I A E S  I n t e r n at io n al  Jou r n al  of  A r t if ic ia I n t e ll ig e n c e  ( I J - AI )   V ol .   14 , N o.   4 A ugus 2025 , pp.  3274 ~ 3286   I S S N 2252 - 8938 ,   D O I 10.11591/ ij a i. v 14 .i 4 .pp 3274 - 3286          3274       Jou r n al  h om e page ht tp : // ij ai . ia e s c or e .c om   M od i f i e d  z e r o - r e f e r e n c e  d e e p  c u r ve  e st i m at i on  f or  c on t r ast   q u al i t y e n h a n c e m e n t  i n  f ac e  r e c ogn i t i on       M u h am m ad  K ah f A u li a 1 , D yah  A r u m in g T ya s 2   1 M a s t e r  P r ogr a m  i n C om put e r  S c i e nc e s , F a c ul t y of  M a t he m a t i c s  a nd N a t ur a l  S c i e nc e s U ni ve r s i t a s  G a dj a M a da , Y ogya k a r t a , I ndone s i 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 l e c t r oni c s , F a c ul t y of  M a t he m a t i c s  a nd  N a t ur a l  S c i e nc e s ,   U ni ve r s i t a s  G a dj a M a da Y ogya ka r t a , I ndone s i 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 J ul  11, 2024   R e vi s e A pr  11, 2025   A c c e pt e J un 8, 2025       Face  recognition  systems  remain  challenged  by  variable  lighting  cond itions.  While  zero - reference  deep  curve  estimati on   ( Zero - DCE effe ctively  enhances  low - light  images,  it  frequently   induces  overexposure  in   n ormal -   and  high - brightness  scenarios.  This  study  introduces  modified  Zero - DCE  combined  with t hree establ ished enh ancement t echniques : contras t stre tching  (CS),  contrast  limited  adaptive   histogram  equalization   (CLAHE ),  and  brightness  preserving  dynamic  histogram  equalization   (BP DHE).  Evaluations  employed  the  extended   Yale   face   database  an face   recognition   technology  (FERET)  datasets,  with  10  representative  s amples  assessed  usi ng  the  blind/referenceless  image   spatial  quality  ev aluator  (BRISQUE)  metric.  Modified  Zero - DCE  with  BPDHE   produced  o ptimal  enhancement   quality achieving   mean  BRISQUE   score  of  16.018.   On  the  extended  Yale  face  database  B,  visual  geometry  group  16  ( V GG16 )   integrated   with  modified  Zero - DCE  and  CLAHE  attained  8 3.65%  recognition   accuracy,  representing  a   6.08 - percentage - point  impro vement  over  conventional  Zero - DCE.   For  the   200 - subject  FERET   subset,  r esidual  network   50  ( ResNet50 )   with  modified  Zero - DCE  and   CLAHE  ac hieved  67.41%  accuracy.  Notably,  standard   Zero - DCE  with  CLAHE   demon strated  superior  robustness  in  extremely  low - light   conditions,  highlighti ng  the  illumination - dependent  performance  characteristics  of  these  enhan cement  approaches.   K e y w o r d s :   B r ig ht ne s s   D e e p l e a r ni ng   F a c e  r e c ogni ti on   I m a ge  c ont r a s e nha nc e m e nt   Z e r o - r e f e r e nc e  de e p c ur ve   e s ti m a 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 :   D ya h A r um in g T ya s   D e pa r tm e nt  of  C om put e r  S c ie nc e  a nd E le c tr oni c s , F a c ul ty  of  M a th e m a ti c s  a nd N a tu r a S c ie nc e s   U ni ve r s it a s  G a dj a h M a da   B ul a ks um ur , C a tu r tu ngga l,  D e pok, S le m a n, Y ogya k a r ta , I ndone s ia   E m a il dya h.a r um in g.t @ ugm .a c .i d       1.   I N T R O D U C T I O N   F a c e   r e c ogni ti on  is   c r uc ia f or   id e nt if yi ng  a nd  ve r if yi ng  f a c ia c la im s   [ 1] H ow e ve r f a c e   r e c ogni ti on  s ys te m s   f a c e   c ha ll e ng e s   due   to   dyn a m ic   e nvi r onm e nt s pa r ti c ul a r ly   dyna m ic   li ght in a nd  lo w - li ght   s c e na r io s T he s e  a f f e c th e   f a c ia f e a tu r e s r e duc in a c c ur a c a nd  in c r e a s in m is id e nt if ic a ti on  [ 2] [ 3 ] A ddr e s s in th e s e   c ha ll e nge s   r e qui r e s   in nova ti ve   a ppr oa c he s   to   e nha n c e   im a ge   qua li ty   be f or e   r e c ogni ti on,  e m pha s iz in th e   ne e d f or  e f f e c ti ve  pr e pr oc e s s in g m e th ods .   O ne   pr om is in a ppr oa c h,  z e r o - r e f e r e nc e   de e c ur ve   e s ti m a ti on   ( Z e r o - D C E )   [ 4] ha s   pr ove n   e f f e c ti ve   in   e nha n c in th e   c ont r a s qu a li ty   of   lo w - li ght   im a ge s .  Z e r o - D C E   is   li ght w e ig ht   a nd c om put a ti ona ll e f f ic ie nt m a ki ng  it   s ui ta bl e   f or   r e a l - ti m e   a ppl ic a ti ons   [ 5] H o w e ve r it s   li m it a ti ons   s uc a s   ove r e xpos ur e   in   nor m a or   hi gh - br ig ht ne s s   im a ge s   hi ghl ig ht   th e   ne e f or   m odi f ic a ti ons   to   im pr ove  a da pt a bi li ty   a c r o s s   br oa d e r   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       M odi fi e d z e r o - r e fe r e nc e  d e e p c u r v e  e s ti m at io n f or  c ont r a s qua li ty     ( M uhamm ad K ahf A ul ia )   3275   li ght in c ondi ti ons   [ 6] O ve r e xpos ur e   c a le a d   to   lo s s   of   f a c ia l  f e a tu r e s de c r e a s in f a c e   r e c ogni ti on  a c c ur a c or   c a us in m is id e nt if ic a ti on  [ 7] [ 8] P r e vi ous   s tu di e s   ha v e   p r opos e va r io us   e nha n c e m e nt s   to   Z e r o - D C E ,   s uc a s   Z e r o - D C E + +   [ 5]   a nd  Z e r o - D C E   T in [ 9] bu th e s e   m odi f ic a ti ons   of te f a ll   s hor t   of   s ig ni f ic a nt ly   im pr ovi ng  im a ge   qua li ty .   T he s e   li m it a ti ons   unde r s c or e   th e   ne e f or   a lt e r na ti ve   a ppr oa c he s   to   ba la nc e   e f f ic ie nc y a nd pe r f or m a nc e .   