e s   in   th is   s tu dy.  T he   r e vi e w   c ondu c te d  a n  a s s e s s m e nt   on  va r io us   f a c to r s ,  s uc h  a s   th e  da ta s e t  us e d, di s e a s e  c la s s if ic a ti ons , pr e pr oc e s s in g a nd s e g m e nt a ti on t e c hni que s , a nd t he  t ype  of  c la s s if ie r   e m pl oye d.  T he   a ut hor s   c onduc te d  a n  a na ly s i s   of   th e   f a c to r s   to   im pr ove   th e   unde r s ta ndi ng  of   th e   e xi s ti ng  li te r a tu r e   on  th e   c la s s if ic a ti on  of   r ic e   di s e a s e s .  A   s tu dy  w a s   c onduc te d  by  [ 11]   to   in ve s ti ga te   th e   a ppl ic a ti on   of   m a c hi ne   le a r ni ng  te c hni que s   f or   c la s s if yi ng  di s e a s e s   th a t  i m pa c t  c ot to n  pl a nt s .  T he   s tu dy  c onduc te d  by   [ 12]   e nt a il e d  a n  e xa m in a ti on   of   di s e a s e   c la s s if ic a ti on  in   c i tr us   pl a nt s   th r ough  th e   ut il iz a ti on   of   i m a ge   pr oc e s s in g  te c hni que s .  T he   obj e c ti ve   of   th e   s tu dy  c onduc te d   t o  e xa m in e   th e   c la s s if ic a ti on  a nd  id e nt if ic a ti on  of   pl a nt   di s e a s e s   th r ough  th e   ut il iz a ti on   of   le a f   im a ge s .  T he   r e s e a r c h   out li ne d  in   r e f e r e nc e s   i s   ba s e d  on   ta il or e d f e a tu r e s . I n  or de r   to  c la s s if y i ll ne s s e s  ba s e d on ma nua l  f e a tu r e s , i t  is  ne c e s s a r y t o pe r f or m  a  s e que nc e   of   s te ps   th a t  in vol ve   p r e - pr oc e s s in g,  s e gm e nt a ti on,  a nd  f e a tu r e   e xt r a c ti on  on  th e   im a ge s .  H ow e ve r ,  th is   pr oc e dur e  c a n be  c ha r a c t e r iz e d a s  bot h l a bor - in te ns iv e   a nd t im e - c ons um in g.   T he   pr io r it iz a ti on  of   e s ta bl is hi ng  a   hi ghl y  e f f e c ti ve   a ppr oa c h  f or   de te c ti ng  s ig ns   of   il ln e s s   is   c r uc ia l,   a nd  th is   obj e c ti ve   c a n  be   a c c om pl is he d  by  ut il iz in g  s c ie nt if ic   e xpe r ti s e   a nd  da ta .  T he   in it ia l  s te p  e nt a il s   ga th e r in g  phot ogr a phs   of   th e   le a ve s   f r om   th e   to m a to   a nd  p ot a to   c r ops .  P hot ogr a phs   c a n   be   obt a in e d  by   ut il iz in g  e it he r   a   hi gh - r e s ol ut io n  s m a r tp hone   c a m e r a   or   a   c onv e nt io na l  di gi ta l  c a m e r a .  T he   to m a to  a nd  pot a to   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       C om pr e he n s iv e   s ur v e y  of  aut om at e d pl ant  l e af  di s e a s e  i de nt if ic at io n t e c hni que s :   …  ( Shi lp a P at il )   1721   le a ve s   th a t  ha ve   be e n  ga th e r e d  a r e   s ubs e que nt ly   s ubj e c te d  to   im a ge   pr oc e s s in g.  T h e   pr oc e s s   of   id e nt if yi ng  pl a nt   di s e a s e s   in vol ve s   th e   a ppl ic a ti on  of   va r io us   im a ge   pr oc e s s in g  te c hni que s .  T h e   pr oc e s s   e nc om pa s s e s   s e ve r a l  te c hni qu e s ,  n a m e ly   c a pt ur e ,   pr e - pr oc e s s in g,  r e s to r a ti on,  s e gm e nt a ti on,  a ugm 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  [ 13] .  T he   c ol or   c onve r s io n  te c hni que   is   e m pl oye d  dur in g  th e   pr e pr oc e s s in g  pha s e   to   c onve r t  R G B   phot og r a phs   in to   g r a ys c a le   im a ge s .  A f te r   r e m ovi ng  di f f e r e nt   ty pe s   of   noi s e ,  a   s e t  o f   c ont r a s t  e nha nc e m e nt  t e c hni que s  i s  e m pl oye d t o e nha n c e  t he  c o nt r a s t  of  t he  i m a ge s .   T he   a ppl ic a ti on  of   de e p  le a r ni ng  in   th e   a gr ic ul tu r a l  in dus tr y  ha s   be e n  li m it e d  a nd  r e la ti ve ly   ne w .   T he   m e th od  de s c r ib e d  in   r e f e r e nc e   [ 14]   ha s   pr ove n  to   be   e f f e c t iv e   in   th e   id e nt if ic a ti on  o f   pl a nt   d is e a s e s . T he   s tu dy  c onduc te d  by   th e   a ut hor s   ha ve   f oc u s e d  on   th e   ut il iz a ti on of   de e p  le a r ni ng  te c hni que s   f or   th e   pur pos e   of   pl a nt   di s e a s e   di a gnos i s .  T he   m a in   f oc us   of   th e ir   s tu dy  c e nt e r e d  on  th e   da ta   s our c e s ,  m ode ls ,  a nd  pr e - pr oc e s s in g m e th ods  ut il iz e d i n t he  pr opo s e d c onvolut io na l  ne ur a l  ne twor k ( C N N )  m ode ls .   T he   oc c ur r e nc e   of   pl a nt   di s e a s e s   pos e s   a   s ig ni f ic a nt   th r e a t  to   a gr ic ul tu r a l  p r oduc ti vi ty ,  pot e nt ia ll y   le a di ng  to   f ood  unc e r ta in ty .  E a r ly   a nd  a c c ur a te   de t e c ti on  of   th e s e   di s e a s e s   is   e s s e nt ia l  f or   e f f e c ti ve   di s e a s e   m a na ge m e nt ,  in f or m e d  de c is io n - m a ki ng,  a nd  pr e ve nt io n  of   e c onomi c   lo s s e s .  H ow e ve r ,  tr a di ti ona l  m e th ods   of   pl a nt   di s e a s e   id e nt if ic a ti on,  pr im a r il y  r e ly in g  on  m a nu a l  obs e r va ti on  a nd  e xpe r t  in te r ve nt io n,  a r e   s ubj e c ti ve ,  ti m e - c ons um in g,  a nd  la bor - in te ns iv e .  T he s e   l im it a ti ons   hi nde r   th e   ti m e ly   a nd   pr e c is e   id e nt if ic a ti on  of   pl a nt   di s e a s e s ,  m a ki ng   it   c h a ll e ngi ng  to   i m pl e m e nt   pr e ve nt iv e   m e a s ur e s   a nd   c ont r ol   s tr a te gi e s .  A ddi ti ona ll y,   th e   di ve r s e   na tu r e   of   pl a nt   di s e a s e s ,  c a us e d  by  v a r io us   a g e nt s  s uc h a s   b a c te r ia ,  f ungi ,  vi r us e s ,  a nd  f ur th e r   c om pl ic a te s   th e   id e nt if ic a ti on  pr oc e s s .  T he r e f or e ,  th e r e   is   a n  unde r ly in g  ne e d  f o r   a dva nc e d  a ut om a te d  te c hni que s   th a t  c a n  s w if tl y  a nd  a c c ur a te ly   de te c t  pl a nt   di s e a s e s ,  le v e r a gi ng  te c hnol ogi e s   s uc h  a s   de e p  le a r ni ng  a nd  im a ge   pr oc e s s in g.  T hi s   pr obl e m   s ta te m e nt   s e e k s   to   a ddr e s s   th e   li m it a ti ons   of   e xi s ti ng  m e th ods   a nd  e xpl or e   in nova ti ve   s ol ut io ns   to   e na bl e   e a r ly ,  e f f ic ie nt ,  a nd  r e li a bl e   pl a nt   di s e a s e   de te c ti on, c ont r ib ut in g t o s us ta in a bl e  a gr ic ul tu r a l  pr a c ti c e s  a nd  f ood s e c ur it y.       2.   R E L A T E D  WORK   B a s e d  on  th e   f in di ngs   of   [ 15] ,  s pe c if ic   a lg or it hm s   f or   s e gm e nt a ti on  a nd  f e a tu r e   e xt r a c ti on  c a n  be   e m pl oye d  to   de te c t  pl a nt   di s e a s e s   f r om   im a ge s   of   l e a ve s .  