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.   5 O c to be r   2025 , pp.  3970 ~ 3981   I S S N 2252 - 8938 ,   D O I 10.11591/ ij a i. v 14 .i 5 .pp 3970 - 3981          3970     Jou r n al  h om e page ht tp : // ij ai . ia e s c or e .c om   O p t i m i z i n g n i t i k  b at i k  c l ass i f i c at i on  t h r ou gh  c om p ar at i ve   an al ysi s of  i m age  au gm e n t at i on       S u p r ap t o 1 , M e il an y N on s T e n t u a 2 , A h m ad  R i z k M au la n a 1   1 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   2 D e pa r t m e nt  of  I nf or m a t i c s , F a c ul t y of  S c i e nc e  a nd T e c hnol ogy, U ni ve r s i t a s  P G R I  Y ogya ka r t a , 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 N ov   21 2024   R e vi s e J ul   4 2025   A c c e pt e A ug   6 2025       Nitik  batik   is  one  of  the  most  intricate   and  culturally  significant  m otifs  in  Yogyakarta' batik  tradition,   characterized  by  its   complex,  geometri dot - based  patterns.  The  unique  challenges  of  automatically  classifying  nitik   batik  motifs  stem  from   the  high   variability  within   the  class   and  the   l imited  availabil ity of  training  data. Th is stu dy  invest igates h ow different  ima ge data   augmentat ion  techniqu es  can  enhance   the  performance  of   random   forest   classifi er  for  nitik  batik  motifs T echniques   such  as  geo metric  transf ormations  (flip,  rotate,   and   scaling),  intensity  transformations  (c ut - out,  grid  mask,   and   random  erasing),  non - instance   level  augmentation   ( pairing  samples),  and  unconditional  image   generation  (deep   convol utional  generative  adversarial  network   ( DCGAN ) were  used  to  expand  the   dataset  and  improve  the  model' ability   to  generalize.   The  results  show   that  s pecific  techniques,   notably  flip,  cut - out,  and   DCGAN,  significantly   im proved  classifi cation  accuracy,  with  flip   achieving   the  highest   ac curacy  improvement  of   20.20%,  followed  by  cut - out  at  19.27%  and  DCG AN  at  16.25%.  Moreover,  DCGAN  demonstrated  the  lowest  standard  de viation  (0.78%),  indicatin high  stabilit and  robustness   in   classif ication  performance  across  multiple  validation  folds.  These  findings  suggest  that   augmentat ion  techniqu es  effectively   improve   classifi cation  accurac and  enhance the  model' s abili ty to  generalize fr om lim ited and  complex  datasets .   K e y w o r d s :   D C G A N   G e om e tr ic  t r a ns f or m a ti on   I m a ge  da ta  a ugm e nt a ti on   I nt e ns it tr a ns f or m a ti on   N it ik  ba ti k m ot if   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 upr a pt o   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   N or th  S e ki p , B ul a k S um ur , Y ogya ka r ta  55281, I ndone s ia   E m a il s pr a pt o@ ugm .a c .i d       1.   I N T R O D U C T I O N   B a ti is   I ndone s ia s   r ic h   a nd  di ve r s e   c ul tu r a h e r it a ge w it m ot if s   th a r e f le c r e gi ona id e nt it ie s   a nd   hi gh  a e s th e ti c   va lu e s   [ 1] A ut om a ti c   c la s s if ic a ti on  of   ba ti m o ti f s   is   vi ta in   c ul tu r a pr e s e r va ti on,  c ol le c ti on   m a na ge m e nt a nd  d e ve lo pi ng  im a ge - ba s e a ppl ic a ti on s   r e la te d   to   th e   c r e a ti ve   in du s tr [ 2] O ne   of   th e   ol de s t   ba ti m ot if s   ty pi c a of   Y ogya ka r ta   i s   ni ti k   b a ti k N it ik   ba t ik   m ot if s   a r e   c om pl e m ot if s   c on s is ti ng  of   th ous a nds   of   dot s   a r r a nge a nd   m e a s ur e d   in   s uc a   w a y   a s   to   f or m   ge om e tr ic   s pa c e s a ngl e s ,   a nd  f ie ld s   [ 3] T he   c la s s if ic a ti on  of   ni ti ba ti m ot if s   f a c e s   c ha ll e ng e s in c lu di ng  hi gh  in tr a c la s s   va r ia ti on,  pa tt e r n   c om pl e xi ty , a nd l im it e d da ta  a va il a bl e  f or  m ode tr a in in g   [ 4] .   I c om put e r   vi s io n,  i m a ge   c la s s if ic a ti on  te c hni que s   ha ve   ove r gr ow ow in to   a dva nc e s   in   m a c hi ne   le a r ni ng  a lg or it hm s   a nd  th e   a va il a bi li ty   of   e xt e ns iv e   da ta S om e   b a t ik   c l a s s if i c a t io m o de li n h a s   b e e d on e   us in g   m a c hi n e  l e a r n in g a lg or it hm s  s u c h a s   k - ne a r e s ne i gh bor s   ( K N N )   [ 5 ] s upp or t   v e c to r  m a c h in e s   ( S V M )   [ 6 ] ,   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       O pt imi z in g ni ti k  bat ik  c la s s if ic at io n t hr ough c om pa r at iv e  analy s is  of  i m age  augme nt at io ( Supr apt o )   3971   ba c kpr opa ga ti on  ne ur a ne twor ks   ( B N N )   [ 7] ,   a nd   de c is io tr ee s   [ 8] M e a n w hi le c la s s if ic a ti on  us in d e e le a r ni ng  a lg or it hm s   f or   ba ti m ode li ng  m a in ly   us e s   c onv ol ut io na ne ur a ne twor ks   ( C N N )   [ 9] T he   pe r f or m a nc e   of   c la s s if ic a ti on  m od e ls   i s   hi ghl de pe nd e nt   on  th e   qua li ty   a nd  qu a nt it of   da ta   u s e dur in th e   tr a in in pr oc e s s   [ 10] in c lu di ng   ba ti c la s s if ic a ti on  m ode li n g.  I m a ge   da ta   a ugm e nt a ti on  is   a e f f e c ti ve   m e th od  to   im pr ove   m ode pe r f or m a nc e   [ 11] I m a ge   da ta   a ugm e nt a ti on  m a ni pul a te s   th e   or ig in a da ta   to   pr oduc e   ne w   va r ia ti ons   th a c a e nr ic th e   da ta s e t.   T he   m ode c a le a r be tt e r   a nd  ge ne r a li z e   m o r e   to   da ta   th a ha s  ne ve r  be e s e e n b e f or e   [ 12] .   A ugm e nt a ti on  te c hni que s   c a b e   c a te gor iz e in to   s e v e r a gr oups in c lu di ng  ge om e tr ic   tr a ns f or m a ti on,  in te ns it tr a ns f or m a ti on,   non - in s ta nc e   le ve a ugm e nt a ti on,  a nd  unc ondi ti one im a ge   ge ne r a ti on  [ 13] G e om e tr ic   tr a ns f or m a ti on  [ 14]   a nd  in te ns it tr a ns f or m a ti on  [ 15]   a r e   of te us e d   in   a ugm e nt a ti on  te c hni que s   in   ba ti c la s s if ic a ti on  m ode li ng.  B o th   a ugm e nt a ti on  te c hni que s   c a in c r e a s e   th e   in va r ia nc e   of   th e   m ode to   c ha nge s   in   pos it io n.  T he c a h e lp   th e   m ode de a w it li ght in a nd  te xt ur e   va r ia ti ons   in   th e   or ig in a im a ge H ow e ve r unc ondi ti ona im a ge   ge ne r a ti on  a ugm e nt a ti on  te c hni que s   ha ve   ye t   to   be   us e d   f or   da ta  a ddi ti on  in   c la s s if ic a ti on  m ode li ng,  e s pe c i a l ly   ni ti ba ti k U nc ondi ti ona im a ge   ge ne r a ti on  te c hni que s ,   s uc a s   de e c onvolut io na ge ne r a ti ve   a dve r s a r i a ne twor ( D C G A N ) ,   onl y   r e pr oduc e   ne w   im a ge s  t o pr oduc e  pr e vi ous ly  unknown ba ti k pa tt e r ns   [ 16] , [ 17] .   