T hi s   s tu dy  pr opos e s   m odi f ie Z e r o - D C E de s ig ne to   ov e r c om e   th e s e   s hor tc om in gs   th r ough  a r c hi te c tu r a c ha nge s   a nd  in te gr a ti on  w it tr a di ti ona c ont r a s e nha nc e m e nt   m e th ods :   c ont r a s s tr e tc hi ng   ( C S )   [ 10] c ont r a s li m it e a da pt iv e   hi s to gr a m   e qua li z a ti on  ( C L A H E )   [ 11] a nd  br ig ht ne s s   pr e s e r vi ng  dyna m ic   hi s to gr a m   e qua li z a ti on   ( B P D H E )   [ 12] T he s e   tr a di ti ona m e t hods   ha ve   be e w id e ly   us e in   dom a in s   li ke   m e di c a im a gi ng  a nd  f a c ia r e c ogni ti on  due   to   th e ir   a da pt a bi li t to   va r yi ng  br ig ht ne s s   le ve ls B c om bi ni ng  th e   s tr e ngt hs   of   bot h   tr a di ti ona a nd  de e le a r ni ng - ba s e d   m e th ods w e   a im   to   a ddr e s s   dyna m ic   li ght in c ha ll e nge s  m or e  e f f e c ti ve ly .   T e va lu a te   th e   pr opos e m e th od,  w e   e m pl oy  two  c om pl e m e nt a r m e tr ic s th e   bl in d/ r e f e r e nc e le s s   im a ge   s pa ti a qua li ty   e va lu a to r   ( B R I S Q U E )   [ 13 ]   a nd  c la s s if ic a ti on  a c c ur a c y.  B R I S Q U E   m e a s ur e s   pe r c e pt ua l   qua li ty   w it hout   r e qui r in a   r e f e r e nc e   im a ge m a ki ng  it   id e a f or   a s s e s s in c ont r a s e nha n c e m e nt   e f f e c ts .   C la s s if ic a ti on a c c ur a c y di r e c tl y e va lu a te s  t he  pe r f or m a nc e  of  f a c e  r e c ogni ti on mode ls  ( vi s ua ge om e tr y gr oup   16  ( V G G 16 )   [ 14]   a nd  r e s id ua ne twor k   50  ( R e s N e t5 0 )   [ 15] )   p r e pr oc e s s e w it our   m e th ods T he s e   m e tr ic s   c om pr e he ns iv e ly  unde r s ta nd t he   e nha nc e m e nt s '  i m pa c on i m a g e  qua li ty  a nd r e c ogni ti on a c c ur a c y.   T he   da ta s e ts   u s e in   th is   s tu dy  a r e   th e   e xt e nde Y a le   f a c e   d a ta ba s e   [ 16]   a nd  f a c e   r e c ogni ti on   te c hnol ogy  ( F E R E T )   [ 17] [ 18 ] c hos e f or   th e ir   di ve r s e   li ght in c ondi ti ons   a nd  s ubj e c va r ia bi li ty T he   e xt e nde Y a le   f a c e   da t a ba s e   B   in c lu d e s   im a g e s   c a pt ur e unde r   c ont r ol le li ght in va r ia ti ons w hi le   F E R E T   of f e r s   a   w id e   r a nge   of   pos e s e xpr e s s io n s a nd  s ubj e c de m ogr a phi c s T he   in c lu s io of   th e   lo w - li ght   da ta s e ( L O L )   [ 19]   or   tr a in in m odi f ie Z e r o - D C E   e ns ur e s   th e   m ode is   opt im iz e f or   lo w - li ght   c ondi ti ons a li gn in g   w it h t he  s tu dy' s  obj e c ti ve  t o a ddr e s s  l ig ht in g c ha ll e nge s  c om pr e he ns iv e ly .   T hi s   s tu dy   br id ge s   Z e r o - D C E ' s   a da pt a bi li ty   ga in   dyn a m ic   li ght in by  c om bi ni ng  m odi f ie d     Z e r o - D C E   w it tr a di ti ona e nha nc e m e nt   m e th ods im pr ovi ng  b ot c ont r a s qua li ty   a nd  r e c ogni ti on  a c c ur a c y.   T he   a ppr oa c e nh a nc e s   r e li a bi li ty   f or   r e a l - w or ld   a ppl ic a ti on s   li ke   s ur ve il la n c e   a nd   m obi le   a ut he nt ic a ti on.  R e s ul ts   d e m ons tr a te   m odi f ie Z e r o - D C E ' s   pot e nt ia to   a dva nc e   f a c e   r e c ogni ti on  a dopt io n,  und e r s c or in c ont r a s e nha nc e m e nt ' s  c r it ic a r ol e  i n opti m iz in g de e p l e a r ni ng mode ls .       2.   L I T E R A T U R E   R E V I E W   R e s e a r c h   on  f a c ia l   r e c ogni ti on  e xpl or e s   va r io us   m e th odol ogi e s A   c om m on  a ppr oa c h   in vol ve s   c onvolut io na ne ur a ne tw or ks   ( C N N )   w it pr e tr a in e m ode ls   li ke   V G G 16  a nd  R e s N e t5 [ 20] [ 21] W he te s te on  th e   e xt e nde Y a le   f a c e   da ta ba s e   B ,   V G G 16  a nd  R e s N e t5 a c hi e v e 46.64   a nd   46.73%   a c c ur a c y,   r e s pe c ti ve ly   [ 20] A not he r   s tu dy  r e por te hi ghe r   a c c ur a c ie s   of   70.78  a nd  64.87%   [ 21] .   D e s pi te   im pr ove m e nt s , t he s e  m ode ls   s tr uggl e  w it h br ig ht ne s s  va r ia ti ons , r e qui r in g a ddi ti ona e nha nc e m e nt s .   Z e r o - D C E   im p r ove s   c ont r a s in   lo w - li ght   i m a ge s   [ 4] Z e r o - D C E   is   li ght w e ig ht f a s t,   a nd  s upe r io r   i n   non - uni f or m   li ght in c ondi ti ons   a nd  lo w - li ght in g   c a s e s   [ 5] L e al .   [ 22]   us e Z e r o - D C E   f or   d r ow s in e s s   de te c ti on,  in c r e a s in g   a c c ur a c f r om   73.56  to   86.75% Z hou  [ 23]   a ppl ie it   f or   bl in de te c ti on,  im pr ovi ng  a c c ur a c f r om   58.80  to   76.50 %   ( r ig ht   e ye )   a nd   70.60  to   94.1 0%   ( le f t   e ye ) G uo  e al [ 4]   f ound  Z e r o - D C E   ne a r ly   m a tc he R e ti ne xN e in   pr e c is io n - r e c a ll   but   ou tp e r f or m e ot he r   m e th ods   l ik e   lo w - li ght   im a ge   e nha nc e m e nt  ( L I M E )   a nd E nl ig ht e n G A N . W e e al .   [ 6]   m od if i e d Z e r o - D C E  t o ope r a te  i n t he   hue , s a tu r a ti on,   a nd va lu e   ( H S V )   c ol or  s pa c e , a c hi e vi ng t he  hi ghe s pe a s ig na l - to - noi s e  r a ti o   ( P S N R )   o f   16.75 dB  a nd l ow e s m e a a bs ol ut e   e r r or   ( M A E )   of   98.78,  out pe r f o r m in E n li ght e n G A N   a nd  R e ti ne xN e t.   H ow e ve r va r ia nt s   li ke   Z e r o - D C E + +   [ 5]   a nd  Z e r o - D C E   T in [ 9]   s how e m in im a l   i m pr ove m e nt M or e   a dva nc e m odi f ic a ti ons in c lu di ng  z e r o - r e f e r e nc e   r e s id ua l   a tt e nt io de e p   c ur ve   e s ti m a t io ( Z e r o - R A D C E )   [ 24] z e r o - r e f e r e nc e   lo w - li ght   im a ge   e nha n c e m e nt   w it h   in tr in s ic   noi s e   r e duc ti on   ( Z e r o - L E I N R )   [ 25] a nd  B é z i e r   c ur ve   e s ti m a ti on  ( B é z ie r CE )   [ 26] , e nha nc e  c ont r a s a nd r e duc e  noi s e .   