D e te c ti ng  pl a nt   di s e a s e s   m a nu a ll y  is   a   hi ghl y  c ha ll e ngi ng  ta s k   due   to   th e   le ngt hy  le a r ni ng  c ur ve ,  e xt e n s iv e   e f f or t,   a nd  ti m e   r e qui r e m e nt s   in vol ve d.   T he   a ut hor   ha s   di vi de d  th e   pr oc e s s   of   de te c ti ng  pl a nt   le a f   il ln e s s e s   in to   f iv e   di s ti nc t  s te p s :  im a ge   c a pt ur e ,   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  di s e a s e   c l a s s if ic a ti on.  T h e   R G B   le a f   pi c tu r e   unde r w e nt   tr a ns f or m a ti on  us in g  a   f r a m e w or k  dur in g  th e   pr oc e s s   of   im a ge   c a pt ur e .  F ol lo w in g  th is   s te p,  th e   im a ge   unde r goe s   pr e - pr oc e s s in g  in   or de r   to   m in im iz e   noi s e   a nd   e nh a nc e   c ont r a s t.   S e gm e nt a ti on  is   a   pr oc e s s   th a t  in vol ve s   th e   di vi s io n   of   a n  im a ge   in to   di s ti nc t  f e a tu r e   por ti o ns   us in g  v a r io us   te c hni que s   s uc h  a s   k - m e a n s   c lu s te r in g,  O ts u   f il te r s ,  a nd  ot he r   s im il a r   m e th ods .  F ol lo w in g  th e   e xt r a c ti on  of   f e a tu r e s   f r om   th e   s e gm e nt e d  pi c tu r e ,  va r io us   c la s s if ic a ti on  a ppr oa c he s   a r e   ut il iz e d  to   g e ne r a te   th e   ul ti m a te   c la s s if ic a ti on.  P la nt   di s e a s e s   c a n be  a c c ur a t e ly  i de nt if ie d us in g t hi s  m e th od.   T he   ut il iz a ti on   of   f e e d  f or w a r d  b a c k  pr opa ga ti on   ha s   be e n   im p le m e nt e d  in   [ 16] .  A   ne ur a l  ne twor k - ba s e d  a ppr oa c h   is   pr opos e d  f or   th e   id e nt if ic a ti on  a nd  c a te gor iz a ti on  of   il ln e s s e s   in   gr a pe   le a ve s .  T he   di a gnos is   in vol ve d  th e   ut il iz a ti on  of   gr a pe   le a f   im a ge s   f e a tu r in g  in tr ic a te   ba c kgr ounds .  A ni s ot r opi c   di f f us io n   is   a ppl ie d  to   th e   im a ge   in   or de r   to   f ur th e r   e li m in a te   noi s e .  S ubs e que nt ly ,  th e   im a ge   i s   s ubj e c t e d  to   k - m e a ns   c lu s te r in g  f or   f ur th e r   s e gm e nt a ti on.  T he   c la s s if ic a ti on  of   D ow ne y  M il de w   a nd  A nt hr a c nos e   w a te r m e lo n  le a f   di s e a s e s   ha s   be e n  a c c om pl is he d  in   [ 17]   th r ough  th e   ut il iz a ti on  of   a   ne ur a l  ne twor k - ba s e d  a ppr oa c h.  T he   a ut hor  ha s  e va lu a te d t he  e f f ic a c y of  t he  pr opos e d c onc e pt  by a s s e s s in g i ts  r a te s  of  t r ue  pos it iv e , t r ue  ne ga ti ve ,   a nd  ove r a ll   a c c ur a c y.  T h e   c a te gor iz a ti on  is   de te r m in e d  by  e xt r a c ti ng  th e   c ol or   f e a tu r e   f r om   th e   de te c te d  pi xe ls   in   th e   r e gi on  of   in te r e s t,   us in g  th e   R G B   c ol or   m ode l.   T he   ut il iz a ti on  of   pa tt e r n  r e c ogni ti on  m e th ods   ha s   be e n  pr opos e d  in   [ 18]   a s   a   m e a n s   to   id e nt if y  a nd  c a te gor iz e   in f e c ti ons   c a u s e d  by  A lt e r na r ia ,  M yr ot he c iu m ,  a nd  ba c t e r ia l  bl ig ht   on  c ot to n  le a ve s .  T he   da t a s e t  c om pr is e s   im a ge s   th a t  w e r e   ga th e r e d  w it hi n   th e   pr e m is e s   of   th e   C e nt r a l  I n s ti tu te   of   C ot to n   R e s e a r c h   lo c a te d  in   N a gpur .   T he   is ol a ti on   of   s ic k   a r e a s   is   a c hi e ve d  th r ough  th e   ut il iz a ti on  o f   a n  a c ti ve   c ont our - ba s e d  s e gm e nt a ti on  te c hni que .  T he   a ut hor   ha s   pr ovi de d   a   num be r   of   f e a tu r e   r e c om m e nda ti ons   f or   va r io us   c r ops ,  s uc h  a s   w he a t,   or a nge ,  c it r us ,  a nd  m a iz e ,   w hi c h  a r e   ba s e d on a  c om m on pr in c ip le .   A   de e p  le a r ni ng  m e th od  w a s   ut il iz e d  to   c a te gor iz e   il ln e s s e s   i n  be a n  le a v e s .  T o  opt im iz e   tr a in in g  dur a ti ons ,  e nha nc e   a c c ur a c y,  a nd  s im pl if y  r e tr a in in g,  th e   m o de l  w a s   tr a in e d  us in g  th e   M obi le N e tV2  [ 19]   a r c hi te c tu r e   in   a   c ont r ol le d  e nvi r onm e nt .  O ne   s ig ni f ic a nt   a dv a nc e m e nt   in   th e   f ie ld   of   a r ti f ic ia l  in te ll ig e nc e   pe r ta in in g  to   obj e c t  de te c ti on  is   th e   ut il iz a ti on  of   a   ne ur a l  ne t w or k.  T he   s tu dy  e m pl oye d  Y O L O v 3  [ 20] – [ 23]   to   de te c t  a nd  c la s s if y  s ix   r ic e   le a f   di s e a s e s ,  na m e ly   bl a s t,   ba c te r ia l  le a f   bl ig ht ,  br ow n   s pot ,  na r r ow   br ow n   s pot , ba c te r ia l  le a f  s tr e a k, a nd r ic e  r a gge d s tu nt  vi r a l  di s e a s e . T he  a c c ur a c y a c hi e v e d i n t hi s  c la s s if ic a ti on t a s k   w a s   79.19% .  I n  th e ir   s tu dy,  [ 6] ,  [ 24] – [ 26]   in tr oduc e d  a   two - la ye r   C N N   m ode l.   T hi s   m ode l  w a s   de s ig ne d  to   e f f e c ti ve ly  c om bi ne  m ul ti pl e  l a ye r s  i n  or de r   to  e xt r a c t  va lu a bl e   a nd dis ti nc t  in f or m a ti on  f r om  c it r us  f r ui ts  a nd   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   20 25 :   1719 - 1726   1722   le a ve s .  T h e   m ode l  e f f e c ti ve ly   di f f e r e nt ia te d  be twe e n  he a lt hy  f r ui ts   a nd  le a ve s ,  a s   w e ll   a s   th os e   e xhi bi ti ng  c om m on c it r us  di s e a s e s  s u c h a s  m e l a nos e , bl a c k s pot s ,  c a nke r ,  s c a b, a nd gr e e ni ng.  T he  pr opos e d  a ppr oa c h by  [ 27]   in vol ve s   th e   ut il iz a ti on  of   a   hyb r id   de e p  le a r ni ng  m ode l .  T hi s   m ode l  a im s   to   r e duc e   th e   qua nt it y  of   tr a in in g  pr oc e s s   pa r a m e te r s   w hi le   s im ul ta ne ou s ly   e nha nc in g   c om put a ti on  a c c ur a c y.  T hi s   i s   a c hi e ve d  by   c om bi ni ng  th e   a dva nt a g e ous   c ha r a c te r is ti c s   of   d e ns e   ne twor k s   a nd  d e e p  r e s id ua l  ne twor ks .   I n  th is   s tu dy,  [ 28] – [ 31]   a   s ugge s te d  m ode l  is   a   de e p  c onvolut io na l  ne ur a l  ne twor k  ( D C N N ) .  B y  r e pl a c in g  th e   c onve nt io na l   c onvolut io n  la ye r s   w it h  de e pe r   s e pa r a bl e   c onvolut io ns ,  it   i s   pos s ib le   to   r e duc e   th e   num be r   of   m od e l  pa r a m e te r s   a nd  de c r e a s e   th e   it e r a ti on  ti m e .  