T hi s   s tu dy a im s   to   f il th is   ga by c onduc ti ng  a   c om p a r a ti ve   s t udy  of   th e   a ugm e nt a ti on  m e th ods   a nd   a na ly z in g t he ir  i m pa c on t he  a c c ur a c a nd r obus tn e s s  of  t he   ni ti ba ti k m ot if  c la s s if ic a ti on mode l.  T he  us e  of   publ ic   da ta s e t s   on   ni ti ba ti c lo th   m ot if s   pr ovi de s   a n   oppor tu ni ty   to   c om pr e he ns iv e ly   e va lu a te   how   th e s e   a ugm e nt a ti on  te c hni que s   a f f e c th e   p e r f or m a nc e   of   th e   c la s s if i c a ti on  m ode l.   T he   goa is   to   und e r s ta nd  be tt e r   how   th e s e   t e c hni que s   c a e nha nc e   th e   e f f e c ti ve n e s s   a nd  e f f ic ie nc of   th e   ni ti ba ti c la s s if ic a ti on  s ys t e m O ur  c ont r ib ut io n i s  s um m a r iz e d a s  f ol lo w s :     T he   s tu dy  in tr oduc e s   a nd  c om pa r e s   th e   e f f e c ti ve n e s s   of   m ul ti pl e   im a ge   a ugm e nt a ti on  te c hni que s ge om e tr ic   tr a ns f or m a ti ons in te ns it tr a ns f or m a ti ons no n - in s ta nc e   le ve a ugm e nt a ti on a nd   unc ondi ti one im a ge   ge ne r a ti on f or   im pr ovi ng  ni ti ba ti k   c la s s if ic a ti on B e xpl or in a   w id e   r a nge   of   a ugm e nt a ti on  m e th ods ,   th e   s tu dy  pr ovi de s   a   c om pr e h e ns iv e   u nde r s ta ndi ng  of   how   di f f e r e nt   te c hni que s   im pa c m ode a c c ur a c y a nd  s ta bi li ty .     B a ppl yi ng  th e   r a ndom  f or e s c la s s if ie r   in   c om bi na ti on  w it a ugm e nt a ti on  te c hni que s th e   s tu dy  de m ons tr a te s   s ig ni f ic a nt   im pr ove m e nt s   in   c la s s if ic a ti on  a c c ur a c y,  e s pe c ia ll th r ough  te c hni que s   li ke   f li p, c ut - ou t,  a nd D C G A N .     T he   s tu dy  e m pha s iz e s   not   onl y   th e   a c c ur a c but   a ls o   th e   s ta bi li ty   of   th e   m ode l,   a s   m e a s ur e by   th e   s ta nda r de vi a ti on  of   c r os s - va li da ti on  a c c ur a c y.  T he   f in di ngs   s how   th a c e r ta in   a ugm e nt a ti on  te c hni que s pa r ti c ul a r ly   D C G A N pr ovi de   hi gh  s ta bi li ty w hi c is   c r uc ia f or   de pl oyi ng  r e li a bl e   c la s s if ic a ti on mode ls  i n pr a c ti c e .       2.   R E L A T E D  P A P E R   D a ta   a ugm e nt a t io n   is   e s s e n ti a l   i n   ov e r c om in g   da ta s e t   li m i t a ti ons   b a r ti f ic ia ll y   e x pa n di ng   t he   tr a in in da ta w h il e   va r io us   m ode li ng  te c h ni que s   ha ve   e m e r ge d   to   i m p r ov e   i m a ge   c la s s if ic a ti on   pe r f o r m a nc e .   T hi s   r e v ie w   e xa m in e s   r e c e nt   r e s e a r c h ' s   r ol e   i da t a   a ug m e n ta ti o n   a n b a t ik   m ode li ng   s tr a te g ie s .   A c r os s   t he   s t udi e s   r e vi e w e d ,   da ta   a u gm e nt a ti on   ge om e t r ic   t r a ns f o r m a t io ns   te c h ni que s   w e r e   f r e qu e nt ly   us e f o r   c la s s i f i c a t io m o de o f   ba ti k s uc h   a s   f l i ppi ng  [ 1 4] [ 18 ] [ 1 9] r ot a t io [ 2 0 ] s c a li ng   [ 2 1] [ 22 ] s he a r in [ 23 ] ,   a n n oi s e   i nj e c t io n   [ 24 ]   to   im pr ove   m ode ge ne r a li z a t io n   a n r e d uc e   ove r f i tt in g .   M or e   a d va nc e m e t ho ds s uc h   a s   r a n do m   e r a s in g   da ta   [ 2 5 ]   a nd  b r ig ht ne s s   m o dul a t io n   [ 15 ] ,   [ 26 ] ,   a r e   im p le m e n te d  t o i np ut  da ta   va r ia ti ons .   V a r io us   c la s s if ic a ti on  m e th od s   ha ve   be e n   a ppl ie to   a ut om a te   th e   r e c ogni ti on  of   ba ti m ot if s e a c h   a ddr e s s in th e   uni que   c ha ll e nge s   pos e by  th e   c om pl e a nd  hi ghl de ta il e pa tt e r ns   in   ba ti f a br ic s .   T r a di ti ona m a c hi ne  l e a r ni ng t e c hni que s , s uc h a s  S V M   [ 27] , K N N   [ 28] B N N   [ 29] ,  a nd  de c is io n t r e e   [ 8]   ha ve   be e w id e ly   us e f or   b a ti c la s s if ic a ti on  du e   to   th e ir   s im pl ic it a nd  e f f e c ti ve ne s s   in   ha ndl in s m a ll - s c a le   da ta s e ts .   M or e   r e c e nt ly d e e le a r ni ng  a ppr oa c he s p a r ti c ul a r ly   C N N ha ve   ga in e d   pr om in e nc e   in   ba ti k   c la s s if ic a ti on  t a s ks   [ 2] [ 9] [ 30] C N N s   a ut om a te   th e   f e a tu r e   e xt r a c ti on,  le a r ni ng  in tr ic a te   p a tt e r ns   di r e c tl y   f r om   r a w   im a ge s m a ki ng  th e m   hi ghl e f f e c ti ve   f or   c om pl e x   ba ti m ot if s in c lu di ng  ni ti ba ti k   [ 31] T he   a bi li ty   of   C N N s   to   c a pt ur e   m ul ti - le ve f e a tu r e s f r om   e dge s   to   te xt ur e s ha s   s ig ni f ic a nt ly   im pr ove th e   a c c ur a c a nd  e f f ic ie nc of   ba ti m o ti f   c la s s if ic a ti on.  H ow e ve r ,   C N N s   of te r e qui r e   la r ge   a m ount s   of   la be le da ta , w hi c h c a n be   a  l im it a ti on f or   ba ti da ta s e ts .     I n a ddi ti on t o C N N s r a ndom  f or e s ha ve   be e n e m pl oye d f or  S u r a ka r ta  ba ti k f a br ic  c la s s if ic a ti on due   to   it s   r obus tn e s s   a nd  a bi li ty   to   ha ndl e   s m a ll im ba la nc e d a ta s e ts   [ 32] R a ndom  f or e s c r e a te s   a e ns e m bl e   of   de c is io tr e e s e a c tr a in e on   di f f e r e nt   pa r ts   of   th e   da ta , a ll ow in th e   m ode to  c a pt ur e   va r io us   f e a tu r e s   f r om   ba ti m ot if s   a nd  pr ovi di ng  s ta bl e   pr e di c ti ons   e v e w it li m it e da ta .   T he  e xi s ti ng  li te r a tu r e s  s how   th a im a ge   da ta   a ugm e nt a ti on   s ig ni f ic a nt ly   im pa c t s   th e   pe r f or m a nc e   of   c l a s s if ic a ti on  m ode ls ,   e s pe c ia ll in   th e  c ont e xt   of   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.  5 O c to be r   20 25 3970 - 3981   3972   li m it e or   c om pl e da ta s e ts . T hi s  s tu dy  a im s   to   c om pa r e   v a r io us   a ugm e nt a ti on  te c hni que s   in   c la s s if yi ng  ni ti ba ti m ot if s   a nd  p r ovi de   ne w   c ont r ib u ti ons   to   de ve lo pi ng   m or e   e f f e c ti ve   c la s s if ic a ti on  m e th ods   f or     c ul tu r e - ba s e d a ppl ic a ti ons .       