T r a di ti ona c ont r a s e nha nc e m e nt  t e c hni que s , s uc h a s  C L A H E ha ve  a ls o i m pr ove d f a c e  r e c ogni ti on.   W it hout   e nha nc e m e nt C N N   a c hi e ve 97.2%   a c c ur a c y,  but   w it e nha nc e m e nt s a c c ur a c r os e   to   99.8%   [ 27] S im il a r   im pr ove m e nt s   w e r e   not e w it C S   a nd  hi s to gr a m   e qua li z a ti on  on  f a c ia e m ot io r e c ogni ti on  ( F E R )   da ta s e ts   [ 28] O th e r   s tu di e s   a ppl ie C S   to   m a gne ti c   r e s ona nc e   im a gi ng  ( M R I )   im a ge s   [ 29 ] C L A H E   to   f a c ia s ki im a ge s   [ 30] a nd  B P D H E   to   X - r a im a ge s   [ 31] W he a ppl ie to   pa r ti c ul a r   r e s e a r c obj e c ts th e   C S ,   C L A H E a nd  B P D H E   m e th ods   a r e   th e   s up e r io r   c ont r a s qua li ty   e nha nc e m e nt   m e th od s H ow e ve r f ur th e r   r e s e a r c is   ne e de to   de te r m in e   w hi c m e th od  is   s ui ta bl e   f or   ove r c om in th e   w e a kne s s e s   of   th e   Z e r o - D C E   m e th od on f a c ia im a ge s  w it h br ig ht ne s s  pr obl e m s .   T hi s   s tu dy  m odi f ie s   Z e r o - D C E   to   c r e a te   m odi f ie Z e r o - D C E   a nd  e va lu a te s   C S C L A H E a nd  B P D H E   c om bi ne w it Z e r o - D C E   f or   f a c e   r e c ogni ti on  us in V G G 16  a nd  R e s N e t5 0.  M e th ods   a r e   c om pa r e Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I S S N :   2252 - 8938   I nt  J  A r ti f   I nt e ll V ol . 14, No. 4, A ugus 2025 3274 - 3286   3276   us in B R I S Q U E   [ 13]   f or   c ont r a s qua li ty   a nd  c la s s if ic a ti on  a c c ur a c y.  T he   be s e nha n c e m e nt   m e th od  ha s   th e   lo w e s B R I S Q U E , a nd t he  be s m od e a c hi e ve s  t he  hi ghe s a c c u r a c y.       3.   M E T H O D   T hi s   s e c ti on  d e s c r ib e s   th e   d a ta s e t,   m e th odol ogy,  a nd   ke m odi f ic a ti ons   to   Z e r o - D C E   f or   L I M E   I in tr oduc e s   th e   or ig in a l   Z e r o - D C E ,   th e   pr opos e m odi f ie Z e r o - D C E a nd  tr a di t io na c ont r a s e nha nc e m e nt   te c hni que s F in a ll y, i di s c us s e s  t h e  f a c e  de te c ti on a nd de e p l e a r ni ng mode ls  us e d f or  e va lu a ti on.     3.1.   D at as e t s   T hi s   s tu dy  ut il iz e s   th e   e xt e nde Y a le   f a c e   da t a ba s e   B   [ 1 6]   a nd  F E R E T   [ 17] [ 18]   f or   f a c e   r e c ogni ti on  a nd  th e   L O L   da ta s e [ 19]   to   tr a in   m odi f ie Z e r o - D C E T he   e xt e nde Y a le   f a c e   d a ta ba s e   B w it h   2,414  im a ge s   of   38  s ubj e c ts ,   w a s   c hos e f or   it s   c ont r ol le li ght in va r ia ti ons w hi le   th e   F E R E T   da ta s e t,   c ont a in in 14,051  im a ge s   of   1,204  s ubj e c t s pr ovi de s   di ve r s e   pos e s   a nd  e xpr e s s io ns T he   L O L   da ta s e w a s   s e le c te d t o m a in ta in  c on s is te nc w it h t he  or ig in a Z e r o - D C E  t r a in in g s e tu p, e ns ur in g a  f a ir  c om pa r is on.   S om e  F E R E T  c la s s e s  c ont a in  onl y t w o i m a ge s , m a ki ng da ta s e s pl it ti ng i m pr a c ti c a l.  T o a ddr e s s  t hi s im a ge s   w e r e   dupl ic a te to   c r e a te   te pe r   c la s s in c r e a s in th e   da ta s e s iz e   to   14,291  im a ge s T hi s   dupl ic a ti on  di f f e r s  f r om  a ugm e nt a ti on, a s  dupli c a te d i m a ge s  r e m a in  unc ha n ge d but c a n s ti ll  unde r go a ugm e nt a ti on dur in tr a in in g.  F a c e   de te c ti on  us in m ul ti - ta s c a s c a de c onvolut io na ne twor ks   ( M T C N N )   [ 32]   w a s   a ppl ie to   F E R E T  i m a ge s  be f or e  t r a in in g t he  f a c e  r e c ogni ti on mode l.  S a m pl e s  of  t he   e xt e nde Y a le   f a c e  d a ta ba s e   B  a nd   F E R E T  da ta s e ts  a r e   s how n i n F ig ur e s  1 a nd 2.                    F ig ur e  1. T he  e xt e nde Y a le   f a c e  da ta b a s e   B  s a m pl e s   [ 16]                   F ig ur e  2. F E R E T  s a m pl e s   [ 17] , [ 18]       T he   L O L   da t a s e c on s i s ts   of   500   lo w - br ig ht   a n 5 00  nor m a l - br ig ht   im a g e s .   S in c e   Z e r o - D C E   a nd   m odi f ie d   Z e r o - D C E   r e ly   on  de e c ur ve   e s ti m a ti on  n e twor k   ( D C E - N e t) ,   a n   un s up e r vi s e l e a r n in m e th od tr a in in do e s   n ot   r e qui r e   s t a nda r br i ght n e s s   im a g e s M odi f ie Z e r o - D C E   w a s   tr a in e u s in 485     lo w - br ig ht n e s s  i m a g e s  f or  t r a in in g a nd v a li da t io n. F i gur e   3 s ho w s   a  s a m pl e  of  t h e  l o w - br ig ht n e s s  L O L   da t a s e t.               F ig ur e  3. L O L  s a m pl e s   [ 19]       3.2.   M e t h od  d e s ig n   T hi s   r e s e a r c m e th od   c ons i s ts   of   th r e e   s ta ge s m odi f yi ng  Z e r o - D C E pr e pr oc e s s in g,  a nd  f a c e   r e c ogni ti on  m ode li ng.  I m odi f yi ng  Z e r o - D C E w e   r e m ove   a   lo s s   f unc ti on  w it m in im a im pa c t   a nd  a dj us th e   D C E - N e a r c hi te c tu r e   by  m odi f yi ng  hype r pa r a m e te r s   or   l a ye r s in s pi r e by  pr io r   s tu di e s   [ 33]   s how in g   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       M odi fi e d z e r o - r e fe r e nc e  d e e p c u r v e  e s ti m at io n f or  c ont r a s qua li ty     ( M uhamm ad K ahf A ul ia )   3277   th a c e r ta in   lo s s   f unc ti ons   c ont r ib ut e   li tt le   to   c ont r a s e nha nc e m e nt F ig ur e   il lu s tr a te s   th is   pr oc e s s w hi c in vol ve s   s e le c ti ng  a a ppr oa c h,  r e m ovi ng  a   lo s s   f unc ti on,  m odi f yi ng  th e   D C E - N e t,   a nd   e va lu a ti ng  r e s ul ts   to   f in a li z e  t he   m odi f ie Z e r o - D C E .           