T he   in te gr a ti on  o f   lo c a l  bi na r y  pa tt e r n   ( L B P )   f e a tu r e s ,  w hi c h  e f f ic ie nt ly  c a pt ur e  l oc a l  in f or m a ti on f or  e nha nc in g de e p f e a tu r e s , i s  pe r f or m e d.   I n  a   s tu dy  c onduc te d  by  [ 32] – [ 34] ,  a   te c hni que   w a s   pr opos e d  f or   th e   de te c ti on  of   di s e a s e s   in   te a   le a ve s .  T hi s   a ppr oa c h  le ve r a ge s   a   m odi f ie d  D C N N .  T he   s tu dy  e m pl oye d  va r io us   de ve lo pe d/ m odi f ie d  de e p   le a r ni ng  a r c hi te c tu r e s   to   e f f e c ti ve ly   id e nt if y  a nd  c a t e gor iz e   pl a nt   di s e a s e s .   T h e   doc um e nt   pr ovi de d  a   c om pr e he ns iv e   e xpl a na ti on  of   th e   ut il iz a ti on  of   de e p  le a r ni ng  m ode ls   f or   th e   r e pr e s e nt a ti on  of   va r io us   pl a nt   di s e a s e s . T he  doc um e nt  l a c k s  a  c om pr e he ns iv e  a na ly s is  of  di s e a s e  e a r ly  de te c ti on me th ods  a nd t he  pr oc e s s  of   id e nt if yi ng  a nd  c a te gor iz in g  pl a nt   il ln e s s e s   th r ough  th e   e xa m i na ti on  of   m in u te   s a m pl e s .  D e e p  le a r ni ng  ha s   be e n  in c or por a te d  in to   va r io us   a ppl ic a ti ons ,  s uc h  a s   c r op   va r ie ty   de te c ti on  a nd  c la s s if ic a ti on,  pl a nt   id e nt if ic a ti on  a nd  c la s s if ic a ti on,  a nd  f r ui t   pi c tu r e   gr a di ng.   T he   popula r it y  of   im a ge s   c a pt ur e d  us in g  m obi le   c a m e r a s  or  c a m e r a  de vi c e s  i nt e gr a te d i nt o r obot s  ha s  be e n  s te a d il y i nc r e a s in g  [ 35] , [ 36] .   R a s hi d  e t  al .  [ 37]   pr opos e d   a   nove l  a lg or it hm   ba s e d  on  C N N   a nd  im a ge   pr e - pr oc e s s in g  to   e f f e c ti ve ly   id e nt if y  a nd  di f f e r e nt ia te   r ic e   di s e a s e s .   T he   a lg or it hm   le ve r a ge s   a   da t a s e t  of   500  a ut he nt ic   phot ogr a phs   c a pt ur e d  f r om   th e   r ic e   e m pi r ic a l   f ie ld .  T he   s ugg e s te d  m ode l   de m ons tr a te s   im pr ove d  a c c ur a c y   c om pa r e d  to   th e   ty pi c a l  m a c hi ne   le a r ni ng  m ode l  due   to   s e ve r a l  f a c to r s .  T he s e   in c lu de   th e   ut il iz a ti on   of   th e   10 - f ol d  c r os s - va li da ti on  m e th od,  w hi c h   e nha nc e s   f e a s ib il it y  a n d  e c onomy.  A ddi ti ona ll y,  th e   s ugge s te d  m od e l  e xhi bi ts   a   qui c ke r   c onve r ge nc e   r a te   a nd  im pr ove d  id e nt if ic a ti on  a bi li ty .  A   nove l  di s e a s e   d e te c ti on  m ode l  f or   a ut om a ti c   di s e a s e   di a gnos is   w a s   de ve lo pe d  us in g  th e   4 - f ol d  c r os s - va li da ti on  m e th od.  T he   m ode l  ut il iz e d  800  c uc um be r   le a f   phot os   c a pt ur e d  by  di gi ta l  c a m e r a s .  T o  im pr ove  a c c ur a c y,  th e   m ode l  e m pl oye d  C N N   m e th od s   w it h i m a ge  pr e - pr oc e s s in g t e c hni que s   [ 38] .   T o  e nha n c e   pr e c is io n  a nd   obt a in   a   vi a bl e   s ol ut io n,  a   no ve l  m ode l  na m e d   in te gr a te d  n e ur a l  a r c hi te c tu r e  f or  r e a l - ti m e  s in gl e  s hot  m ul ti box  de te c to r  ( I N A R - SSD )   w a s  i nt r oduc e d  in   [ 39] – [ 41] . T hi s  m ode l   w a s   im pl e m e nt e d   w it hi n  th e   c a f f e   f r a m e w or k,  s pe c if ic a ll y  i n  G oogl e ' s   I nc e pt io n  s tr uc tu r e ,  a nd   ut il iz e d  r a in bow   c onc a te na ti on on the   gr a phi c s  pr oc e s s in g unit  ( G P U )   p la tf or m . T he  pr opos e d m ode l  e m pl oys   D C N N   to   pe r f or m   r e a l - ti m e   d is e a s e   de te c ti on  on  a ppl e   le a ve s .  T h e   da ta s e t  us e d  f or   tr a in in g  a nd  e va lu a ti on  c ons is ts   of   26,377  im a ge s   of   a ppl e   le a f   di s e a s e s ,   c om pr is in g  a   c om bi na ti on  of   la bor a to r y - ge ne r a te d  im a ge s   a nd   c om pl e x  im a ge s   c a pt ur e d  in   r e a l   f ie ld   c ondi ti ons .  T he   s m a r tp hone   a ppl ic a ti on  dC r op  w a s   de v e lo pe d  to   f or e c a s t  c r op dis e a s e s  i n m ode r n a gr ic ul tu r e . I t  ut il iz e d a  publ ic  da ta s e t  c ons is ti ng of  54,306 plant lea f  photos   a nd  e m pl oye d  de e p   le a r ni ng - ba s e d  te c hni que s   in c lu di ng  A le xN e t,   R e s N e t - 50,  a nd  R e s N e t - 34.  T he s e   te c hni que s   w e r e   us e d  to   a c hi e ve   a c c ur a te   pr e di c ti ons .  I n  a d di ti on,  a   P yT or c h  m ode l  th a t  ha s   unde r gone   tr a in in g  w a s   c onve r te d  in to   a   T e ns or F lo w   pb  f il e .  T hi s   f il e   w a s   th e n  in te gr a te d  in to   th e   d C r op  a ppl ic a ti on,  e na bl in g  r e a l - ti m e   pr e di c ti ons   f or   c r op  di s e a s e s .  I n  a   s tu dy  c onduc te d  by  [ 42] ,  [ 43] ,  a   C N N   m ode l  w it h  a   tr a ns f e r   le a r ni ng  a ppr oa c h  w a s   e m pl oye d  to   de t e c t  c r op  il ln e s s e s   a nd  id e nt if y  pe s t s   us in g  le a f   phot os  s our c e d   f r om   th e   P la nt V il la ge   da ta ba s e .  T he   im pl e m e nt a ti on  of   th is   m e th od  r e s ul te d  in   a   de c r e a s e   in   bot h  ti m e   a nd   hum a n l a bor  r e qui r e m e nt s , w hi le  s im ul ta ne ous ly  i m pr ovi ng a c c ur a c y.   A   to ta l  of   500  to m a to   le a f   phot os   f r om   th e   P la nt V il li a ge   da ta s e t  w e r e   ut il iz e d  in   th is   s tu dy  to   de te c t   a nd  c la s s if y  500  in s ta nc e s   of   le a f   il ln e s s e s .  T hi s   w a s   a c hi e ve d  by  e m pl oyi ng  a   C N N   m ode l  in   c onj unc ti on   w it h t he   le a r ni ng ve c to r  qua nt iz a ti on  ( L V Q )  t e c hni que . F ur th e r m or e , t he  ut il iz a ti on of  d if f e r e nt  c onvolut io na l   f il te r s   w a s   im pl e m e nt e d  to   e nh a nc e   th e   l e ve l  of   r e c ogni ti on  i n  th e   c la s s if ic a ti on  m e th odol ogy.  T he   upd a te   w a s   c r e a te d  by   [ 44] – [ 47] .  I n  or de r   to   de te c t   le a f   s pot   di s e a s e s   i n  s uga r   b e e t,   a n   im a gi ng - ba s e d   e xpe r t  s ys te m   is   e m pl oye d.  T hi s   s ys te m   ut il iz e s   a   f a s te r   R - C N N   a r c hi te c tu r e   w it h  a dj us ta bl e   p a r a m e te r s   of   a   C N N   m od e l.   