3.   M E T H O D   T he   r e s e a r c us e s   a   c om pa r a ti ve   a ppr oa c h S e ve r a a ugm e nt a ti on  te c hni que s   a r e   a ppl ie to   th e   ni t ik   ba ti k m ot if  da ta s e t,  a nd t he   r e s ul ts  a r e  c om pa r e d ba s e d on c la s s if ic a ti on pe r f or m a nc e  m e tr ic s . F ig ur e  1  s how s   th e  s ta ge s  of  t he  r e s e a r c h m e th odol ogy tha w e r e   c ondu c te d i n t he  r e s e a r c h.           F ig ur e  1. T he  c onduc te d r e s e a r c h m e th odol ogy       3.1.  Dat a c ol le c t io n   T he   publ ic   d a ta s e c ont a in s   im a ge s   of   ni ti ba ti m ot if s   [ 33] T hi s   da t a s e c ons is t s   of   240   im a ge s ,   c ons is ti ng  of   60  ni ti k   ba ti m ot if s   ( e qua num be r   of   im a ge s   pe r   c a te gor y) E a c im a ge   is   512× 512  pi xe ls   i n   s iz e . F ig ur e  2 s how s   a  s a m pl e   of  ni ti k ba ti k m ot if s   in  t he  da ta s e t.           F ig ur e  2. A  s a m pl e  of  ni ti k ba ti k       3.2.  Au gm e n t at io n  t e c h n iq u e   I ge ne r a l,   c la s s if ic a ti on   m ode in c lu di ng  th e   c la s s if ic a ti on  of   ni ti k   ba ti k a ppl yi ng  va r io us   da ta   a ugm e nt a ti on  te c hni que s   is   e s s e nt ia f or   e nha nc in m ode l’ s   pe r f or m a nc e T he s e   m e th od s   in tr oduc e   va r ia bi li ty   to   th e   da ta s e t,   im pr ovi ng  th e   m ode l’ s   ge n e r a li z a ti on  c a pa bi li ti e s T hi s   a ppr oa c e v a lu a te s   w hi c h   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       O pt imi z in g ni ti k  bat ik  c la s s if ic at io n t hr ough c om pa r at iv e  analy s is  of  i m age  augme nt at io ( Supr apt o )   3973   a ugm e nt a ti on  te c hni que   pr ovi de s   th e   m os e f f e c ti ve   r e s ul ts   f or   a c c ur a te ly   c la s s if yi ng  ni ti ba ti k   m ot if s   w hi le   pr e s e r vi ng t he  e s s e nt ia pa tt e r ns .   T he   a ugm e nt a ti on  te c hni que s   w e r e   s e le c te ba s e on  th e ir   a bi li ty   to   a ddr e s s   th e   c ha ll e nge s   of   ni ti k   ba ti c la s s if ic a ti on,  in c lu di ng  hi gh  in tr a c la s s   va r ia bi li ty c om pl e dot - ba s e pa tt e r ns a nd  li m it e da ta s e s iz e   ( 240  im a ge s ) G e om e tr ic   tr a n s f or m a ti on s   ( f li ppi ng r ot a ti on, s c a li ng,  s he a r in g,  a nd  tr a ns l a ti on)  w e r e  c ho s e n t e nha n c e   m od e r obu s tn e s s   t po s it io na a nd   or ie nt a ti o na va r ia t io ns ,   a s   th e s e   a r e   c om m on   in   r e a l - w or l b a ti k   im a ge s   [ 14] , [ 18] , [ 1 9] . I nt e n s it y t r a ns f or m a ti on s  ( c ut - out , gr id   m a s k , hi de   a nd  s e e k,  a n r a ndo m  e r a s in g)   w e r e   s e le c te to   s im ul a te   oc c lu s io ns   a nd  li ght in va r ia ti ons im pr ovi ng  ge ne r a li z a ti on  to   im pe r f e c im a ge s     [ 15] [ 25 ] [ 26] C ut - ou a nd  r a ndom  e r a s in g in   pa r ti c ul a r in t r oduc e   lo c a di s r upt io ns m im ic ki ng  r e a l - w or ld   im pe r f e c ti ons   w hi le   pr e s e r vi ng  ove r a ll   m ot if   s tr uc tu r e P a ir in s a m pl e s   w a s   in c lu de to   e xp lo r e  non - in s ta nc e - le ve a ugm e nt a t io n,  c om bi ni ng i m a ge s  t c r e a t e  di v e r s e  hybr i pa tt e r n s a s  d e m on s tr a te d i n   [ 34] . D C G A N  w a s   c hos e to   ge ne r a te   s ynt he ti c   ni ti ba ti im a ge s a ddr e s s in da ta s e li m it a ti ons   by  pr oduc in hi gh - qua li t y   s a m pl e s   th a c a pt ur e   in tr ic a te   te xt ur e s   [ 16] [ 17] T he s e   m e th ods   w e r e   s e l e c te to   ba la nc e   di ve r s it y,  r obus tn e s s a nd  pr e s e r va ti on  of   ni ti ba ti k’ s   c ul tu r a a nd  vi s ua c ha r a c te r is ti c s .   T a bl e   s um m a r iz e s   th e   a ugm e nt a ti on  te c hni que s   a nd  th e ir   pa r a m e te r s w it a   de ta il e de s c r ip ti on  of   th e   D C G A N   a r c hi te c tu r e   pr ovi de d.   A   de ta il e de s c r ip ti on  of   th e   D C G A N   a r c hi te c tu r e   is   pr ovi de in   F ig ur e   3,  il lu s tr a ti ng  th e   la ye r   c onf ig ur a ti ons , di m e ns io ns , a nd da ta  f lo w  f or  bot h t he  ge ne r a to r  a nd dis c r im in a to r .       T a bl e  1. A ugm e nt a ti on t e c hni qu e s  a nd p a r a m e te r s   A ugm e nt a t i on   T e c hni que   D e s c r i pt i on a nd pa r a m e t e r s   G e om e t r i c   t r a ns f or m a t i ons   [ 35]   R ot a t i on   R a ndom  r ot a t i on w i t hi n [ - 30 ° , 30 ° ] , s t e p s i z e  of  10° .   F l i ppi ng   H or i z ont a l  a nd ve r t i c a l  f l i ppi ng w i t h a  pr oba bi l i t y o f  0.5.   S c a l i ng   R a ndom  s c a l i ng be t w e e n 0.8 ×   a nd 1.2 ×   of  or i gi na l  i m a ge  s i z e .   S he a r i ng   S he a r  a ngl e  r a nge  of  [ - 15° , 15° ] .   T r a ns l a t i on   R a ndom  s hi f t s  a l ong X  a nd Y   a xe s  w i t hi n [ - 10% , 10% ]  of  i m a ge  di m e ns i ons .   I nt e ns i t t r a ns f or m a t i ons   [ 36]   C ut - out   R a ndom  r e m ova l  of  1 3 s qua r e  pa t c he s  ( 50 × 50 pi xe l s )  pe r  i m a ge .   G r i d m a s k   G r i d of  10 × 10 pi xe l  bl oc ks , 50%  pr oba bi l i t y of  m a s ki ng e a c h bl oc k.   H i de  a nd s e e k   R a ndom l y hi de  16 × 16 pi xe l  pa t c he s c ove r i ng 20%  of  t he  i m a ge .   R a ndom  e r a s i ng da t a   E r a s e   r e c t a ngul a r  r e gi ons  ( 10% 20%  of  i m a ge  a r e a )  f i l l e d w i t h r a ndom  noi s e .   N on  i ns t a nc e   l e v e l   a ugm e nt a t i on  [ 34]   P a i r i ng s a m pl e s   C om bi ne  t w o i m a ge s  w i t h a  bl e ndi ng r a t i o of  0.5 ( e qua l  c ont r i but i on) .   U nc ondi t i ona l   i m a ge   ge ne r a t i on  [ 37]   D C G A N     T he   ge ne r a t or   t a ke s   a   100 - di m e ns i ona l   noi s e   ve c t or   a nd  ups a m pl e s   i t   t hr ough  a   s e r i e s   of   t r a ns po s e c onvol ut i ona l   l a ye r s   t pr oduc e   512 × 512   gr a ys c a l e   i m a ge s m a t c hi ng  t he   pr e pr oc e s s e ni t i ba t i k   da t a s e t .   T he   di s c r i m i na t or   e va l ua t e s   w h e t he r   i nput   i m a ge s   a r e   r e a l   ( f r om   t he   240 - i m a ge   da t a s e t )   or   s ynt he t i c T he   m ode l   w a s   t r a i ne f or   200  e poc hs   w i t a   ba t c s i z e   of   32,   us i ng  t he   A da m   opt i m i z e r   ( l e a r ni ng  r a t e   0.0002,  β 1   =0.5,  β 2   =0.999)   a nd   bi na r y c r os s - e nt r opy l os s           F ig ur e  3. D C G A N  a r c hi te c tu r e  f or  ge ne r a ti ng s ynt he ti c   ni ti k ba ti k i m a ge s       T h e  D C G A N  w a s  i m p le m e nt e d us in g   P y T or c h,  f ol l ow in g   f r a m e w or k   pr o po s e d by R a df or e al [ 3 8] .   