F ig ur e  4. M odi f yi ng Z e r o - D C E  s ta ge       T he   pr e pr oc e s s in s ta g e   in vol ve s   a ppl yi ng  Z e r o - D C E   or   m odi f ie Z e r o - D C E c onve r ti ng  im a ge s   to   gr a ys c a le a nd  opt io na ll e nha nc in c ont r a s u s in C S C L A H E or   B P D H E r e s ul ti ng  in   s ix   da ta s e va r ia ti ons B R I S Q U E   s c or e s  a r e   c a lc ul a te d   on  a   s ub s e of   10  i m a ge s   f r om   th e   e xt e nde Y a l e   f a c e   da ta b a s e   a nd  F E R E T   da ta s e ts   to   a s s e s s   e nha nc e m e nt   e f f e c ti ve ne s s f ol lo w e by  e va lu a ti ons   on  th e   f ul da ta s e ts   f or   va li da ti on. F ig ur e  5 outl in e s  t hi s  pr e pr oc e s s in g s t a ge  be f or e  m o vi ng t o f a c e  r e c ogni ti on mode li ng.   I th e   f a c e   r e c ogni ti on  m ode li ng   s ta ge ,   th e   da t a s e t s   a r e   s pl it   in to   60%   tr a in in g,  20%   va li da ti on,  a nd  20%   te s da ta w it a ugm e nt a ti on  te c hni que s   a ppl ie d.  V G G 16  a nd  R e s N e t5 m ode ls   a r e   tr a in e f or     20  e poc hs   us in A da m   opt im iz a ti on  w it a   0.001  le a r ni ng   r a t e   a nd  de c a r a te s   of   0.9  a nd  0.999.  F ig u r e   6   de ta il s   th is   s ta ge w he r e   m ode ls   a r e   te s te f or   a c c ur a c to   de te r m in e   th e   be s a ppr oa c f o r   ha ndl in g   br ig ht ne s s  va r ia ti ons  i n f a c e  r e c ogni ti on.           F ig ur e  5. P r e pr oc e s s in g s ta ge           F ig ur e  6. F a c e  r e c ogni ti on mode li ng s ta ge       T e va lu a te   th e   im pa c of   our   m odi f ic a ti ons w e   us e   B R I S Q U E   f or   im a ge   qua li ty   a s s e s s m e nt   a nd  c la s s if ic a ti on a c c ur a c y f or  m ode pe r f or m a nc e . B R I S Q U E , a  no - r e f e r e nc e  m e tr ic , i s  e s s e nt ia f or  da ta s e ts  l ik e   th e   e xt e nde Y a le   f a c e   da ta ba s e   B   a nd  F E R E T w hi c la c n or m a il lu m in a ti on   r e f e r e nc e s B c om bi ni ng   pe r c e pt ua qua li ty   a s s e s s m e nt   w it c la s s if ic a ti on  a c c ur a c y,  w e   e ns ur e   th a th e   pr opos e m odi f ic a ti ons   e nha nc e  bot h i m a ge  qua li ty  a nd f a c e  r e c ogni ti on pe r f or m a nc e .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I S S N :   2252 - 8938   I nt  J  A r ti f   I nt e ll V ol . 14, No. 4, A ugus 2025 3274 - 3286   3278   3.3.  Z e r o - r e f e r e n c e  d e e p  c u r ve   e s t im at io n   Z e r o - D C E   [ 4]   e nha nc e s   lo w - li ght   im a ge   c ont r a s by  e s ti m a ti ng  hi gh - or de r   c ur ve s   th a a dj us t     pi xe l - w is e   dyna m ic   r a nge im pr ovi ng  br ig ht ne s s   w hi le   pr e s e r vi ng  c ont r a s t.   U nl ik e   C N N -   or   ge ne r a ti ve   a dve r s a r ia ne twor ( G A N ) - ba s e m e th ods it   ope r a te s   w it hout   pa ir e or   unpa ir e tr a in in da ta T h e   e nha nc e m e nt   i s   dr iv e by   th e   li ght - e nha nc e m e nt   c ur ve   ( L E - c ur ve ) ba s e d   on  a   qua dr a ti c   f unc ti on,  w it hi th e   D C E - N e t,  a s  s how n i n F ig ur e  7.           F ig ur e  7. D C E - N e a r c hi te c tu r e   [ 4]       D C E - N e c ons is ts   of   s e v e c onvolut io la ye r s   w it s ym m e t r ic a s ki c onne c ti ons T h e   f ir s s ix   la ye r s   us e   32  c onvolut io ke r ne ls   ( 3,  s tr id e   1)   w it R e L U   a c ti va ti on,  w hi le   th e   f in a la ye r   ha s   24  ke r ne l s   ( 3,  s tr id e   1)   w it h   T a nh  a c ti va ti on,   ge ne r a ti ng  24   c ur ve   p a r a m e te r   m a ps   f or   e ig ht   it e r a ti ons   ( th r e e   pe r   R G B   c ha nne l) A s   a uns up e r vi s e m e th od,  Z e r o - D C E   r e li e s   on  f our   lo s s   f unc ti ons s pa ti a c ons i s te nc y,  e xpo s ur e   c ont r ol , c ol or  c ons ta nc y, a nd i ll um in a ti on s m oot hne s s .   S pa ti a c ons is te nc y l o s s  i s   s how n i n ( 1) .     = 1 ( | | | | ) 2 ( ) = 1   ( 1)     W he r e   K   is   th e   num b e r   of   lo c a r e gi ons Ω ( i)   is   th e   pi xe a dj a c e nt   to   th e   c e nt e r   pi xe l,   Y   a nd   I   a r e   th e   a ve r a g e   in te ns it va lu e s   of   th e   lo c a r e gi ons   in   th e   ups c a le a nd  or ig in a im a ge r e s pe c ti ve ly E xpos ur e  c ont r ol   lo s s   i s   s how n i n ( 2) .     = 1 | | = 1   ( 2)     W he r e     is   th e   num be r   of   lo c a non - ove r la ppi ng  r e gi ons a nd    is   th e   good  e xpos ur e   le v e ( de f a ul va lu e   is   0.6) .   C ol or  c ons ta nc y l os s  i s  s how n i n ( 3) .     = ( ) 2 , = { ( , ) , ( , ) , ( , ) } ( , )   ( 3)     W he r e     is   th e   a ve r a ge   in te n s it va lu e   of   c ha nne   of   th e   e nha nc e im a ge   is   th e   a ve r a ge   in te n s it va lu e   of   c ha nne ( , )   is   th e   c ha nne l   pa ir   is   r e d   c ha nne l,     is   gr e e c ha nne l,   a nd    is   bl u e   c h a nne l.   I ll um in a ti on s m oot hne s s  l os s  i s  s how n i n ( 4) .     = 1 ( | + | ) 2 , = { , , } = 1   ( 4)     W he r e     is   th e   pi xe l - w is e   a lp ha   m a f or   one   of   ,   or     c ha nne a th e   - th   it e r a ti on,     is   th e   num be r   of   it e r a ti ons   a nd    a r e   th e   hor iz ont a a nd  ve r ti c a gr a di e nt   ope r a t io ns T he s e   gr a di e nt s   m e a s ur e   how   th e   in te ns it y i   c ha nge s   a c r os s   a dj a c e nt  pi xe l s .   