T he   pr im a r y  obj e c ti ve s   of   th is   a ppr oa c h  a r e   to   a c hi e v e   opt im a l  a c c ur a c y,  r e du c e   pr oc e s s in g  ti m e ,  a nd  m in im iz e   hum a n  e r r or .  T he   s ys te m   a n a ly z e s   a   d a ta s e t  c ons is t in g  of   155  im a ge s   to   a c c om pl is h  th e s e   go a ls   [ 48] .   T o  a ddr e s s   th e   c ha ll e nge s   of   id e nt if yi ng  r ic e   il ln e s s e s   a nd  r e s ol vi ng  is s ue s   s uc h  a s   bl ur r in g  pi c tu r e   e dge s ,  noi s e ,  s ig ni f ic a nt   ba c kgr ound  in te r f e r e nc e ,  a nd  lo w   de te c ti on  a c c ur a c y,  pr opos e d  th e   ut il iz a ti on  of   th e   k - m e a ns   c lu s te r in g  te c hni que   a nd  th e   qui c k e r   R - C N N   f us i on  a lg or it hm .  T he   m or e   e f f ic ie nt   2D - O ts u   a lg or it hm   w a s   e m pl oye d  to   c la s s if y  th e   im a ge s   of   r ic e   di s e a s e s   f or   obt a in in g  r e s ul ts .  T a bl e s   1  a nd  2  s how s   th e  s ur ve y t a bl e .     2.1.   R e s e ar c h  gap   S om e   of   th e   r e s e a r c h  ga ps   in   th i s   s tu dy  a r e   a s   f ol lo w s :  i)   li m it e d  f oc us   on  e a r ly   de te c ti on :  m a ny   e xi s ti ng  s tu di e s   f oc u s   on   di s e a s e   de te c ti on,  but   th e r e ' s   a   l a c k  of   e m ph a s is   on  e a r ly   de te c ti on.   E a r ly   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       C om pr e he n s iv e   s ur v e y  of  aut om at e d pl ant  l e af  di s e a s e  i de nt if ic at io n t e c hni que s :   …  ( Shi lp a P at il )   1723   id e nt if ic a ti on i s  c r uc ia l  f o r  t im e ly  i nt e r ve nt io n a nd p r e ve nt io n o f  e xt e ns iv e  c r op da m a ge ;  ii )   ne e d  f or  e f f ic ie nt   a ut om a ti on :  w hi le   a ut om a ti on  is   ga in in g  a tt e nt io n,  tr a di ti on a l  m e th ods   of   di s e a s e   id e nt if ic a ti on  r e m a in   pr e va le nt .  T he r e ' s   a   ga p  in   de ve lo pi ng  m or e   e f f ic ie nt   a nd  a c c ur a te   a ut om a te d  te c hni que s   to   r e duc e   th e   r e li a nc e   on  m a nua l  a nd  la bor - in te ns iv e   pr oc e s s e s ;  ii i)   di ve r s e   d is e a s e   c la s s if ic a ti on:   pl a nt   di s e a s e s  a r e   c a u s e d  by  va r io us   a ge nt s ,  e a c h  e xhi bi ti ng  uni que   s ym pt om s .   H ow e ve r ,  e xi s ti ng  r e s e a r c h  of te n  ove r lo oks   th e   c ha ll e nge s   of   a c c ur a te ly   c la s s if yi ng  di s e a s e s   th a t  m a y  s ha r e   s im il a r   s ym pt om s ;  iv )   in te gr a ti on  of   de e p   le a r ni ng :  w hi le   de e p   le a r ni ng  ha s   ga in e d   popula r it y,  it s  a ppl ic a t io n  in   pl a nt   di s e a s e   de te c ti on   is  s ti ll   r e la ti ve ly   ne w   a nd  li m it e d.  T he r e ' s   pot e nt ia l  f or   de ve lo pi ng  m or e   s o phi s ti c a te d  de e p  le a r ni ng  m ode ls   ta il or e d  to   s pe c if ic  c r op dis e a s e s ;  v)   li m it e d   s m a ll  s a m pl e  a ppr oa c he s :   m a ny  s tu di e s  f oc us  on l a r ge  da ta s e ts , but  t he r e ' s  a   ga p  in   de ve lo pi ng  e f f e c ti ve   de te c ti on  a nd  c la s s if ic a ti on  te c hn iq ue s   f or   di s e a s e s   ba s e d  on  li m it e d  or   s m a ll   s a m pl e   s iz e s ;  a nd  vi )   in te gr a ti on  of   im a ge   pr e pr oc e s s in g:   e x is ti ng  a ppr oa c he s   m a y  not   f ul ly   e xpl or e   th e   pot e nt ia l  of   im a ge   pr e pr oc e s s in g  te c hni que s   to   e nha nc e   di s e a s e   de te c ti on  a c c ur a c y,  p a r ti c ul a r ly   in   th e   pr e s e nc e  of  noi s e   a nd va r ia ti ons  i n i m a ge  qua li ty .       T a bl e   1 .   S ur ve y of  c ha ll e nge s   a nd ga ps  i n pl a nt  di s e a s e  de te c ti o n a nd c la s s if ic a ti on   A s pe c t s   a ddr e s s e d   K e y poi nt s   A dva nt a ge s   D i s a dva nt a ge s   I m por t a nc e  of   e a r l y de t e c t i on   P l a nt   di s e a s e s   n e ga t i ve l y  i m pa c t   a gr i c ul t ur a l   pr oduc t i on  a nd  f ood  s e c ur i t y.  T i m e l y  de t e c t i on  i s   vi t a l  f or   e f f e c t i ve  di s e a s e  m a na ge m e nt  a nd  i nf or m e d  de c i s i ons . E a r l y s ym pt om s  of t e n m a ni f e s t  on l e a ve s .   F a c i l i t a t e s   t i m e l y  i nt e r ve nt i on  t o   pr e ve nt   c r op  l os s e s .  E na bl e s   i nf or m e d  de c i s i on - m a ki ng  i n   a gr i c ul t ur e .   N ot   a l l   di s e a s e s   e xhi bi t   e a r l y  de t e c t a bl e   s ym pt om s .   L i m i t a t i ons  of   m a nua l  m e t hods   T r a di t i ona l   m e t hods   i nvol ve   s ubj e c t i ve ,  t i m e - c ons um i ng,  a nd  l a bor - i nt e ns i ve   pr oc e s s e s .  E xpe r t   i de nt i f i c a t i on  m a y  be   r e qui r e d.  N e e d   f or   e f f i c i e nt   a nd a c c ur a t e  a ut om a t e d t e c hni que s .   A ut om a t i on  r e duc e s   s ubj e c t i vi t y  a nd  hum a n  e r r or .   E nha nc e s   e f f i c i e nc y i n di s e a s e  i de nt i f i c a t i on.   A ut om a t e d  m e t hods   m a y   r e qui r e   c om pl e x  a l gor i t hm s .   C l a s s i f i c a t i on of   pl a nt  di s e a s e s   D i s e a s e s   c a us e d   by  va r i ous   a g e nt s   l i ke   ba c t e r i a ,   f ungi ,  vi r us e s ,  a nd  m or e .  E a c h  di s e a s e   pr e s e nt s   uni que   s ym pt om s   a nd  p a t t e r ns .  S ym pt om s   u s e d  t o   i de nt i f y s pe c i f i c  di s e a s e s  a nd t he i r  c a u s e s .   A l l ow s   t a r ge t e d  t r e a t m e nt   ba s e d  on   di s e a s e   a ge nt .  P a t t e r ns   a i d   i n  a c c ur a t e  di a gnos i s .   C e r t a i n  di s e a s e s   m a y  s ha r e   s i m i l a r   s ym pt om s .       T a bl e   2 .   L it e r a tu r e  s ur ve y   S t udy   A ppr oa c h a nd  f i ndi ngs   A dva nt a ge s   D i s a dva nt a ge s   [ 3]   D i s c us s e s   s e gm e nt a t i on  a nd  f e a t ur e   e xt r a c t i on  a l gor i t hm s   f or   pl a nt   di s e a s e   d e t e c t i on.  P r opos e s   a   f i ve - s t e p  pr oc e s s   f or   i de nt i f i c a t i on,  i nc l udi ng  i m a ge   a c qui s i t i on,  pr e pr oc e s s i ng,   s e gm e nt a t i on, f e a t ur e  e xt r a c t i on, a nd c l a s s i f i c a t i on.   S ys t e m a t i c   a ppr oa c h  f or   e f f i c i e nt   di s e a s e   i de nt i f i c a t i on.  U t i l i z e s   e s t a bl i s he d  i m a ge   pr oc e s s i ng t e c hni que s .   