T r a in in w a s   c ondu c te on  th e   or ig in a 240  ni ti ba ti im a ge s ge ne r a ti ng  720  s ynt h e ti c   im a ge s T he s e   im a ge s   w e r e   vi s ua ll in s p e c te to   e ns ur e   th e y   pr e s e r ve d   th e   c ha r a c te r is ti c   dot - ba s e ge om e tr ic   pa tt e r n s   of   ni ti ba ti m ot if s T he   a r c hi te c tu r e   w a s   tu ne to   c a pt ur e   th e   in tr ic a te   te xt ur e s   of   ni t ik   ba ti k w it h   f il te r   s iz e s   a nd  la ye r   de pt hs   a dj us te to   ha ndl e   th e   512× 512  r e s ol ut io n.  A l a ugm e nt a ti on  te c hni que s   w e r e   im pl e m e nt e d   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.  5 O c to be r   20 25 3970 - 3981   3974   us in s ta nda r li br a r ie s P a r a m e te r s   w e r e   s e le c te ba s e on   e s ta bl is he pr a c ti c e s   a nd  tu ne to   ba la nc e   di ve r s it a nd  pr e s e r va ti on  of   ni ti ba ti k   p a tt e r ns e n s ur in th e   a ugm e nt e d   da ta s e e nh a nc e s   m ode l   ge ne r a li z a ti on w hi le  m a in ta in in g c ul tu r a a nd vis ua in te gr it y.     3.3.  P r e - p r oc e s s in g   T he   pr e - pr oc e s s in u s e in   our   r e s e a r c c onve r ts   th e   im a g e   in to   gr a ys c a le T hi s   i s   due   to   th e   r e la ti ve ly   li m it e c ol or   va r ia ti ons   in   ni ti ba ti k   f a br ic s .   B y c on ve r ti ng  th e   im a ge   to   gr a ys c a le th e   f oc us  s hi f ts   f r om   c ol or   in f or m a ti on,  w hi c is   not   c r it ic a in   th is   c a s e to   th e   in tr ic a te   m ot if s   a nd  te xt ur e s   th a d e f in e   ni ti ba ti k T hi s   s im pl if ic a ti on  r e duc e s   da ta   c om pl e xi ty   a nd  e nha nc e s   th e   m ode l’ s   a bi li ty   to   e xt r a c m e a ni ngf ul   f e a tu r e s   r e la te to   th e   pa tt e r ns   a nd  s tr uc tu r e s   in   th e   ba ti [ 39] le a di ng  to   m or e   e f f ic ie nt   a nd  a c c ur a te   c la s s if ic a ti on r e s ul t s .     3.4.  F e at u r e  e xt r ac t io n   W e   us e   th e   bi na r iz e s ta ti s ti c a im a ge   f e a tu r e s   ( B S I F )   f or   f e a tu r e   e xt r a c ti on  be c a us e   it   is   a   pr a c ti c a l   f e a tu r e   e xt r a c ti on  m e th od  to   c a pt ur e   ba ti k' s   c om pl e a nd  uni que   te xt ur e s   a nd  m ot if s B S I F   us e s   f il te r s   le a r ne f r om   na tu r a im a ge s   to   e xt r a c lo c a s ta ti s ti c a l   f e a tu r e s .   T hi s   m a ke s   it   ve r u s e f ul   f or   a na ly z in c om pl e x pa tt e r ns  s uc a s  t hos e   in   ni ti k ba ti k .   I m a ge s   w e r e   c onve r te to   gr a ys c a l e   to   f oc us   on  te xt ur e   pa tt e r ns a s   ni ti ba ti m ot if s   a r e   de f in e by  dot - ba s e s tr uc tu r e s   r a th e r   th a c ol or G r a ys c a le   im a ge s   w e r e   nor m a li z e to   [ 0,  1]   f or   c ons is te nt   f e a tu r e   e xt r a c ti on.  B S I F   f il te r s in s pi r e by  in de pe nde nt   c om pone nt   a na ly s is   ( I C A )   [ 40] w e r e   a ppl ie to   e xt r a c te xt ur e  f e a tu r e s . T he s e  pr e - tr a in e d f il te r s , de r iv e d f r om  na tu r a l   im a ge s , us e  8 - bi t,  5 × 5 pa tc he s  t o c a pt ur e  l oc a te xt ur e   pa tt e r ns id e a f or   e nc odi ng   th e   e dg e - li ke   a nd   ge om e tr ic   f e a tu r e s   of   ni ti b a ti k V is ua l   in s pe c ti on  c onf ir m e th a B S I F   pr oc e s s in pr e s e r ve c r it ic a dot - ba s e pa tt e r ns a nd  th e   hi gh  c la s s if ic a ti on  a c c ur a c y   va li da te s   th e   da ta s e t’ s   s ui ta bi li ty T he   da t a s e t’ s   ba la n c e s t r uc tu r e   ( 16  im a ge s   pe r   c a te gor y)   a nd  hi gh   r e s ol ut io e ns ur e   s uf f ic ie nt   di ve r s it a nd  d e ta il m a ki ng  it   a p pr opr ia te   f or   te xt ur e - ba s e f e a tu r e   e xt r a c ti on  w it hout  l os in g e s s e nt ia m ot if  c ha r a c te r is ti c s .   T he  f or m ul a  f or  B S I F  c a n be  de s c r ib e d a s  f ol lo w s :   i)   A  l oc a ne ig hbor hood pa tc h r e pr e s e nt s   e a c h pi xe in  a  gr a y s c a le  i m a ge .   ii)   A  s e of  l e a r ne d f il te r s   1 , 2   , ,   is  a ppl ie d t o t he s e  pa tc he s .   iii)   T he  out put  of  e a c h f il te r  i s  bi na r iz e d us in g ( 1) :     =   { 1       if       0 0                                 o t he r wis e   ( 1)     iv )   T he  bi na r y r e s pons e s   1 , 2 , ,   f or m  a  bi na r y s tr in g f or  e a c h pi xe l,  w hi c h i s  t he n us e d a s  t he  f e a tu r e   de s c r ip to r .   T he s e   bi na r c ode s   e f f ic ie nt ly   c a pt ur e   lo c a te xt ur e s w hi c is   pa r ti c ul a r ly   us e f ul   in   r e c ogni z in th e   c om pl e x   m ot if s  i ni ti k   ba ti k   c la s s if ic a ti on.     3.5.  Clas s if i c at io n  m od e d e ve lo p m e n t   R a nd om   f or e s t   i s   a n   e f f e c t iv e   c l a s s if i c a ti on   m od e l   f or   ni t ik   b a ti k   b e c a us e   it   ha ndl e s   c om pl e x,     hi gh - di m e ns io na l   da ta   s u c h   a s   t e x tu r e   p a tt e r n s T he   m od e l   w o r ks   b y   bu il d in g   m ul t ip l e   d e c i s io tr e e s   du r in tr a i ni n g,  e a c a na l y z in di f f e r e n f e a t ur e s   of   th e   b a t ik   m ot if T h is   m o de bu il d s   m ul t ip l e   d e c i s io tr e e s   a n c om bi n e s   th e ir   pr e di c ti on s   f or   th e   c l a s s if i c a ti o of   n it i k b a t ik T h e   c r it ic a l  f or m ul a   us e d  i n r a nd om  f or e s is   [ 4 1] :   i)   G in im pu r it y or  e nt r opy  f or  c la s s if ic a ti on t r e e s  c a n be   s e e n a ( 2)  a nd ( 3) :      ( ) = 1 2 = 1     ( 2)       ( ) =   2 ( ) = 1   ( 3)     W he r e     is  t he  pr opor ti on of  c la s s     in  t he  d a ta s e .   ii)   P r e di c ti on:   t he   f in a pr e di c ti on f o r  c la s s if ic a ti on i s  t he  m a jo r it y vote  f r om  a ll  t r e e s .   R a ndom  f or e s is   w e ll - s ui te to   ha ndl e   noi s e   a nd  va r ia nc e   in   t he   da ta I is   a   gr e a c hoi c e   f or   ni ti k   ba ti k,  w he r e   c la s s if ic a ti on  de pe nd s   on  de ta il e t e xt ur e   in f or m a ti on  r a th e r   th a pr im a r pi xe l - ba s e da ta .   