T he  t ot a lo s s  of  t h e  f our  l os s  f unc ti ons  i s  de s c r ib e d i n ( 5) .     = + + +    ( 5)     W he r e     a nd    a r e  l os s  w e ig ht s .     3. 4 .   M od if ie d  Z e r o - r e f e r e n c e  d e e p  c u r v e  e s t i m at io n   A   m odi f ic a ti on  e xpe r im e nt   w a s   c onduc t e by  r e m ovi ng  on e   lo s s   f unc ti on  f r om   th e   f our   lo s s   f unc ti ons  i n Z e r o - D C E .  T he  r e s ul ts  of  r e m ovi ng one  l os s  f unc ti on w e r e  t e s te d on a n i m a ge  f r om  t he  e xt e nde d   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       M odi fi e d z e r o - r e fe r e nc e  d e e p c u r v e  e s ti m at io n f or  c ont r a s qua li ty     ( M uhamm ad K ahf A ul ia )   3279   Y a le   f a c e   da ta ba s e   B T he   r e s ul ts   of   th e   lo s s   f unc ti on  r e m ova l   e xpe r im e nt s   a r e   s how n   in   F ig ur e   8.   F ig ur e   8   il lu s tr a te s   th e   im pa c of   r e m ovi ng  e a c lo s s   f unc ti on.  F ig ur e   8( a )   is   th e   in put   im a ge w hi le   F ig ur e   8( b)   s how s   Z e r o - D C E   w it a ll   lo s s e s .   R e m ovi ng  s pa ti a c ons is te n c lo s s   ( )   ( F ig ur e   8( c ) )   le a ds   to   ove r e xpos ur e w hi le  r e m ovi ng e xpos ur e   c ont r ol   lo s s   ( )  ( F ig ur e  8( d ) ) a f f e c ts  l um in a nc e  c ont r ol . F ig ur e  8( e )   s how s  c ol or   c ons ta nc y   lo s s   ( r e m ova l,   r e duc in c ol or   f id e li ty a nd  F ig u r e   8( f )   i ll us tr a te s   how   r e m ovi ng  i ll um in a ti on   s m oot hne s s   lo s s   ( ) in tr oduc e s   a r ti f a c ts .   W hi le   a ll   lo s s e s   a r e   im por ta nt   ha m in im a im pa c on  br ig ht ne s s   a nd  f a c ia de ta il s R e m ovi ng  it   in   m odi f ie Z e r o - D C E   im pr ove e f f ic ie nc w it hout   s a c r if ic in g   c ont r a s t,  us e f ul  f or  r e a l - ti m e  f a c e   r e c ogni ti on . T he  f or m ul a   f or  t ot a lo s s  us e d i m odi f ie Z e r o - D C E , i ni ti a ll y   s how n i n ( 5) , now c ha nge s  t o ( 6) .     = + +    ( 6)                   ( a )   ( b)   ( c )   ( d)   ( e )   (f)     F ig ur e   8.   T h e  r e s ul ts  of  t h e   lo s s   f un c ti on  r e m ov a l  e xp e r im e n ts   of   ( a )  i np ut   im a g e ( b)  Z e r o - D C E ,     ( c )   w it hou ,   ( d)  w it hout   e x p ,   ( e )  w it hout   co l , a nd   ( f )  w it hout   tv A       T he   a r c hi te c tu r e   of   m odi f ie Z e r o - D C E   ( m odi f ie D C E - N e t)   is   not   to di f f e r e nt   f r om   th a of     Z e r o - D C E   ( D C E - N e t) T he   m ode us e s   f e w e r   f il te r s   ( in s t e a of   32)   in   th e   c onvolut io la ye r I a ls in c lu de s   a e xt r a   pool in la ye r   ( M a xP ool 2D )   a f te r   e a c c onc a t e na ti on  a nd  dr opout  la ye r T hi s   pool in la ye r   is   in s pi r e by   th e   s pa ti a a tt e nt io m e c ha ni s m   in   Z e r o - R A D C E   [ 24] F ig ur e   il lu s tr a te s   th e   a r c hi te c tu r e   of   m odi f ie Z e r o - D C E , i .e .,  m odi f ie D C E - N e t.           F ig ur e  9. M odi f ie d Z e r o - D C E  a r c hi te c tu r e       I F ig ur e   9,  th e   gr a bl oc is   th e   c onvolut io la ye r th e   r e bl oc is   th e   dr opout  la ye r a nd  th e   bl ue   bl oc is   th e   pool in la ye r .   M odi f ie d   D C E - N e ha s   7,776  pa r a m e te r s s ig ni f ic a nt ly   f e w e r   th a D C E - N e t’ s   79,416,  due   to   r e duc e f il te r s   pe r   la y e r T hi s   m a ke s   it   li ght e r   a nd  f a s te r   f or   im a ge   e nha nc e m e nt S in c e     doe s   not   ha ve   a   s ig ni f ic a nt   e f f e c on  th e   Z e r o - D C E   ba s e d   on  F ig ur e   10,  a a tt e m pt   w a s   m a de   to   e li m in a te     in  t he   m odi f ie Z e r o - D C E .  T he  r e s ul ts  of  t he  Z e r o - D C E  a nd  m odi f ie Z e r o - D C E  c om pa r is on s ta ge  w it h   a nd w it hout     a r e  s how n i n F ig ur e  10.   F ig ur e   10  c om pa r e s   Z e r o - D C E   a nd  m od if ie Z e r o - D C E   w i t a nd  w it hout   A s   a   ba s e li ne F ig ur e  10( a )  s how s  t he  i nput  i m a ge  us e d f or  e nha nc e m e nt F ig ur e s  10( b)  a nd 10( d)  s how  m in im a d if f e r e nc e s   w he   is   pr e s e nt H ow e ve r F ig ur e s   10( c )   a nd  10( e )   r e ve a th a r e m ovi ng    in   m odi f ie d   Z e r o - D C E   e f f e c ti ve ly   r e duc e s   ove r e xpos ur e c ont r a di c ti ng  s   in te nde f unc ti on  in   Z e r o - D C E T hi s   hi ghl ig ht s   th e   ne e f or   f ur th e r   a na ly s is   of     in   m odi f ie Z e r o - D C E S in c e   m od if ie Z e r o - D C E   ha s   be e f ound,  it   c a be   us e f or   f a c e   im a ge   pr e pr oc e s s in a lo ng  w it Z e r o - D C E C S C L A H E a nd  B P D H E th e c om bi ne a nd   e va lu a te d us in g B R I S Q U E  a nd e nde d w it h a  c om pa r a ti ve   s tu dy.   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, No. 4, A ugus 2025 3274 - 3286   3280             ( a )   ( b)   ( c )   ( d)   ( e )     F ig ur e  10.  C om pa r is on of  Z e r o - D C E  a nd  m odi f ie Z e r o - D C E   w it h a nd w it hout       of   ( a )  i nput  i m a ge ,   ( b)   Z e r o - D C E ,   ( c )   Z e r o - D C E  w it hout   ,   ( d)  M odi f ie d Z e r o - D C E  w it s p a , a nd   ( e )  M odi f ie d Z e r o - D C E   w it hout   s p a       3.5.  