P r oc e s s   c om pl e xi t y  due   t o  m ul t i pl e   s t e ps .  M a y   r e qui r e  pa r a m e t e r  t uni ng.   [ 4]   U t i l i z e s   ne ur a l   ne t w or ks   f or   gr a pe   l e a f   di s e a s e   di a gnos i s   a nd  c l a s s i f i c a t i on.  E m pl oys   a ni s ot r opi c   di f f us i on  a nd  k - m e a ns   c l us t e r i ng  f or   i m a ge   pr e pr oc e s s i ng  a nd   s e gm e nt a t i on.   N e ur a l   ne t w or ks   of f e r   pow e r f ul   pa t t e r n  r e c ogni t i on  c a pa bi l i t i e s .  A ut om a t i on  m i ni m i z e s   hum a n   i nt e r ve nt i on.   N e ur a l   ne t w or k  t r a i ni ng   r e qui r e s   s i gni f i c a nt   c om put a t i ona l  r e s our c e s .   [ 5]   I m pl e m e nt s   ne ur a l   ne t w or k - ba s e d  s ys t e m   f or   w a t e r m e l on   l e a f   di s e a s e   c l a s s i f i c a t i on.  F oc us e s   on  c ol or   f e a t ur e   e xt r a c t i on a nd e va l ua t e s  c l a s s i f i c a t i on a c c ur a c y.   A ut om a t i on  s pe e ds   up  di s e a s e   c l a s s i f i c a t i on  pr oc e s s .   C ol or   f e a t ur e s   a i d  i n  i de nt i f yi ng   s pe c i f i c  di s e a s e s .   A c c ur a c y c a n  be  a f f e c t e d   by  va r yi ng  l i ght i ng   c ondi t i ons   a nd  i m a ge   qua l i t y.   [ 6]   I nt r oduc e s   a   D C N N   m ode l   w i t h  de e pe r   s e pa r a bl e   c onvol ut i ons   f or   r e duc e d  pa r a m e t e r s   a nd  i t e r a t i on  t i m e .   C om bi ne s   de e p  f e a t ur e s   w i t h  L B P   f e a t ur e s   f or   e nha nc e d  a c c ur a c y.   D e e pe r   s e pa r a bl e   c onvol ut i ons   r e duc e  m ode l  c om pl e xi t y.   L B P   e nha nc e s   l oc a l   i nf or m a t i on  c a pt ur e .   M ode l   a r c hi t e c t ur e   c om pl e xi t y  m i ght   i m pa c t   t r a i ni ng t i m e .       3.   C O N C L U S I O N   I n  c onc lu s io n, t hi s  s ur ve y ha s  pr ovi de d a  c om p r e he ns iv e  ove r vi e w  of  t he  c r it ic a l  r ol e  t ha t  a ut om a te d   di s e a s e   d e te c ti on  pl a ys   in   th e   r e a lm   of   a gr ic ul tu r e .  T he   de tr im e nt a l  im pa c t  of   unde te c te d  pl a nt   di s e a s e s   on  a gr ic ul tu r a l  pr oduc ti vi ty   a nd  f ood   s e c ur it y  unde r s c or e s   th e   ur ge nc y  of   a dopt in g  e f f ic ie nt   a nd  a c c ur a te   id e nt if ic a ti on  m e th ods .  T he   ju xt a po s it io n  of   tr a di ti ona l  m a nua l   a ppr oa c he s   w it h  a dva nc e d   im a ge   pr oc e s s in g  a nd  de e p  le a r ni ng  te c hni que s   hi ghl ig ht s   th e   tr a ns f or m a ti ve   p ot e nt ia l  of   a ut om a ti on.  T he   s ur ve y  of   r e la te d  w or k  s how c a s e s   th e   di ve r s e   m e th odol ogi e s ,  pa r ti c ul a r ly   ne ur a l  ne twor ks   a nd  C N N s ,  th a t  a r e   r e s ha pi ng  di s e a s e   d e te c ti on.  T he   in te gr a ti on  of   im a ge   pr oc e s s in g  in tr ic a c ie s ,  pr e - pr oc e s s in g  te c hni que s ,  a nd  f e a tu r e   e xt r a c ti on  m e c ha ni s m s   w it h  d e e p  le a r ni ng  m ode ls   ha s   e m e r ge d   a s   a   pr om is in g  a ve nue   f or   a c hi e vi ng  a c c ur a te   a nd  ti m e ly   id e nt if ic a ti on.  D e s pi te   th e   s tr id e s   m a d e ,  th e   c h a ll e nge   of   e a r ly - s ta ge   di s e a s e   de te c ti on  r e m a in s ,  w a r r a nt in g  f ur th e r   r e s e a r c h  a nd  in nova ti ve   s ol ut io ns .  A s   t e c hnol ogy  c ont in ue s   to   e vol ve ,  th e   in s ig ht s   pr e s e nt e d  in   th is   s ur ve y  e m pha s iz e   th e   c ont in uous   ne e d  to   ha r ne s s   a ut om a ti on  f or   pl a nt   di s e a s e   de te c ti on,   c ont r ib ut in g s ig ni f ic a nt ly  t o gl oba l  a gr ic ul tu r a l  s us ta in a bi li ty  a nd f ood s e c ur it y.     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   20 25 :   1719 - 1726   1724   A C K N O WL E D G E M E N T   We   w oul d  li ke   to   e xpr e s s   our   s in c e r e   gr a ti tu de   to   a ll   th os e   w ho  ha ve   s uppor te d  a nd  c ont r ib ut e d  to   th is   r e s e a r c h  pr oj e c t.   P r im a r il y,   we   e xt e nd  our   he a r t f e lt   th a n ks   to   our   gui de   f or   hi s   unw a ve r in g   gui da nc e ,  in va lu a bl e  i ns ig ht s , a nd e n c our a ge m e nt  t hr oughout t he  r e s e a r c h  pr oc e s s .       F U N D I N G  I N F O R M A T I O N   N o f undi ng i s  r a is e d f or  t hi s  r e s e a r c h.       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 l  us e s   th e   C ont r ib ut or   R ol e s   T a xonomy  ( C R e d iT )   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   S hi lp a  P a ti l    ✓   ✓   ✓   ✓   ✓   ✓     ✓   ✓   ✓       ✓     A s hokkuma r   P.   S undr a m m a   ✓   ✓         ✓     ✓   ✓   ✓   ✓   ✓         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 t  of   in te r e s t.       I N F O R M E D  C O N S E N T   W e  ha ve  obt a in e d i nf or m e d c ons e nt  f r om  a ll  i ndi vi dua ls  i nc lu de d i n t hi s  s tu dy.       D A T A  A V A I L A B I L I T Y   D a ta s e ts  ut il iz e d i n t hi s  r e s e a r c h  a r e  c it e d i n r e f e r e nc e  [ 1] ,   [ 36] ,  [ 44] .       R E F E R E N C E S   [ 1]   X .  Z ha ng,  Y .  Q i a o,  F .  M e ng,  C .   F a n,  a nd  M .  Z ha ng,  “ I de nt i f i c a t i on  of   m a i z e   l e a f   di s e a s e s   us i ng  i m pr ove d  de e p  c onvol ut i ona l   ne ur a l  ne t w or ks ,”   I E E E   A c c e s s , vol . 6, pp. 30370 – 30377, 2018, doi :  10.1109/ A C C E S S .2018.2844405.   [ 2]   J .  G .  A .  B a r be do,   “ I m pa c t   of   da t a s e t   s i z e   a nd  va r i e t y  on   t he   e f f e c t i ve ne s s   of   d e e p  l e a r ni ng  a nd   t r a ns f e r   l e a r ni ng  f or   pl a nt   d i s e a s e   c l a s s i f i c a t i on,”   C om put e r s  and E l e c t r oni c s  i n A gr i c ul t ur e , vol . 153, pp. 46 – 53,  O c t . 2018, doi :  10.1016/ j .c om pa g.2018.08.013.   [ 3]   U .  P .  S i ngh,  S .   S .  C houha n,  S .  J a i n,  a nd  S .  J a i n,  “ M ul t i l a ye r   c onvol ut i on   ne ur a l   ne t w or k  f o r   t he   c l a s s i f i c a t i on  of   m a ngo  l e a v e s   i nf e c t e d by a nt hr a c nos e  di s e a s e ,”   I E E E  A c c e s s , vol . 7, pp. 43721 – 43729, 2019,  doi :  10.1109/ A C C E S S .2019.2907383.   [ 4]   K .  R oy  e t   al . ,  “ D e t e c t i on  of   t om a t o  l e a f   di s e a s e s   f or   a gr o - ba s e d  i ndu s t r i e s   u s i ng  nove l   P C A   de e pne t ,”   I E E E   A c c e s s ,   vol .  