T va li da te   th e   ni ti ba ti k   c la s s if ic a ti on  m ode l,   w e   e m pl oy  - f ol c r os s - va li da ti on e m pha s iz in th e   im por ta nc e   of  da ta  di ve r s it y a nd r e li a bi li ty . T hi s  a ppr oa c h di vi de s  t he  d a ta s e in to   = 4   f ol ds  of  e qua s iz e . T he  m ode i s   tr a in e d on ( 1 )   f ol ds  a nd t e s te d on the  r e m a in in f ol ds . T hi s  pr oc e s s  r e pe a ts   , e ns ur in g t ha e ve r y s a m pl e   is   us e f or   tr a in in a nd  va li da ti on.  B a ve r a gi ng  th e   r e s ul ts ,   th is   m e th od  r e duc e s   bi a s   a nd  va r ia nc e th us   pr ovi di ng a  r obus e va lu a ti on of  t he  m ode l' s  pe r f or m a nc e  on dif f e r e nt  s ubs e ts  of  da ta .   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       O pt imi z in g ni ti k  bat ik  c la s s if ic at io n t hr ough c om pa r at iv e  analy s is  of  i m age  augme nt at io ( Supr apt o )   3975   3.6.  E val u at io n   O nc e   th e   c la s s if ic a ti on  m ode h a s   be e de ve lo pe d,   it   w a s   e v a lu a te f or   a s s e s s in it s   a c c ur a c to   de te r m in e   how   w e ll   th e   m ode l   c a c la s s if di f f e r e nt   ba ti k   m ot if s A a ddi ti ona i m por ta nt   m e t r ic   is   th e   s ta nda r de vi a ti on  of   th e   a c c ur a c y   a c r os s   m ul ti pl e   c r os s - va li da ti on  f ol ds a s   it   m e a s ur e s   th e   s ta bi li ty   of   th e   m ode l.   A   lo w e r   s ta nd a r de vi a ti on  in di c a te s   c on s is te nt   p e r f or m a nc e   a c r os s   di f f e r e nt   da ta   s ubs e ts im pl yi ng  th a th e   m ode ge ne r a li z e s   w e ll T hi s   c om bi na ti on  of   m e tr ic s   e ns ur e s   th a th e   c la s s if ic a ti on  m ode is   a c c ur a te   a nd r e li a bl e  f or  r e a l - w or ld  a ppl ic a ti on.       4.   R E S U L T S  A N D  D I S C U S S I O N   A f te r   a ppl yi ng  da ta   a ugm e nt a ti on  te c hni que s   on  ni ti ba ti k   i m a ge s   us in ge om e tr ic   tr a ns f or m a ti on,  in te ns it tr a ns f or m a ti on,  non - in s ta nc e   le ve l,   a nd  unc ondi ti ona im a ge   ge ne r a ti on.  F ig ur e   il lu s tr a te s     th e   pr e pr oc e s s in out c om e s   f or   r e pr e s e nt a ti ve   ni ti ba ti k   im a g e s F ig ur e   4( a )   s how s   a or ig in a R G B   im a ge   of   th e   S e ka r   c e ngke h’   m ot if F ig ur e s   4( b)   to   4( f )   di s pl a ys   it s   ge om e tr ic   tr a ns f or m a ti on  a ugm e nt a ti on F ig ur e s   4( g)   to   4( j)   pr e s e nt   th e   in te ns it tr a ns f or m a ti on ,   F ig ur e   4( k)   de pi c th e   non - in s ta nc e   l e ve a ugm e nt a ti on ,   a nd F ig ur e  4( l)  s how s   unc ondi ti ona im a ge  ge ne r a ti on a ugm e nt a ti on.   T he   r e s ul t s   of   f li ppi ng  in   F ig ur e   4( b)   a nd  r ot a ti ng  in   F ig ur e   4( c )   a ugm e nt a ti ons   r e s e m bl e   th e   or ig in a l.   B ot te c hni que s   a ppe a r   to   r e ta in   th e   ove r a ll   pa tt e r o f   th e   m ot i f onl c ha ngi ng  th e   or ie nt a ti on  a n d   di r e c ti on.  T he s e   tr a ns f or m a ti ons   m a in ta in   th e   in te gr it of   th e   or ig in a ni ti ba ti de s ig n.  T he   m ot if s   th a c ha nge   th e   m os f r om   th e   or ig in a a r e   th e   c ut - out   in   F ig ur e   4( g)   a nd  r a ndom  e r a s in g   da ta   in   F ig ur e   4( j)   a ugm e nt a ti ons T he s e   a ugm e nt a ti ons   dr a s ti c a ll m odi f th e   pa tt e r by  r e m ovi ng   pa r ts   of   th e   m ot i f th us   c ha ngi ng  it s   a ppe a r a nc e   s ig ni f ic a nt ly P a ir in s a m pl e s   in   F ig ur e   4( k)   a ls dr a m a ti c a ll a lt e r s   th e   im a ge   by   c om bi ni ng dif f e r e nt  m ot if s , c r e a ti ng a  hybr id  pa tt e r n.                   ( a )   ( b)   ( c )   ( d)   ( e )   (f)                           ( g)   ( h)   ( i)   ( j)   ( k)   ( l)     F ig ur e  4.  S a m pl e   r e s ul of   da ta  a ugm e nt a ti on on the  s e ka r  c e ng ke h m ot if ( a )  n o a ugm e nt a ti on, ( b)   f li p,    ( c )  r ot a te , ( d)   s c a li ng, ( e )  s he a r in g, ( f )  t r a ns la ti on, ( g)  c ut - out , ( h)  gr id  m a s k, ( i)  hi de  a nd s e e k,    ( j)  r a ndom e r a s in g da ta , ( k)  pa ir in g s a m pl e s , a nd ( l)  D C G A N       B S I F   e xt r a c ts   te xt ur e   f e a tu r e s   by  a ppl yi ng  le a r ne f il te r s   t lo c a im a ge   pa tc he s W e   us e   th e   pa r a m e te r s   f il te r   s iz e   15× 15   a nd  f il te r   bi 10× 10  to   s pe c if th e   te xt ur e   e xt r a c ti on  in   de ta il T h e   e xt r a c te d   f e a tu r e s  a r e  s to r e d i n a  f ea tu r e  a r r a y a nd s a ve d t o a   C S V  f il e . F ig ur e  5 s how s  t he  bi na r y f e a tu r e  di s tr ib ut io n t o   he lp   a s s e s s   th e   s pr e a a nd  in te ns it of   th e   f e a tu r e s   in   th e   f o r m   of   a   hi s to gr a m F ig ur e   5 ( a )   s how s   th e   bi na r y   f e a tu r e   di s tr ib ut io f or   o r ig in a im a ge F ig u r e s   5( b)   to   5( f )   di s pl a s how s   th e   bi na r f e a tu r e   di s tr ib ut io f or   ge om e tr ic  t r a ns f or m a ti on  a ugm e nt a ti on, F ig ur e s  5( g)  t o 5( j )  de pi c th e  bi na r y f e a tu r e  di s tr ib ut io n f or   in te ns it tr a ns f or m a ti on  a ugm e nt a ti on F ig ur e   5( k)   pr e s e nt   th e   bi na r f e a tu r e   di s tr ib ut io f or   non - in s ta nc e   le ve l,   a nd  F ig ur e  5( l)  s how  t he  bi na r y f e a tu r e  di s tr ib ut io n f o r   unc ondi ti on a im a ge  ge ne r a ti on .   F ig ur e   pr e s e nt s   th e   pl ot   a s   a   s ta c ke d   hi s to gr a m   r e pr e s e nt in th e   di s tr ib ut io of   pi xe in te ns it y   va lu e s   or   f e a tu r e   va lu e s   e xt r a c te f r om   s e ve r a im a ge s O ve r la id   c ol or s   in di c a t e   di f f e r e nt   ba tc he s   of   pr oc e s s e d   im a ge s .   