T r ad it io n al  c on t r as t  q u al i t y e n h an c e m e n t  m e t h od s   T hi s   s tu dy  us e th r e e   tr a di ti ona c ont r a s e nha nc e m e nt   m e th ods C S C L A H E a nd  B P D H E C S   s tr e tc he s  i m a ge  c ont r a s by e xpa ndi ng i nt e ns it y va lu e s  be twe e n  t he  m in im um  a nd ma xi m um  pi xe li m i ts   [ 28] ty pi c a ll f or   8 - bi im a ge s   ( 0 - 255) C L A H E   r e duc e s   noi s e   a nd   a r ti f a c ts   by  di vi di ng  th e   im a ge   in to   s ub - bl oc ks ,   c om put in hi s to gr a m s a nd  a ppl yi ng  a   tr a n s f or m a ti on  w it a   c li bounda r pa r a m e te r   [ 34] T he   m odi f ie hi s to gr a m s   a r e   in te r pol a te d   to   a dj us t   pi xe in te n s it y.  B P D H E i nt r oduc e by  I br a hi m   a nd  K ong   in   2007  [ 12] nor m a li z e s   c ont r a s w hi le   pr e s e r vi ng  a ve r a ge   in t e ns it y.  I f ol lo w s   f iv e   s te p s hi s to gr a m   s m oot hi ng,  de te c ti ng  lo c a m a xi m a m a ppi ng  pa r ti ti ons e qua li z in pa r ti ti ons a n nor m a li z in c ont r a s t.   B P D H E   r e qui r e s   no   pa r a m e te r  t uni ng, i nt r oduc e s  m in im a a r ti f a c ts , a nd i s  s ui ta bl e  f or  r e a l - ti m e  s ys te m s .     3. 6 .   F ac e  d e t e c t io n   T he   F E R E T   da ta s e c ont a in s   non - f a c e   c ha r a c te r is ti c s r e qui r in f a c e   de te c ti on  be f or e   tr a in in g   a   r e c ogni ti on mode l.  M T C N N   [ 32]   w a s  us e d f or  t hi s  t a s k, a s  i a c c ur a te ly  de te c ts  f a c e s  a nd f iv e  ke y l a ndm a r ks T hi s   s te e ns ur e s   hi gh - qua li ty   f a c e   lo c a li z a ti on  b e f or e   a ppl yi ng  V G G 16  a nd  R e s N e t5 0,  im pr ovi ng  r e c ogni ti on  a c c ur a c unde r   va r ie li ght in g.  H ow e ve r s om e   i m a ge s   w e r e   not   de te c te d,  r e duc in th e   da ta s e t   f r om  14,291 to 13,783 i m a ge s . F ig ur e  11 s how s  t he  f a c e  de te c ti on r e s ul f or  t he  f ir s s ubj e c t.           F ig ur e  11.  F a c e  de te c ti on r e s ul ts  on t he  f ir s s ubj e c of  t he  F E R E T  da ta s e t       3. 7 .   D e e p  l e ar n in g m od e ls   T he   de e le a r ni ng  m ode ls   us e in   th is   s tu dy  a r e   V G G 16  a nd  R e s N e t5 0.  V G G 16  [ 14 ]   is   a   C N N   w it 13  c onvolut io la ye r s f iv e   pool in g   la ye r s a nd  th r e e   f ul ly   c onne c te la ye r s tr a in e on  I m a ge N e w it 224× 224  R G B   im a ge s I us e s   f iv e   m a x - pool in la ye r s   a n e nds   w it a   S of tM a x   a c ti va ti on  f unc ti on.  R e s N e t5 0   [ 15]   is   a   d e e pe r   C N N   w it 50   c onvolut io la ye r s of f e r in lo w e r   e r r or   r a te s   a nd  f a s te r   c la s s if ic a ti on  th a V G G 16.   B ot m ode ls   a r e   w id e ly   us e in   f a c ia r e c ogni ti on,  w it V G G 16  e xc e ll in i n   a c c ur a c a nd  R e s N e t5 be ne f it in f r om   r e s id ua c onne c ti ons   f or   e f f ic ie nc y.  T hi s   pr ovi de s   a   ba la nc e c om pa r is on of  c ont r a s e nha nc e m e nt  e f f e c ts  on dif f e r e nt  ne twor k de pt hs .       4.   R E S U L T S  A N D  D I S C U S S I O N   T hi s   s e c ti on  e va lu a t e s   th e   m odi f ie Z e r o - D C E   m e th od,  a na ly z in it s   be ha vi or   a nd  c ha r a c te r is ti c s   I di s c us s e s   th e   r e s ul ts   of   a ppl yi ng  m odi f ie Z e r o - D C E   a nd  ot he r   m e th ods   f or   im a ge   e nha nc e m e nt F in a ll y,    it  pr e s e nt s  t he  f a c e  r e c ogni ti on mode li ng r e s ul t s  t o a s s e s s  t he  m e th od’ s  i m pa c t.     4 .1.   M od if ie d  Z e r o - r e f e r e n c e  d e e p  c u r v e  e s t i m at io n  an al ys is   T e im a g e s   w e r e   r a ndoml s e le c t e d,  f iv e   f r om   th e   e xt e nde d   Y a le   f a c e   da ta ba s e   B   a nd  f iv e   f r om   F E R E T Z e r o - D C E   a nd  m odi f ie Z e r o - D C E   w e r e   a ppl ie d,   w i th   r e s ul ts   s how in   F ig ur e s   12  a nd  13,   w he r e   m odi f ie Z e r o - D C E   p r oduc e c le a r e r   im a ge s T he   a na ly s is   e xa m in e s   s   c ont r a di c to r e f f e c ts ,   c ons id e r in pool in g,  dr opout,  r e duc e f il te r s   ( vs 32) a n   r e m ova l,   w it r e s ul ts   s um m a r iz e in     T a bl e  1 , w he r e  " W /o "  s ta nd s  f or  " w it hout ."     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       M odi fi e d z e r o - r e fe r e nc e  d e e p c u r v e  e s ti m at io n f or  c ont r a s qua li ty     ( M uhamm ad K ahf A ul ia )   3281         F ig ur e  12. Z e r o - D C E   r e s ul ts             F ig ur e  13. M odi f ie Z e r o - D C E  r e s ul ts       T a bl e   1   s how s   th a w hi le   bot th e   pool in la ye r   a nd     ut il iz e   s pa ti a c ha r a c te r is ti c s th e   num be r   of  c onvolut io n f il te r s  ha s  t he  m os s ig ni f ic a nt  i m pa c on Z e r o - D C E  r e s ul ts . I m odi f ie Z e r o - D C E , pooli ng  i s   m or e   e f f e c ti ve   th a   in   r e duc in ove r e xpos ur e a ll ow in lu m in a nc e   a dj us tm e nt   w it hout   e qua li z in lo c a l   r e gi ons . T hi s  m odi f ic a ti on i m pr ove s  i m a ge  c l a r it y a nd r e duc e s   c om put a ti ona lo a d.       T a bl e  1. O bs e r va ti on r e s ul ts  ba s e d on the  numbe r  of  f il te r s   O bs e r va t i on   P ool i ng +  w /   P ool i ng +  w /   W / o pool i ng +     W / o pool i ng +  w /   U s i ng 8 f i l t e r s           U s i ng 32 f i l t e r s               T h e  s e c o nd   f o c u s  of  a n a l y s i s   i s  t h e   e f f e c t   of   t he  dr o pou la ye r  i n   m odi f ie d   Z e r o - D C E ,  w h e r e  t h e  m od e l   us e s   8   f il te r s ,   poo li n g,   a nd   n o   T h e   dr o po ut   la y e r   he lp s   r e d uc e   ov e r f i tt i ng   b r a n dom ly   s e tt i ng   s om e   e l e m e nt   v a l ue s   t o   z e r in   f e a tu r e   m a pp in g,   a f f e c t in g   th e   lo s s   f unc ti o n   c a l c u la ti o n.   