11 ,     pp. 14983 – 15001, 2023, doi :  10.1109/ A C C E S S .2023.3244499.   [ 5]   S .  S .  C houha n,  U .  P .  S i ngh,  U .  S ha r m a ,  a nd  S .  J a i n,  “ L e a f   di s e a s e   s e gm e n t a t i on  a nd  c l a s s i f i c a t i on  of   j a t r opha   c ur c a s   l .  a n d   ponga m i a   pi nna t a   l .  bi of ue l   pl a nt s   us i ng  c om put e r   vi s i on  ba s e d  a ppr oa c he s ,”   M e as ur e m e nt ,  vol .  171,  F e b.  2021,    doi :  10.1016/ j .m e a s ur e m e nt .2020.108796.   [ 6]   M .  N a ga r a j u  a nd   P .  C ha w l a ,  “ S ys t e m a t i c   r e vi e w   of   de e p  l e a r ni ng  t e c hni que s   i n  pl a nt   di s e a s e   de t e c t i on,”   I nt e r nat i onal   J our nal   o f   Sy s t e m  A s s u r anc e  E ngi ne e r i ng and M anage m e nt , vol . 11, no. 3, pp. 547 – 560, J un. 2020, doi :  10.1007/ s 13198 - 020 - 00972 - 1.   [ 7]   S .  P .  M oha nt y,  D .  P .   H ughe s ,  a nd  M .  S a l a t hé ,  “ U s i ng  de e p  l e a r ni ng  f or   i m a ge - ba s e d  pl a nt   di s e a s e   de t e c t i on,”   F r ont i e r s   i n  P l ant   Sc i e nc e , vol . 7, S e p. 2016, doi :  10.3389/ f pl s .2016.01419.   [ 8]   M .  A r s e novi c ,  M .  K a r a novi c ,  S .  S l a doj e vi c ,  A .  A nde r l a ,  a nd  D .  S t e f a novi c ,  “ S ol vi ng  c ur r e nt   l i m i t a t i ons   o f   de e p  l e a r ni ng   ba s e d   a ppr oa c he s  f or  pl a nt  di s e a s e  de t e c t i on,”   Sy m m e t r y , vol . 11, no. 7, J ul . 2019, doi :  10.3390/ s ym 11070939.   [ 9]   S .  K a ur ,  S .  P a nde y,  a nd  S .  G oe l ,  “ P l a nt s   di s e a s e   i de nt i f i c a t i on  a nd  c l a s s i f i c a t i on  t hr ough  l e a f   i m a ge s :   a   s ur ve y,”   A r c hi v e s   of   C om put at i onal  M e t hods  i n E ngi ne e r i ng , vol . 26, no. 2, pp. 507 – 530, A pr . 2019, doi :  10.1007/ s 11831 - 018 - 9255 - 6.   [ 10]   V .  K .  V i s hnoi ,  K .  K um a r ,  a nd  B .  K um a r ,   “ A   c om pr e he ns i ve   s t udy  of   f e a t ur e   e xt r a c t i on  t e c hni que s   f or   pl a nt   l e a f   di s e a s e   de t e c t i on,”   M ul t i m e di a T ool s  and A ppl i c at i ons , vol . 81, no. 1, pp. 367 – 419, J a n . 2022, doi :  10.1007/ s 11042 - 021 - 11375 - 0.   [ 11]   K .  S i m onya n  a nd  A .  Z i s s e r m a n,  “ V e r y  de e p  c onvol ut i ona l   ne t w or ks   f or   l a r ge - s c a l e   i m a ge   r e c ogni t i on,”   ar X i v - C om put e r   Sc i e n c e ,  pp. 1 - 14,  S e p. 2014 .   [ 12]   K . H e , X .  Z ha ng,  S . R e n, a nd  J .  S un, “ D e e p r e s i dua l   l e a r n i ng  f o r  i m a ge  r e c ogni t i on,”   ar X i v - C om put e r  Sc i e nc e ,  p p. 1 - 12,  D e c . 20 15 .   [ 13]   V .  T a nw a r ,  S .  L a m ba ,  B .  S ha r m a ,  a nd  A .  S ha r m a ,  “ D e e p  l e a r ni ng - ba s e d  a ppr oa c h  f or   l e a f   di s e a s e   of   s uga r c a ne   c l a s s i f i c a t i on,”   i n   2023  I E E E   12t h  I nt e r nat i onal   C onf e r e nc e   on  C om m uni c at i on  Sy s t e m s   and  N e t w or k   T e c hnol ogi e s   ( C S N T ) ,  I E E E ,  pp.  176 – 180 ,  A pr . 2023,  doi :  10.1109/ C S N T 57126.2023.10134643.   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       C om pr e he n s iv e   s ur v e y  of  aut om at e d pl ant  l e af  di s e a s e  i de nt if ic at io n t e c hni que s :   …  ( Shi lp a P at il )   1725   [ 14]   U .  V i gne s h   a nd  B .  S .  C hokka l i nga m ,  “ E nC - S V M W E L :   e n s e m bl e   a ppr oa c h   us i ng  c nn   a nd   s vm   w e i ght e d  a ve r a g e   e n s e m bl e   l e a r ni ng  f or   s uga r c a ne   l e a f   di s e a s e   de t e c t i on,”   i n  2023  I nt e r nat i onal   C onf e r e nc e   on  Su s t ai nabl e   C om put i ng  and  D at a   C om m uni c at i on Sy s t e m s  ( I C SC D S) , I E E E , pp. 1663 – 1668 , M a r . 2023,   doi :  10. 1109/ I C S C D S 56580.2023.10104818.   [ 15]   K .  L i u  a nd  X .  Z ha ng,  “ P i T L i D :   i de nt i f i c a t i on  of   pl a nt   di s e a s e   f r om   l e a f   i m a ge s   ba s e d  on  c onvol ut i ona l   ne ur a l   ne t w or k,”   I E E E / A C M   T r ans ac t i ons   on  C om put at i onal   B i ol ogy   and  B i oi nf or m at i c s ,  vol .  20,  no.  2,  pp.  1278 – 1288,  2023,  doi :   10.1109/ T C B B .2022.3195291.   [ 16]   Y .  H .  B hos a l e ,  S .  R .  Z a nw a r ,  S .  S .  A l i ,  N .  S .  V a i dya ,  R .  A .  A ut i ,  a nd  D .  H .  P a t i l ,  “ M ul t i - pl a nt   a nd  m ul t i - c r op  l e a f   di s e a s e   de t e c t i on  a nd  c l a s s i f i c a t i on  us i ng  d e e p  ne ur a l   n e t w or ks ,  m a c hi n e   l e a r ni ng,   i m a ge   pr oc e s s i ng  w i t h   pr e c i s i on  a gr i c ul t ur e   -   a  r e vi e w ,”   i n  2023   I nt e r nat i onal   C onf e r e nc e   on  C om put e r   C om m uni c at i on  an d  I nf or m at i c s   ( I C C C I ) ,  I E E E ,  pp.  1 – 7 ,  J a n.  2023,     doi :  10.1109/ I C C C I 56745.2023.10128246.   [ 17]   A .  A .  B h a r a t e   a nd   M .  S .   S hi r dhonka r ,  “ A   r e vi e w   on  pl a nt   di s e a s e   de t e c t i o n  us i ng  i m a ge   pr oc e s s i ng,”   i n   2017  I nt e r nat i onal   C onf e r e nc e  on I nt e l l i ge nt  Sus t ai nabl e  Sy s t e m s  ( I C I SS) , I E E E , pp. 103 – 109 , D e c . 2017,   doi :  10.1109/ I S S 1.2017.8389326.   [ 18]   R .  D a s ,   V .  P ooj a ,  a nd  V .   K a nc ha n a ,  “ D e t e c t i on  of   di s e a s e s   on  vi s i bl e   p a r t   of   pl a nt   —   a   r e vi e w ,”   i n  2017  I E E E   T e c hnol ogi c al   I nnov at i ons  i n I C T  f or  A gr i c ul t ur e  and R ur al  D e v e l opm e nt  ( T I A R ) , I E E E , pp. 4 2 – 45 , 2017,   doi :  10.1109/ T I A R .2017.8273683.   [ 19]   J .  P .  S ha h,  H .  B .  P r a j a pa t i ,  a nd  V .  K .  D a bhi ,  “ A   s ur ve y  on  de t e c t i on  a nd  c l a s s i f i c a t i on  of   r i c e   pl a nt   di s e a s e s ,”   i n  2016  I E E E   I nt e r nat i onal   C onf e r e nc e   on  C ur r e nt   T r e nd s   i n  A dv anc e d  C om put i ng  ( I C C T A C ) ,  pp.  1 – 8 ,  M a r .  2016,   doi :   10.1109/ I C C T A C .2016.7567333.   [ 20]   B .  S .  P r a j a pa t i ,  V .   K .  D a bhi ,  a nd   H .  B .   P r a j a pa t i ,  “ A   s ur ve y   on  de t e c t i on  a nd  c l a s s i f i c a t i on  of   c ot t on  l e a f   di s e a s e s , ”   i n  201 6   I nt e r nat i onal   C onf e r e nc e   on  E l e c t r i c al ,  E l e c t r oni c s ,  and  O pt i m i z at i on  T e c hni que s   ( I C E E O T ) ,  I E E E ,  pp.  2499 – 2506 ,  M a r .  