T he   be ll - s ha pe d   pa tt e r in di c a te s   th a m o s t   va lu e s   c lu s te r   a r ound  th e   c e nt e r r e f le c ti ng   a   ba la nc e in te ns it di s tr ib ut io or   c onc e nt r a ti on  of   f e a tu r e s   a r ound  a   pa r ti c ul a r   c e nt r a va lu e T he   x - a xi s   r e pr e s e nt s   th e   r a nge   of   in te ns it va lu e s   th a r e s ul f r om   th e   c onvolut io of   th e   im a ge   w it B S I F   f il te r s     ( f r om   - to   4) in di c a ti ng   how   w e ll   th e   te xt u r e   in   th e   i m a ge   a li gns   w it th e   le a r ne f il te r s T he   va lu e s   gi ve   in s ig ht s   in to   th e   s tr e ngt of   th e   te xt ur e   pa tt e r ns   a nd  th e i r   a li gnm e nt   w it th e   f il te r s T he   y - a xi s   on  th e   hi s to gr a m s  r e pr e s e nt s  t he  f r e que nc y or  c ount  of  pi xe in te ns it va lu e s  or  f e a tu r e  r e s pons e s  e xt r a c te d u s in g t he   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.  5 O c to be r   20 25 3970 - 3981   3976   B S I F   m e th od.  T he   di f f e r e nc e s   in   y - a xi s   v a lu e s   a c r os s   th e   h is to gr a m s   oc c ur   b e c a u s e   e a c a ugm e nt a ti on  te c hni que  a lt e r s  t he  di s tr ib ut io n a nd numbe r  of  f e a tu r e s  or  pi xe va lu e s  t he  B S I F  f il te r  c a pt ur e s .             ( a )   ( b)   ( c )               ( d )   ( e )   (f)               ( g)   ( h)   ( i)               ( j)   ( k)   ( l)     F ig ur e  5. T he  bi na r y f e a tu r e  di s tr ib ut io n us in g B S I F ( a )  no a ug m e nt a ti on, ( b)  f li p, ( c )  r ot a te , ( d)  s c a li ng,    ( e )  s he a r in g, ( f )  t r a ns la ti on, ( g)  c ut - out , ( h)  g r id  m a s k, ( i)  hi de  a nd s e e k, ( j)  r a ndom e r a s in g da ta , ( k)  pa ir in s a m pl e s , a nd ( l)  D C G A N       E a c a ugm e nt a ti on  m e th od  im pa c ts   th e   f e a tu r e   e xt r a c ti on  p r oc e s s   di f f e r e nt ly T he   B S I F   f e a tu r e s   e xt r a c te a f te r   f li ppi ng  in   F ig ur e   5( b) ,   th e   im a ge   m a y   a ppe a r   q ui te   s im il a r   to   th e   or ig in a ( no  a ugm e nt a ti on) a s   f li ppi ng  doe s   not   s ig ni f ic a nt ly   a lt e r   th e   lo c a l   te xt ur e   but   c ha nge s   th e   or ie nt a ti on.  T hu s th e   e xt r a c t e te xt ur e   f e a tu r e s   r e m a in   c ons i s te nt R ot a t io n s c a li ng,  a nd s he a r i ng  in   F ig ur e s   5( c )   to   5( e )   in tr oduc e   not ic e a bl e   c ha nge s   to   th e   f e a tu r e s   due   to   a lt e r a ti ons   in   or ie nt a ti on  a nd  s i z e C ut - out gr id   m a s k,  a nd  hi de   a nd  s e e in   F ig ur e s   5( g)   to   5( i)   le a to   s pa r s e   or  s e gm e nt e f e a tu r e   di s tr ib u ti ons   due   to   o c c lu s io n.  D C G A N   in   F ig ur e   5( l)   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       O pt imi z in g ni ti k  bat ik  c la s s if ic at io n t hr ough c om pa r at iv e  analy s is  of  i m age  augme nt at io ( Supr apt o )   3977   s how s   th e   im pa c of   s ynt he ti c   da ta   ge ne r a ti on  on   f e a tu r e   r e pr e s e nt a ti on.  E a c a ugm e nt a ti on  m e th od     a f f e c ts   th e   s ta bi li ty   a nd  c ons is t e nc of   th e   e xt r a c te d   B S I F   f e a tu r e s w hi c di r e c tl in f lu e nc e s   th e   c la s s if ic a ti on pe r f or m a nc e .   A f te r  e xt r a c ti ng f e a tu r e s  f r om  e a c a ugm e nt e ni ti k ba ti k   im a g e  us in g B S I F , w e  e v a lu a te d t h e  i m pa c of   va r i ous   a ugm e nt a ti on  t e c hni qu e s   on   th e   a c c ur a c y   a nd   s ta bi li ty   of   a   r a ndom   f or e s t - b a s e c la s s if ic a ti on   m ode l.   T a bl e   2   c om p a r e s   im a g e   a ugm e nt a ti o t e c hni que s   a pp li e to   th e   ni ti b a ti c la s s if ic a ti on   m od e l I t   f oc us es   on  a c c ur a c y a nd  s ta bi li ty  ( s ta n da r d d e vi a ti on)   a c r o s s  f ou r  c r os s - va l id a ti on f ol d s .       T a bl e  2. C om pa r is on of  i m a ge   a ugm e nt a ti on t e c hni que s   a ppl ie d t ni ti k ba ti k   c la s s if ic a ti on   A ugm e nt a t i on   C r os s  va l i da t i on ( % )   A ve r a ge   a c c ur a c y ( % )   S t a nda r de vi a t i on ( % )   1   2   3   4   N o a ugm e nt a t i on   80 .00   70 .00   85 .00   75 .00   77.5 0   5 . 59   G e om e t r i c   t r a ns f or m a t i on   F l i p   9.5 0   99 . 16   99 . 58   99 . 58   97 . 70   3 . 01   R ot a t e   41 . 25   43 . 75   42 . 91   41 . 66   42 . 39   0 . 99   S c a l i ng   69.16   57 . 91   62 . 91   65 . 41   63 . 85   4 . 08   S ha r i ng   65 .00   35 .00   41 . 66   42 . 5 0   46 . 04   11 . 32   T r a ns l a t i on   74 . 58   61 . 66   70 . 41   71 . 66   69 . 58   4 . 81   I nt e ns i t y t r a ns f or m a t i on   C ut - out   99 . 58   95 . 83   95 . 41   96 . 25   96 . 77   1 . 65   G r i d m a s k   92 . 5 0   70 . 41   71 . 25   66 . 25   75 . 10   10 . 22   H i de  a nd s e e k   37 . 91   14 . 58   14 . 16   13 . 75   20 . 10   10 . 28   R a ndom  e r a s i ng da t a   94 . 16   89 . 58   89 . 16   83 . 75   89 . 16   3 . 69   N on - i ns t a nc e  l e ve l   P a i r i ng s a m pl e s   3 . 33   11 . 66   13 . 75   9 . 16   9 . 47   3 . 90   U nc ondi t i ona l  i m a ge   ge ne r a t i on   D C G A N   93 . 75   92 . 5 0   94 . 58   94 . 16   93 . 75   0 . 78       T he   e va lu a ti on  of   im a ge   a ugm e nt a ti on  te c hni que s   on  th e   ni ti ba ti k   960  da ta s e r e ve a le s ig ni f ic a nt   va r ia ti ons   in   c la s s if ic a ti on  pe r f or m a nc e   us in a   r a ndom  f o r e s m ode l a s   s how in   T a bl e   2.  W it hout   a ugm e nt a ti on,  th e   m ode a c hi e v e a a c c ur a c of   77.50%   w i th   a   s ta nda r de vi a ti on  of   5.59% in di c a ti ng  r e a s ona bl e   pe r f or m a nc e   but   hi ghe r   va r ia nc e   a c r os s   f ol ds I c ont r a s t,   a ugm e nt a ti on  m e th ods   li ke   f li ppi ng   ( 97.70%   a c c ur a c y,  3.01%   s ta nda r de vi a ti on) c ut - out   ( 96. 77%   a c c ur a c y,  1.65%   s ta nda r de vi a ti on) ,     a nd  D C G A N   ( 93.75%   a c c ur a c y,  0.78%   s ta nda r de vi a ti on)   s ubs ta nt ia ll im pr ove bot a c c ur a c y   a nd  s ta bi li ty T he s e   r e s ul ts   und e r s c or e   th e   im por ta nc e   of   a ugm e nt a ti on  in   e nha nc in g   m ode pe r f or m a nc e   on   th e   li m it e d a nd  c om pl e x ni ti k ba ti da ta s e t.   T he   s upe r io r   pe r f or m a nc e   of   f li ppi ng,  c ut - ou t a nd  D C G A N   c a be   a tt r ib ut e to   th e ir   a bi li ty   to   ba la nc e   d a ta s e t   di ve r s it w it h   th e   pr e s e r va ti on  of   ni ti ba ti k’ s   i nt r ic a te   dot - ba s e p a tt e r ns F li ppi ng  m a in ta in s   ge om e tr ic   m ot if   in te gr it by  a lt e r in or ie nt a ti on  w it hout   di s r upt in te xt ur e e na bl in g   c ons i s te nt   f e a tu r e   e xt r a c ti on  vi a   B S I F C ut - out   in tr oduc e s   c ont r ol le d   oc c lu s io n s , s im ul a ti ng  r e a l - w or ld   im pe r f e c ti ons   li ke   f a br ic   w e a r   w hi le   r e ta in in s uf f ic ie nt   pa tt e r in f o r m a ti on  f or   r obu s c la s s if ic a ti on.  