T a bl e   2   s h ow s   t ha w h il e   dr op out  s lo w s  t ot a l   lo s s  c on v e r g e n c e it   a c c e l e r a t e s   c on ve r ge nc e   in  s p e c if i c   l os s  c o m p on e nt s ,   s u c h a s   T he   r e s ul ts  of  t h e   m od if i e d   Z e r o - D C E   out pu im a ge  w i th   a nd  w it ho ut  t h e   dr op ou l a y e r   c a b e   s e e n  i n F i gur e   14.       T a bl e  2.  O bs e r va ti on   r e s ul ts  ba s e d on the  numbe r  of  f il te r s   D r opou l a ye r s               E xi s t           N ot   E xi s t               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, No. 4, A ugus 2025 3274 - 3286   3282   F ig ur e   14  c om pa r e s   th e   out put   of   m odi f ie Z e r o - D C E   w it a nd  w it hout   th e   dr opout  la ye r .     F ig ur e  14( a )  s how s  t he  r e s ul w it h d r opout, whil e  F ig ur e  14( b )   s how s  t he  r e s ul w it hout  dr opout. T he  dr opout   la ye r   s ig ni f ic a nt ly   im pa c ts   th e   m ode by  s e tt in s om e   e le m e nt   va lu e s   to   z e r in   f e a tu r e   m a ppi ng,  pr e ve nt in ove r - br ig ht e ni ng a nd e nha nc in g i m a ge  qua li ty . T he  pr e s e nc e  of  dr opout a m pl if ie s  t he  a bs e nc e  of   , a f f e c ts   th e   be ha vi or   of   c onvolut io f il te r s a nd   im pr ove s   th e   e f f e c ti ve ne s s   of   pool in g.  T he s e   m odi f ic a ti ons   c ol le c ti ve ly   c ont r ib ut e   to   r e duc in ove r e xpos ur e   a nd  e nha nc in lu m in a nc e   a dj us tm e nt A s   a   r e s ul t,   m odi f ie Z e r o - D C E   a c hi e ve s   a   m or e   ba la nc e d   im a ge   e nh a nc e m e nt   pr oc e s s P r oc e s s in s pe e t e s ts   w e r e   c ondu c te on   2,414  im a ge s   f r om   th e   e xt e nde d   Y a le   f a c e   da ta ba s e   B   us in a I nt e C or e   i5 - 8250U  la pt op  w it hout   a   G P U .   T a bl e   s how s   th a m odi f ie Z e r o - D C E   p r oc e s s e s   im a ge s   f our   ti m e s   f a s te r   th a Z e r o - D C E T hi s   r e s ul t   hi ghl ig ht s   th e   e f f ic ie nc of   th e   pr opos e m e th od  in   r e a l - w or ld   a ppl ic a ti ons T h e   ne xt   s t e is   to   c om bi ne   th i s   a ppr oa c w it tr a di ti ona c ont r a s e nha nc e m e nt   m e th ods   a nd  pe r f or m   a   qua nt it a ti ve   e va lu a ti on  us in g   B R I S Q U E . T he  gr e e n - c ol or e d c e ll s  i ndi c a te  t he  be s t.           ( a )   ( b)     F ig ur e  14. C om pa r is on of   m odi f ie d Z e r o - D C E   of   ( a )  w it h d r op out  l a ye r  a nd ( b)  w it hout  dr opout l a ye r       T a bl e   3 T im e  c om pa r is on r e s ul ts  of  Z e r o - D C E  a nd  m odi f ie Z e r o - D C E   M e t hods   T ot a l  t i m e  ( s )   A ve r a ge  t i m e  ( s )   Z e r o - D C E   767.3902   0.3179   M odi f i e d Z e r o - D C E   206.8746   0.0857       4 .2.   P r e p r oc e s s in g s t age   r e s u lt s   T he   c om bi na ti on  pr oc e s s   w a s   f ir s te s te on  te s e le c te im a ge s   us in Z e r o - D C E   a nd  m odi f ie d   Z e r o - D C E   w it h   C S C L A H E ,   a nd  B P D H E .   E va lu a ti on  w a s   c o nduc te w it a nd  w it hout   tr a di ti ona c ont r a s t   e nha nc e m e nt   m e th ods ,   a nd  th e   r e s ul t s   f or   th e   f ir s s a m pl e   a r e   s how in   T a bl e   4,  w it th e   be s r e s ul ts   hi ghl ig ht e in   gr e e n.  T c onf ir m   r obus tn e s s ,   a ll   im a ge s   f r om   t he   e xt e nde d   Y a le   f a c e   da ta ba s e   B   a nd   F E R E T   da ta s e ts  w e r e  t e s te d.       T a bl e  4. B R I S Q U E  e va lu a ti on r e s ul ts  of  f ir s s a m pl e   I nput   Z e r o - D C E   Z e r o - D C E  +  CS   Z e r o - D C E  +  C L A H E   Z e r o - D C E  +  B P D H E   M odi f i e Z e r o - D C E   M odi f i e Z e r o - D C E  +  CS   M odi f i e Z e r o - D C E  +  C L A H E   M odi f i e Z e r o - D C E  +  B P D HE                     S c or e   57.8683   48.4495   43.6969   37.5207   37.5892   35.5319   32.8356   31.7629       T he  a ve r a ge   B R I S Q U E  va lu e  w a s  c a lc ul a te d f or  e a c h i m a ge  a n d c ont r a s e nha nc e m e nt  m e th od, with   a nd  w it hout   c om bi na ti on.  T a bl e   pr e s e nt s   th e   a ve r a g e   B R I S Q U E   s c or e s   f or   th e   te s a m pl e   im a ge s he lp in to   de te r m in e   th e   m os e f f e c ti ve   a ppr oa c f or   m in im iz in s c o r e s   w hi le   pr e s e r vi ng  f a c ia de ta il s F r om   th e   r e s ul ts m odi f ie Z e r o - D C E + B P D H E   a c hi e ve th e   be s pe r f o r m a nc e   w it a a ve r a ge   B R I S Q U E   s c or e   of   16.0177, while B P D H E  out pe r f or m e d C S  a nd C L A H E  w he n a ppl ie d t o Z e r o - D C E .       T a bl e  5. A ve r a ge   B R I S Q U E  e va lu a ti on r e s ul ts  of  10 s a m pl e s   M e t hods   W / o c om bi na t i on   CS   C L A H E   B P D H E   Z e r o - D C E   43 . 6404   36 . 6863   27 . 9842   23 . 7520   M odi f i e d   Z e r o - D C E   29 . 3021   26 . 5361   19 . 7596   16 . 