2016,   doi :  10.1109/ I C E E O T .2016.7755143.   [ 21]   Z .  I qba l ,  M .  A .  K ha n,  M .  S ha r i f ,  J .  H .  S ha h,  M .  H .   R e hm a n,  a nd  K .  J a ve d,  “ A n  a ut om a t e d  de t e c t i on  a nd  c l a s s i f i c a t i on  of   c i t r us   pl a nt   di s e a s e s   us i ng  i m a ge   pr oc e s s i ng  t e c hni que s :   a   r e vi e w ,”   C om put e r s   and  E l e c t r oni c s   i n  A gr i c ul t ur e ,  vol .  153,  pp.  12 – 32,  O c t .  2018, doi :  10.1016/ j .c om pa g.2018.07.032.   [ 22]   P .  S ha r m a ,  P .  H a ns ,  a nd  S .  C .  G upt a ,  “ C l a s s i f i c a t i on  of   pl a nt   l e a f   di s e a s e s   us i ng  m a c hi ne   l e a r ni ng  a nd  i m a ge   pr e pr oc e s s i n g   t e c hni que s ,”   i n  2020  10t h  I nt e r nat i onal   C onf e r e nc e   on  C l oud  C o m put i ng,  D at a  Sc i e nc e   &   E ngi ne e r i ng  ( C onf l ue nc e ) ,  I E E E ,    pp. 480 – 484 , J a n. 2020,   doi :  10.1109/ C onf l ue nc e 47617.2020.9057889.   [ 23]   S .  H .  L e e ,  C .  S .  C h a n,  P .  W i l ki n,  a nd  P .  R e m a gni no,  “ D e e p - pl a nt :   pl a nt   i de nt i f i c a t i on  w i t h  c onvol ut i ona l   ne ur a l   ne t w or ks ,”   i n   2015 I E E E  I nt e r nat i onal  C onf e r e nc e  on I m age  P r oc e s s i ng ( I C I P ) , I E E E , pp. 4 52 – 456 , 2015,   doi :  10.1109/ I C I P .2015.7350839.   [ 24]   L .  L i ,  S .  Z ha ng,  a nd  B .  W a ng,  “ P l a nt   di s e a s e   de t e c t i on  a nd  c l a s s i f i c a t i on  by  de e p  l e a r ni ng - a   r e vi e w ,”   I E E E   A c c e s s ,  vol .  9,    pp. 56683 – 56698, 2021, doi :  10.1109/ A C C E S S .2021.3069646.   [ 25]   D .  P .  H ughe s   a nd  M .  S a l a t he ,  “ A n  op e n  a c c e s s   r e pos i t or y  of   i m a ge s   on  pl a nt   he a l t h  t o  e na bl e   t he   de ve l opm e nt   of   m obi l e   di s e a s e   di a gnos t i c s ,”   a r X i v - C om put e r  Sc i e nc e ,  pp. 1 - 13,  N ov. 2015 .   [ 26]   A .  R a m c ha r a n,  K .  B a r a now s ki ,  P .  M c C l os k e y,  B .  A hm e d,  J .  L e gg,  a nd  D .  P .   H ughe s ,  “ D e e p  l e a r ni ng  f or   i m a ge - ba s e d  c a s s a v a   di s e a s e  d e t e c t i on,”   F r ont i e r s  i n P l ant  Sc i e nc e , vol . 8, O c t . 2017, doi :  10.3389/ f pl s .2017.01852.   [ 27]   D .  O .  O ye w ol a ,  E .  G .   D a da ,  S .  M i s r a ,  a nd  R .  D a m a š e vi č i us ,  “ D e t e c t i ng  c a s s a va   m os a i c   di s e a s e   u s i ng  a   de e p  r e s i dua l   c onvol ut i ona l  ne ur a l  ne t w or k w i t h di s t i nc t  bl oc k pr oc e s s i ng,”   P e e r J  C om put e r   Sc i e nc e , vol . 7, 2021, doi :  10.7717/ pe e r j - c s .352.   [ 28]   Y .  Z ha o  e t   al . ,   “ A n   e f f e c t i ve   a ut om a t i c   s y s t e m   de pl oye d   i n  a gr i c ul t ur a l   i nt e r ne t   of   t hi ngs   u s i ng  m ul t i - c ont e xt   f us i on  n e t w or k   t ow a r ds  c r op di s e a s e  r e c ogni t i on i n t he  w i l d,”   A ppl i e d Sof t  C om put i ng , vol . 89, 2020, doi :  10.1016/ j .a s oc .2020.106128.   [ 29]   K .  M .  H os ny,  W .  M .  E l - H a dy,  F .  M .  S a m y,  E .  V r oc hi dou,  a nd  G .  A .  P a pa kos t a s ,  “ M ul t i - c l a s s   c l a s s i f i c a t i on  of   pl a nt   l e a f   di s e a s e s   us i ng  f e a t ur e   f us i on  of   de e p  c onvol ut i ona l   ne ur a l   ne t w or k  a nd  l oc a l   bi na r y  pa t t e r n,”   I E E E   A c c e s s ,  vol .  11,  pp.   62307 – 62317,   2023, doi :  10.1109/ A C C E S S .2023.3286730.   [ 30]   P .  G a r g  e t   al . ,   “ E nvi r onm e nt a l   a nd   s oi l   pa r a m e t e r s   f or   ge r m i na t i on  o f   l e a f   s po t   di s e a s e   i n  t he   gr oundnut   pl a nt   us i ng  I o T - e na bl e d  s e ns or  s y s t e m ,”   I E E E  Se ns or s  L e t t e r s , vol . 7, no. 12, pp. 1 – 4, D e c . 2023, doi :  1 0.1109/ L S E N S .2023.3330923.   [ 31]   Y .  Z ha o  e t   al . ,   “ P l a nt   di s e a s e   de t e c t i on   us i ng  g e ne r a t e d  l e a v e s   ba s e d   on  doubl e ga n,”   I E E E / A C M   T r ans ac t i ons   on  C om put at i onal   B i ol ogy  and B i oi nf or m at i c s , vol . 19, no. 3, pp. 1817 – 1826, M a y 2022, doi :  10.1109/ T C B B .2021.3056683.   [ 32]   C . M a dhur ya  a nd  E . A . J ubi l s on, “ Y R 2S :  e f f i c i e nt  de e p l e a r ni ng t e c hni que  f or  de t e c t i ng a nd c l a s s i f yi ng pl a nt  l e a f  di s e a s e s ,”   I E E E   A c c e s s , vol . 12, pp. 3790 – 3804, 2024, doi :  10.1109/ A C C E S S .2023.3343450.   [ 33]   S .  S .  C houha n,  A .  K a ul ,  U .  P .  S i ngh,   a nd  S .  J a i n,  “ B a c t e r i a l   f or a gi ng  opt i m i z a t i on  ba s e d  r a di a l   ba s i s   f unc t i on  ne ur a l   ne t w or k   ( B R B F N N )   f or   i de nt i f i c a t i on  a nd  c l a s s i f i c a t i on  of   pl a nt   l e a f   di s e a s e s :   a n  a ut om a t i c   a ppr oa c h  t ow a r ds   pl a nt   pa t hol ogy,”   I E E E   A c c e s s , vol . 6, pp. 8852 – 8863, 2018, doi :  10.1109/ A C C E S S .2018.2800685.   [ 34]   A .  B ha r ga va ,  A .  S hukl a ,  O .  P .  G o s w a m i ,  M .  H .  A l s ha r i f ,  P .  U t ha ns a kul ,  a nd  M .  U t ha ns a kul ,  “ P l a nt   l e a f   di s e a s e   de t e c t i on ,   c l a s s i f i c a t i on,  a nd  di a gno s i s   u s i ng  c om put e r   vi s i on  a nd  a r t i f i c i a l   i nt e l l i ge nc e :   a   r e vi e w ,”   I E E E   A c c e s s ,  vol .  12,  pp.  37443 – 37469,   2024, doi :  10.1109/ A C C E S S .2024.3373001.   [ 35]   S .  A l l a oua   C he l l oug,  R .  A l ka nhe l ,  M .  S .  A .   M ut ha nna ,  A .  A z i z ,  a nd  A .  M ut ha nna ,  “ M U L T I N E T :   a   m ul t i - a ge nt   D R L   a nd  e f f i c i e nt ne t   a s s i s t e d  f r a m e w or k  f or   3d  pl a nt   l e a f   di s e a s e   i de nt i f i c a t i on  a nd   s e ve r i t y  qua nt i f i c a t i on,”   I E E E   A c c e s s ,  vol .  11,     pp. 86770 – 86789, 2023, doi :  10.1109/ A C C E S S .2023.3303868.   [ 36]   E .  M oupoj ou  e t   al . ,   “ F i e l dP l a nt :   a   d a t a s e t   of   f i e l d  pl a nt   i m a g e s   f or   pl a nt   di s e a s e   de t e c t i on  a nd  c l a s s i f i c a t i on  w i t h  de e p  l e a r ni ng, ”   I E E E  A c c e s s , vol . 11, pp. 35398 – 35410, 2023, doi :  10.1109/ A C C E S S .2023.3263042.   [ 37]   R .  R a s hi d,  W .  A s l a m ,  R .  A z i z ,  a nd   G .  