D C G A N le ve r a gi ng  C N N   a r c hi te c tu r e ge ne r a te s   hi gh - qua li ty   s ynt he ti c   im a ge s   th a c lo s e ly   m im ic   ni ti k   m ot if s a s   c onf ir m e d   by  vi s ua l   in s pe c ti on,  pr ovi di ng  di ve r s e   tr a in in s a m pl e s   w it m in im a va r ia nc e   ( lo w e s s ta nda r de vi a ti on  of   0.78% ) C onve r s e ly m e th ods   li ke   pa ir in s a m pl e s   ( 9.47%   a c c ur a c y) ,   hi de   a nd  s e e ( 20.10%   a c c ur a c y) a nd  gr id   m a s ( 75.10%   a c c ur a c y)   unde r pe r f or m e due   to   e xc e s s iv e   di s r upt io of   te xt u r e   c ohe r e nc e P a ir in s a m pl e s   c r e a te s   hybr id   p a tt e r ns   by   c om bi ni ng  unr e la te d   m ot if s c onf us i ng  th e   c la s s if ie r w hi le   hi de   a nd   s e e a nd   gr id   m a s in tr oduc e   o c c lu s io n s   th a ob s c ur e   c r it ic a dot   pa tt e r n s hi ghl ig ht in th e   ne e f or   a ugm e nt a ti on  m e th ods   th a pr e s e r ve   ni ti k ba ti k’ s  uni que   te xt ur e s .   R a ndom  f or e s w a s   s e l e c te a s   th e   c l a s s if ie r   due   to   it s   a li g nm e nt   w it th e   s tu dy’ s   obj e c ti ve   of   e va lu a ti ng  a ugm e nt a ti on  e f f e c ts   on   a   s m a ll hi gh - di m e ns io n a da ta s e t.   I ts   r obus tn e s s   to   B S I F - e xt r a c te te xt ur e  f e a tu r e s  a nd e f f e c ti ve ne s s  on  th e   ni ti k ba ti k   960  da ta s e t   ( 960 im a ge s  a c r os s  60 mot if  c a te gor ie s )  m a ke   it   s ui ta bl e   f or   c a pt ur in in t r ic a te   dot - ba s e pa tt e r ns a s   e vi de n c e by  th e   hi gh  a c c ur a c ie s   w it f li ppi ng  a nd  c ut - ou t.   T he   in te gr a ti on  of   C N N   a r c hi te c tu r e   w it hi D C G A N w hi c a c hi e ve s tr ong  a c c ur a c ( 93.75% )   a nd   th e   hi ghe s s ta bi li ty f ur th e r   s uppor ts   r a ndom   f or e s t’ s   r e pr e s e nt a ti ve ne s s B le ve r a gi ng   C N N - ge ne r a te d   s ynt he ti c   im a ge s r a ndom  f or e s be ne f it s   f r om   e nha nc e da ta s e di ve r s it w it hout   r e qui r in a   C N N - ba s e c la s s if ie r m a in ta in in th e   s tu dy’ s   f oc us   on  a ugm e nt a ti on  i m pa c ts C om pa r in r a ndom  f or e s to   ot he r   c la s s if ie r s   li ke   C N N s   w oul ne c e s s it a te   e xt e ns iv e   e xp e r im e nt s   a nd  s hi f a tt e nt io a w a f r om   a ugm e nt a ti on  e f f e c ts , w hi c h i s  be yond thi s   s tu dy’ s  s c ope .   D e s pi te   i ts   s tr e ng th s r a ndo m   f or e s t   ha s   l im i ta t io ns .   I ts   r e li a nc e   on   h a ndc r a f te d   B S I F   f e a tu r e s     m a no c a pt ur e   m ul ti - le ve hi e r a r c hi c a pa t te r ns   a s   e f f e c t iv e ly   a s   de e le a r n in m ode ls   li ke   C N N s ,     w hi c h   le a r n   f e a tu r e s   d ir e c t ly   f r om   r a w   i m a g e s .   A d di ti ona ll y,   it s   pe r f o r m a nc e   is   s e ns i ti ve   to   a ug m e n ta t io n   qua l it y,  a s   s e e i t he   l ow   a c c ur a c ie s   of   pa i r in s a m p le s   a nd  h id e   a nd  s e e k,  w hi c d is r up te m ot i f   c ohe r e n c e N e ve r th e le s s r a nd om   f o r e s t s   s t r o ng  pe r f o r m a n c e in t e r pr e ta bi li ty ,   a n a li gn m e n w it t he   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.  5 O c to be r   20 25 3970 - 3981   3978   s tu d y’ s   g oa ls   m a ke   it   a n   a pp r op r ia t e   c ho ic e   f o r   a s s e s s in g   t he   im pa c of   a ug m e n ta t io te c hni que s   on     ni t ik  ba ti c la s s i f ic a t io n.     W e   ta ke   th e   c o n f us i on   m a t r i x   on   th r e e   c la s s i f i c a t io m ode ls   th a t   ha ve   hi gh   pe r f o r m a nc e .     T he   m ode w a s   bu il w it da ta   us in f l ip pi ng,   c u t - ou t ,   a n D C G A N   a u gm e nt a ti on C la s s i f ic a t io r e s u lt s   a r e   p r e s e n te d   in   m a tr ix   f o r m a t,   w he r e   r o w s   r e p r e s e nt   a c tu a c la s s e s ,   a nd   c o lu m ns   r e pr e s e n pr e di c te d   c la s s e s D ia gon a e le m e n ts   i ndi c a te   c o r r e c pr e d ic t io n s w h il e   of f - d ia g ona e le m e nt s   in di c a te   m is c la s s i f i c a t io n.  F i gu r e   vi s ua l iz e s   th e   c la s s i f ic a t io pe r f o r m a nc e   m e t r i c s F ig u r e   6 ( a )   d is p la ys   a   c on f us io n   m a t r i f o r   th e   f li pp in g - a ug m e n te d   da ta s e t F i gu r e   6( b)   p r e s e n ts   a   c o nf us i on  m a tr ix   f or   t he   c ut   out - a ug m e n te da t a s e t F ig ur e   6 ( c )   s h ow s   a   c o nf us i on  m a t r i f or   t he   D C G A N - a u gm e nt e da ta s e t T he s e   r e s u lt s   de m ons t r a te   t ha t   a u gm e nt a ti on  m e th o ds   p r e s e r vi n te xt ur e   c o he r e nc e   s i gn if ic a nt ly   e nha nc e   c la s s i f ic a t io n p e r f o r m a nc e .               ( a )   ( b)   ( c )       F ig ur e  6. C onf us io n m a tr ic e s  of  t he  c la s s if ic a ti on mode u s in di f f e r e nt  a ugm e nt a ti on t e c hni que s   ( a )  f li ppi ng, ( b )  c ut - out , a nd ( c )  D C G A N .       F ig ur e   s how s   th a e a c a ugm e nt a ti on  m e th od   ha s   a   s li g ht ly   di f f e r e nt   e f f e c on   th e   m ode l' s   pe r f or m a nc e w it f li a nd  D C G A N   s how in g   th e   m os t   c on s is te nt   r e s ul ts .   A th e   s a m e   ti m e ,   c ut - o ut   m a y   in tr oduc e   m or e   c om pl e xi ty   due   to   im a ge   oc c lu s io n.  T he   th r e e   c onf us io m a tr ic e s   s how   th a f iv e   ni ti ba ti k   m ot if s   a r e   in c or r e c tl c la s s if ie d:   s e ka r   ke b e n,  s e ka r   da ng a n,   ge dha nga n,   s e ka r   pa la a nd  s e ka r   ke n a nga F ig ur e  7 s how s  t he  f iv e   ni ti k ba ti k   m ot if s   th a a r e  i nc or r e c tl y c la s s if ie d.                 