0177     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       M odi fi e d z e r o - r e fe r e nc e  d e e p c u r v e  e s ti m at io n f or  c ont r a s qua li ty     ( M uhamm ad K ahf A ul ia )   3283   W it hout   tr a di ti ona c ont r a s e nha nc e m e nt bot Z e r o - D C E   a nd  m odi f ie Z e r o - D C E   y ie ld e lo w e r   s c or e s de m on s tr a ti ng  th e   e f f e c ti ve ne s s   of   c onve nt io na m e th ods T h e   c om bi na ti on  of   th e s e   m e th ods   c ons is te nt ly   im pr ove B R I S Q U E   s c or e s   c om pa r e to   us in t he m   a lo ne A ddi ti ona ll y,  m odi f ie Z e r o - D C E   e xhi bi te s upe r io r   pr oc e s s in e f f ic ie nc a nd  be tt e r   c ont r a s qua li ty   th a Z e r o - D C E T he   ne xt   s te is   c a lc ul a ti ng  th e   a ve r a ge   B R I S Q U E   s c or e   f or   e a c im a g e   c ont r a s e nha nc e m e nt   m e th od  a nd  da ta s e t.   F ur th e r m or e th e   a ve r a ge   B R I S Q U E   s c or e   f or   th e   e xt e nde Y a le   f a c e   da ta ba s e   B   da ta s e c a be   s e e in     T a bl e  6.  T he  gr e e n - c ol or e d c e ll  i ndi c a te s  t he  be s t.   F or   th e   e xt e nde Y a le   f a c e   da ta ba s e   B   da ta s e t,   T a bl e   s h ow s   th a Z e r o - D C E   c om bi ne w it h   C L A H E   a c hi e ve th e   be s B R I S Q U E   s c or e   of   18.1781.  T he   us e   of   C L A H E   a nd  B P D H E   s ig ni f ic a nt ly   im pr ove r e s ul ts pa r ti c ul a r ly   f or   L O L   da ta s e ts M odi f ie Z e r o - D C E   a ls pe r f or m e w e ll e nha nc in out c om e s   c om pa r e to   Z e r o - D C E   a lo ne T he s e   f in di ngs   c onf ir m   th a tr a di ti ona c ont r a s m e th ods   a r e   e s s e nt ia f or   im pr ovi ng  B R I S Q U E   s c or e s T a bl e   pr e s e nt s   t he   a ve r a ge   B R I S Q U E   s c or e s   f or   th e   F E R E T   da ta s e t.   T he  gr e e n - c ol or e d c e ll  i ndi c a te s  t he  be s t.       T a bl e  6. A ve r a ge   B R I S Q U E  e va lu a ti on r e s ul ts  of  t he  e xt e nd e Y a le   f a c e  da ta b a s e   B   M e t hods   W / o c om bi na t i on   CS   C L A H E   B P D H E   Z e r o - D C E   30.8752   29.8683   18.1781   22.2609   M odi f i e d   Z e r o - D C E   28.1670   27.9141   22.2711   21.7172       T a bl e  7. A ve r a ge   B R I S Q U E  e va lu a ti on r e s ul ts  of  F E R E T   M e t hods   W / o c om bi na t i on   CS   C L A H E   B P D H E   Z e r o - D C E   43.2518   18.5525   12.1491   9.3183   M odi f i e d   Z e r o - D C E   22.0140   10.3947   10.5732   7.2470       T a bl e   pr e s e nt s   th e   a ve r a ge   B R I S Q U E   s c or e s   f or   th e   F E R E T   da ta s e t,   w h e r e   m odi f ie   Z e r o - D C E + B P D H E  a c hi e ve d t he  be s r e s ul w it h a n a ve r a ge  B R I S Q U E  s c or e  of  7.2470. T he  e f f e c ti ve ne s s  of   B P D H E   in   im pr ovi ng  bot Z e r o - D C E   a nd  m odi f ie Z e r o - D C E   is   e vi de nt a s   it   c ons i s te nt ly   pr oduc e s c or e s   unde r   10.  M odi f ie Z e r o - D C E   pe r f or m e w e ll   on  th e   F E R E T   da ta s e t,   w hi c h a s   nor m a or   s li ght ly   da r k   br ig ht ne s s   le ve ls ,   w he r e a s   Z e r o - D C E   of te c a us e ove r e xpo s ur e A s   s how in   T a bl e s   a nd   6,  c om bi ni ng  tr a di ti ona c ont r a s e nha nc e m e nt  m e th ods  yi e ld s  be tt e r  B R I S Q U E  s c or e s  t ha n w it hout  c om bi na ti on.   F r om   T a bl e s   5   to   7,  Z e r o - D C E   c ons i s te nt ly   ha th e   hi ghe s B R I S Q U E   s c or e s ,   in di c a ti ng  th a t   m odi f ic a ti ons   a nd  c ont r a s t   e nha nc e m e nt   m e th ods   s ig ni f ic a nt ly  i m pr ove im a ge   qua li ty M odi f ie Z e r o - D C E e ve w it hout   c om bi na ti on,   out pe r f or m e Z e r o - D C E G iv e th e   w id e   in te n s it r a nge   of   da ta s e im a ge s C L A H E   a nd  B P D H E   yi e ld e be tt e r   im pr ove m e nt s   th a C S T he   ne xt   s te is   to   di vi de   th e   da ta   in to   tr a in in g,  va li da ti on, a nd t e s s e t s  f or  t he  f a c e  r e c ogni ti on mode l.     4 . 3 .   F ac e  r e c ogn it io n  m od e li n g r e s u lt s   T he   c l a s s if ie r  a nd  tr a ns f e r   le a r ni ng  a r c hi te c tu r e  s e le c ti on   a r e   il l us tr a te in   F ig ur e   15,   s how c a s in th e   be s t - pe r f or m in m ode ls   ba s e on   th e   e xp e r im e nt a r e s ul ts I n   th is   c onf ig ur a ti on,  th e   f in a f ul ly   c onne c te d   la ye r  of  V G G 16 / R e s N e t5 0 i s  r e m ove d. F e a tu r e  e xt r a c ti on i s  pe r f or m e d f r om  t he  l a s c onvolut io na bl oc k, a nd   th e  r e s ul ti ng f e a tu r e s  a r e  t he n pa s s e d t hr ough a  ba tc h nor m a li z a ti on l a ye r .           F ig ur e  15. T r a ns f e r  l e a r ni ng a r c hi te c tu r e       T he   a c c ur a c r e s ul ts   of   th e   f a c e   r e c ogni ti on  m ode f or   th e   e xt e nde Y a le   f a c e   da ta b a s e   B   a r e   s how n   in   T a bl e   8.  T he   gr e e n - c ol or e c e ll   in di c a te s   th e   be s t - pe r f or m in m ode ba s e on  a c c ur a c m e tr ic s T hi s   c om pa r is on  hi ghl ig ht s   th e   im pa c of   d if f e r e nt   c ont r a s e nha nc e m e nt   m e th ods   on  r e c ogni ti on  a c c ur a c y,  de m ons tr a ti ng t he  e f f e c ti ve ne s s  of   m odi f ie Z e r o - D C E  i n i m p r ovi ng f a c ia f e a tu r e  c la r it y.   T a bl e   pr e s e nt s   a c c ur a c r e s ul ts T he   be s pe r f or m a nc e   ( 83.65% )   is   a c hi e ve by  V G G 16+ m odi f ie d   Z e r o - D C E + C L A H E s how in a   6.08%   im pr ove m e nt   ove r   Z e r o - D C E   a lo ne W hi le   Z e r o - D C E   s li ght ly   out pe r f or m s   m odi f ie Z e r o - D C E   in   e xt r e m e   lo w - li ght   c a s e s t he   la tt e r   c om bi ne w it C L A H E   s ig ni f ic a nt ly   e nha nc e s   a c c ur a c y.  F or   R e s N e t5 0,  Z e r o - D C E   r e duc e s   a c c ur a c y,  but   m odi f ie Z e r o - D C E   a lo ne   r e a c he s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.