A l de hi m ,  “ A n   e a r l y  a nd  s m a r t   de t e c t i on  of   c or n  pl a nt   l e a f   di s e a s e s   us i ng  I o T   a nd  de e p   l e a r ni ng m ul t i - m ode l s ,”   I E E E  A c c e s s , vol . 12, pp. 23149 – 23162, 2024, doi :  10.1109/ A C C E S S .2024.3357099.   [ 38]   X .  Z hu  e t   al . ,  “ L A D - ne t :   a   nove l   l i ght   w e i ght   m ode l   f or   e a r l y  a ppl e   l e a f   pe s t s   a nd  di s e a s e s   c l a s s i f i c a t i on,”   I E E E / A C M   T r ans ac t i ons   on  C om put at i onal   B i ol ogy   and  B i oi nf or m at i c s ,  vol .  20 ,  no.  2,  pp.  1156 – 1169,  M a r .  2023,  doi :   10.1109/ T C B B .2022.3191854.   [ 39]   M .  M a s ood  e t   al . ,  “ M a i z e N e t :   a   de e p   l e a r ni ng  a ppr oa c h  f or   e f f e c t i ve   r e c ogn i t i on  of   m a i z e   pl a nt   l e a f   di s e a s e s ,”   I E E E   A c c e s s ,    vol . 11, pp. 52862 – 52876, 2023, doi :  10.1109/ A C C E S S .2023.3280260.   [ 40]   K . S . P a t l e , R . S a i ni , A . K um a r , S . G . S ur ya , V . S . P a l a pa r t hy, a nd K . N . S a l a m a , “ I oT  e na bl e d, l e a f  w e t ne s s  s e n s or  on t he  f l e xi bl e   s ubs t r a t e s   f or   i n - s i t u  pl a nt   di s e a s e   m a na ge m e nt ,”   I E E E   Se ns or s   J ou r nal ,   vol .  21,  no.  17,  pp.  19481 – 19491,  S e p.  2021,    doi :  10.1109/ J S E N .2021.3089722.   [ 41]   V . B a l a f a s , E . K a r a nt oum a ni s ,  M .  L out a , a nd  N . P l o s ka s ,  “ M a c hi ne  l e a r ni ng a n d de e p l e a r ni ng f or  pl a nt  di s e a s e  c l a s s i f i c a t i on  a n d   de t e c t i on,”   I E E E   A c c e s s , vol . 11, pp. 114352 – 114377, 2023, doi :  10.1109/ A C C E S S .2023.3324722.   [ 42]   S .  S .  A .  B e gum   a nd  H .  S ye d,  “ G S A t t - C M N e t v3:   pe ppe r   l e a f   di s e a s e   c l a s s i f i c a t i on  us i ng  os pr e y  opt i m i z a t i on,”   I E E E   A c c e s s ,    vol . 12, pp. 32493 – 32506, 2024, doi :  10.1109/ A C C E S S .2024.3358833.   [ 43]   C .  Z hou,  S .  Z hou,  J .  X i ng,  a nd  J .  S ong,  “ T om a t o  l e a f   di s e a s e   i de nt i f i c a t i on  b y  r e s t r uc t ur e d  de e p  r e s i dua l   de n s e   ne t w or k,”   I E E E   A c c e s s , vol . 9, pp. 28822 – 28831, 2021, doi :  10.1109/ A C C E S S .2021.3058947.     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   20 25 :   1719 - 1726   1726   [ 44]   X .  L i u,  W .  M i n,  S .  M e i ,  L .   W a ng,  a nd  S .  J i a ng,  “ P l a nt   di s e a s e   r e c ogni t i on:   a   l a r ge - s c a l e   be nc hm a r k  da t a s e t   a nd   a   vi s ua l   r e gi on   a nd  l os s   r e w e i ght i ng  a ppr oa c h,”   I E E E   T r ans ac t i ons   on  I m age   P r o c e s s i ng ,  vol .   30,  pp.  2003 – 2015,   2021,  doi :   10.1109/ T I P .2021.3049334.   [ 45]   P .  P uj a r ,  A .  K um a r ,  a nd  V .  K um a r ,  “ E f f i c i e nt   pl a nt   l e a f   de t e c t i on  t hr ough  m a c hi ne   l e a r ni ng  a ppr oa c h  b a s e d  on   c or n  l e a f   i m a g e   c l a s s i f i c a t i on,”   I A E S  I nt e r nat i onal   J our nal   of   A r t i f i c i al   I n t e l l i ge nc e   ( I J - A I ) ,   vol .  13,  no.  1,  p p.  1139 - 1148 ,  M a r .  2024,  doi :   10.11591/ i j a i .v13.i 1.pp1139 - 1148.   [ 46]   S .  H .  S r e e dha r a ,  V .  K um a r ,  a nd  S .  S a l m a ,   “ E f f i c i e nt   bi g  da t a   c l us t e r i ng  us i ng   a dhoc   f uz z y  c   m e a ns   a nd  a ut o - e nc ode r   C N N ,”   i n   I nv e nt i v e  C om put at i on and I nf or m at i on T e c hnol ogi e s , 2023, pp. 353 – 368. doi :   10.1007/ 978 - 981 - 19 - 7402 - 1_25.   [ 47]   A .  A .  A l   A r f a j   e t   al . ,  “ M ul t i - s t e p  pr e pr oc e s s i ng  w i t h  un e t   s e gm e nt a t i on  a nd  t r a ns f e r   l e a r ni ng  m ode l   f or   pe ppe r   be l l   l e a f   di s e a s e   de t e c t i on,”   I E E E   A c c e s s , vol . 11, pp. 132254 – 132267, 2023, doi :  10.1109/ A C C E S S .2023.3334428.   [ 48]   L .  T i a n  e t   al . ,  “ V M F - s s d:   a   nove l   v - s pa c e   ba s e d  m ul t i - s c a l e   f e a t ur e   f us i on  s s d  f or   a ppl e   l e a f   di s e a s e   de t e c t i on,”   I E E E / A C M   T r ans ac t i ons   on  C om put at i onal   B i ol ogy   and  B i oi nf or m at i c s ,  vol .  20,  no.  3,  pp.  2016 – 2028,  2023,  doi :   10.1109/ T C B B .2022.3229114.       B I O G R A P H I E S  O F  A U T H O R S       Shilpa Pat il           earned her B achelor' s  of Engi neering  ( B . E .   degree )   in  electroni cs and   communi cation  engineerin g  from  Visvesvaraya  Technological   Unive rsity ,  Belagavi  in  2006.  She  has  obtained  her  master' s  degree  in  M.Tech .   ( communi cation  syst ems )  from  Visvesvaraya   Technological  University ,  Belagavi   in  2010.  C urrently   she  is   a  research  s cholar  at   Visvesvaraya  Technological  University ,  Belagavi  doing  her  Ph .D .   in  Department  of   Electronics  and  Communication  Engineering ,  Visvesvaraya  Te chnological  University - Resear ch Resou rce Ce ntre,  Visvesvaraya Technological Un iversity , Belagavi and also working   as  assistan t  professor  in  BLDEA’s   V  P  Dr.   P  G  Halakatti   Colle ge  of  Engineering  and   Technology.  She  has  attended   many  workshops  and   induction  progra ms  conducted  by  various   universities.  Her  areas  of  interest  are  communi cation  systems ,  interne t  of  things ,  and  machine  learning . She can be contacted a t email: shilpapatil122024@ gmail.com.         Dr.  Ashokkumar  P .   Sundramma           is  a  Professor  in   the  Departmen t  of  Computer  Scienc e  and  Engine ering  at  ACS  College   of  Engine ering,   Bangal ore   with  an  exper ience   of  22  years  in  teaching .  He  is   qualified  in  Bachelor   of  Engineering  (B.E.   d egree)  in  electroni cs  and   communi cation  engineerin g   from  Kuvempu  University  and  mas t er  deg rees  in  c omput er  applica tion   to   in dustr ial   driv es  from   Vi svesv araya   T echno logic al  U niversi ty,   Bela gavi ,  a nd  Ph.D .   i n  De partm ent  of  In forma tion   and  Commu nicat ion  Engin eeri ng  and   spec ializ ation   in   compute r  sci ence  a nd  en ginee ring  f rom  AN NA  Un ivers ity,  C henna i.  His  are as  of  i ntere st  ar e  big data an alyt ics, ma chine l earni ng, int erne t of thin gs, web s ervic es se curity, i mage p roces sing,   e - comme rce,  a nd  QoS  at tribu tes  and  n etwor king.  He  can  b e  contact ed  at  em ail:   ashokdb it201 7@ gmai l.com .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.