S e ka r  ke be n   S e ka r  da nga n   G e dha nga n   S e ka r  pa l a   S e ka r  ke na nga     F ig ur e   7 . T he  f iv e   ni ti k ba ti k   m ot if s  t ha w e r e  i nc or r e c tl y c la s s i f ie d       T he   b a ti m ot if s   di s pl a ye ( s e k a r   ke be n,  s e k a r   da nga n,  ge dha nga n,  s e ka r   pa la a nd  s e ka r   ke na n g a )   m a be   c ha ll e ngi ng  to   pr e di c by  th e   m ode l   due   to   s e ve r a f a c t or s i)   t he   f iv e   ni ti ba ti k   m ot if s   ha ve   s im il a r   ge om e tr ic   s ha pe s   or   r e pe a ti ng  pa tt e r n s   ( f or   e xa m pl e s e ka r   ke be a nd  s e ka r   pa la   ha ve   c ir c ul a r   a nd  s ym m e tr ic a e le m e nt s ) s th e c a c onf us e   th e   m ode l.   I f   th e   f e a tu r e s   e xt r a c te by  th e   m ode f oc us   m or e   on   ge om e tr ic   s tr uc tu r e   th a f in e   de ta il s th is  c a le a to   m i s c la s s if ic a ti on;   ii )   s ubt le   te xt ur e   di f f e r e nc e s   c a u s e   th e   te xt ur e   di f f e r e nc e s   to   be   s ubt le   a nd  not   e a s il c a pt ur e by  th e   B S I F   f e a tu r e   e xt r a c ti on  m e th od;   a nd  ii i)   a ll   m ot if s   ha ve   a   s im il a r   c ol or   s c h e m e   ( m a in ly   da r ba c kgr ounds   w it li ght e r   pa tt e r ns ) B e c a u s e   c ol or   in f or m a ti on i s  l e s s  r e le va nt  or  di s c a r de d e nt ir e ly  i n gr a ys c a le  f e a tu r e  e xt r a c ti on me th ods , t he  m ode m a y ne e he lp  di f f e r e nt ia ti ng e f f e c ti ve ly  ba s e d on te xt ur e  a lo ne .   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       O pt imi z in g ni ti k  bat ik  c la s s if ic at io n t hr ough c om pa r at iv e  analy s is  of  i m age  augme nt at io ( Supr apt o )   3979   5.   C O N C L U S I O N   T hi s   r e s e a r c ha s   c om pr e he n s iv e ly   e va lu a te va r io us   im a ge   da ta   a ugm e nt a ti on  te c hni que s   in   th e   c ont e xt   of   ni ti ba ti m ot if   c la s s if ic a ti on B c om p a r in ge om e tr ic   tr a ns f or m a ti ons in te ns it tr a ns f or m a ti ons non - in s ta nc e   le ve a ugm e nt a ti on,  a nd  unc on di ti ona im a ge   ge ne r a ti on w e   id e nt if ie th e ir   im pa c on  th e   pe r f or m a nc e   of   r a ndom   f or e s t - ba s e c la s s if ic a ti on  m ode ls T he   r e s ul ts   d e m ons tr a te   th a t   s pe c if ic   a ugm e nt a ti on  te c hni que s na m e ly   f li ppi ng,  c ut - out a n D C G A N s ig ni f ic a nt ly   e nha nc e   th e   a c c ur a c of   th e   ni ti ba ti k   c la s s if ic a ti on  m ode l.   F li ppi ng  a c hi e ve th e   hi ghe s a c c ur a c im pr ove m e nt   of   20.20%   c om pa r e to   th e   ba s e li ne   m ode l   w it hout   a ugm e nt a ti on,  f ol l ow e by  c ut - out   a 19.27%   a nd   D C G A N   a 16.25% N ot a bl y,  th e   D C G A N   a ugm e nt a ti on  te c hni que   e xh ib it e th e   hi ghe s s ta bi li ty w it a   s ta nda r de vi a ti on  of   0.78% in di c a ti ng  c ons is te nt   p e r f or m a nc e   a c r os s   va li da ti on  f ol ds T he   f in di ngs   h a ve   im por ta nt   im pl ic a ti ons   f or   bot pr a c ti c a a nd   th e or e ti c a dom a in s .   P r a c ti c a ll y,  th e   im pr ove c la s s if ic a ti on  a c c ur a c c a be   us e f or   th e   de ve lo pm e nt   of   a ut om a te b a ti m ot if   r e c ogni ti on  s ys te m s s uppor ti ng  c ul tu r a pr e s e r va ti on  e f f or ts m us e um   di gi ti z a ti on a nd  a ppl ic a ti ons   in   th e   c r e a ti ve   in dus tr y.  T he or e ti c a ll y,  th i s   r e s e a r c h   de m ons tr a te s   how   di f f e r e nt   a ugm e nt a ti on  te c hni que s   c a n   ove r c om e   th e   c h a ll e nge s   a s s oc ia te d   w it li m it e a nd  c om pl e x   da ta s e ts pr ovi di ng  in s ig ht   in to   th e ir   e f f e c ti ve ne s s   a nd   s ta bi li ty   in   c om put e r   vi s io n   ta s k s T hi s   r e s e a r c h ha s  s om e  l im it a ti ons . T he  da ta s e us e d i s  r e la ti ve ly  s m a ll , c ons is ti ng of  onl y 240 im a ge s , w hi c h doe s   not   f ul ly   r e p r e s e nt   th e   di ve r s it of   ni ti ba ti k   m ot if s   in   r e a l - w or ld   s c e na r io s M or e ove r th e   us e   of   gr a ys c a le   pr e pr oc e s s in m a y   ha ve   ove r lo oke pot e nt ia c ol or - ba s e f e a tu r e s   th a c oul d   im pr ove   th e   c la s s if ic a ti on  pe r f or m a nc e   f or   s pe c if ic   m ot if s F in a ll y,  a lt hough  th e   r a ndom  f or e s c la s s if ie r   pr ove to   be   e f f e c ti ve it   m a not   f ul ly   e xpl oi th e   c a p a bi li ti e s   of   m or e   a dv a nc e d   de e le a r ni ng  m ode ls w hi c h   c oul of f e r   f ur th e r   im pr ove m e nt s F or   f ut u r e   r e s e a r c h,  w e   s ugge s e xpl or in th e   in c or por a ti on  of   m ul ti pl e   a ugm e nt a ti on   te c hni que s   to   e nha nc e   th e   m od e l' s   r obus tn e s s   f ur th e r I a d di ti on,  e xpe r im e nt in w it la r ge r   a nd  m or e   di ve r s e   da ta s e ts ,   in c lu di ng  im a ge s   w it va r yi ng  il lu m in a ti on  or   oc c lu s io n,  m a y   e nha n c e   th e   m ode l' s   ge ne r a li z a bi li ty L a s tl y,  e va lu a ti ng  th e   pe r f or m a nc e   of   de e l e a r ni ng  a r c hi te c tu r e   a lo ng  w it a ugm e nt a ti on  te c hni que s  m a y pr ovi de  f ur th e r  i ns ig ht s  t opt im iz e   th e  c la s s if ic a ti on of   ni ti k ba ti k .       F U N D I N G  I N F O R M A T I O N   A ut hor s  s ta te  no f undi ng i nvol ve d.       A U T H O R  C O N T R I B U T I O N S  S T A T E M E N T   T hi s   jo ur na us e s   th e   C ont r ib ut or   R ol e s   T a xonomy  ( C R e di T )   to   r e c ogni z e   in di vi dua l   a ut hor   c ont r ib ut io ns , r e duc e  a ut hor s hi p di s put e s a nd f a c il it a te  c ol la bo r a ti on.     N am e  o f  A u t h or   C   M   So   Va   Fo   I   R   D   O   E   Vi   Su   P   Fu   S upr a pt o                               M e il a ny N ons T e nt ua                               A hm a d R iz ki  M a ul a n 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 of  i nt e r e s t.       D A T A  A V A I L A B I L I T Y   T he   da ta   th a s uppor th e   f in di ngs   o f   th is   s tu dy   a r e   ope nl a va il a bl e   in   M e nde le D a ta   a ht tp :/ /d oi .or g/ 10.17632/s gh484jxz y.3 .       R E F E R E N C E S   [ 1]   A D .   W i ba w a ,   E .   A W i c a ks o no,   S .   D .   S ur ya n i ,   a nd   R .   R u m a di ,   J a va ne s e   ba t i k   i m a g e   c l a s s i f i c a t i on   us i n s e l f - o r ga ni z i n m a p,”   i 202 I nt e r na t i on al   C on f e r e n c e   o C om p ut e r   Sc i e nc e I n f or m at i o T e c h no l o gy   and   E ng i ne e r i n ( I C C oS I T E ) 2 02 3,  pp.   47 2 477   doi :   10. 11 09 / I C C oS I T E 5 764 1. 202 3. 101 27 783 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.