I nte rna t io na l J o urna l o f   Adv a nces in Applie d Science s   ( I J AAS)   Vo l.  1 5 ,   No .   2 ,  J u n e   20 2 6 ,   p p .   451 ~ 4 6 1   I SS N:  2252 - 8 8 1 4 ,  DOI :  1 0 . 1 1 5 9 1 /ijaas . v 1 5 . i 2 . pp 451 - 4 6 1           451     J o ur na l ho m ep a g e :  h ttp : //ij a a s . ia esco r e. co m   Co mpa riso n of t h erma l and no n - th erma l ima g es for  tom a to  fruit  det e ction       Su lf a y a nti  F a ha rudd in Situj u 1 ,   Wa wa n F irg ia wa n 1, 2 ,   H ir o no ri  T a k im o t o 3   1 D e p a r t me n t   o f   I n f o r mat i c s ,   F a c u l t y   o f   En g i n e e r i n g ,   U n i v e r si t a s   S u l a w e s i   B a r a t ,   M a m u j u ,   I n d o n e s i a   2 A r t i f i c i a l   I n t e l l i g e n c e   S t u d y   C e n t e r ,   U n i v e r si t a s   S u l a w e s i   B a r a t ,   M a mu j u ,   I n d o n e si a   3 D e p a r t me n t   o f   I n f o r mat i o n   a n d   C o m mu n i c a t i o n   En g i n e e r i n g ,   F a c u l t y   o f   C o mp u t e r   S c i e n c e   a n d   S y st e ms  En g i n e e r i n g ,     O k a y a m a   P r e f e c t u r a l   U n i v e r si t y ,   S o j a ,   Ja p a n       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Dec   27 ,  2 0 2 4   R ev is ed   Mar   5 ,  2 0 2 6   Acc ep ted   Ap r   22 ,  2 0 2 6       F a rm e rs  u se   m a n u a l  o b se rv a ti o n   t o   so rt,   g ra d e ,   a n d   e stim a te  to m a to   p ro d u c ti o n   re su lt s  t o   m e e t  m a rk e t  d e m a n d s.  H o we v e r,   t h is  m e th o d   re q u ires   a   lo t   o f  e n e r g y   a n d   ti m e ,   m a k i n g   it   u n s u it a b le  f o r  larg e - sc a le  to m a to   c u lt iv a ti o n   u ti li z i n g   t h e   d e tec ti o n   p ro c e ss .   T h is  st u d y   a ims   to   d e v e lo p   t h e   a u to m a ti c   t o m a to   d e tec ti o n   tec h n o l o g y   in   a n   in d u strial   e n v iro n m e n t  b a se d   o n   a   c o n v e y o r  b e lt   b y   u sin g   t h e rm a l   o r  n o n - t h e rm a l  ima g in g   a n d   y o u   o n l y   lo o k   o n c e   v e rsio n   8   ( YO LOv 8 ) .   Th e   d a tas e t  c o n sists   o f   5 7 0   ima g e s  o b tain e d   fro m   e a c h   th e rm a l  a n d   n o n - t h e rm a l  c a m e r a   a n d   h a s  u n d e rg o n e   a u g m e n tatio n   tec h n iq u e s  to   e n rich   t h e   d a ta  v a riety .   T h e   m o d e l  wa s  train e d   a n d   v a li d a ted   u sin g   6 4 0 × 6 4 0 - p ix e l   ima g e s  fo r   4 0   e p o c h s.  I n   th is  p a p e r,   we   c o n d u c t  a   c o m p a ra ti v e   a n a ly sis  o f  th e   to m a to   d e tec ti o n   r e su lt   u si n g   Y OLOv 8   o n   th e rm a l  a n d   n o n - th e rm a l  ima g in g .   Th e   re su lt s  i n d ica te  th a t  th e   m o d e l  train e d   with   t h e rm a l  d a ta  sig n ifi c a n t l y   o u t p e rfo rm e d   t h e   n o n - th e rm a l  m o d e l,   a c h iev in g   9 9 %   p re c isio n ,   9 8 %   re c a ll ,   9 8 %   F 1 - sc o re ,   a n d   9 9 %   m e a n   a v e ra g e   p re c isio n   (m AP) 5 0   d u r in g   v a li d a ti o n .   T h e   th e rm a l  m o d e l  re c e iv e d   a   9 9 %   a c c u ra c y   ra te  d u rin g   v a li d a ti o n ,   wh il e   t h e   n o n - th e rm a l  m o d e l   a tt a in e d   9 4 %   a c c u ra c y ,   e x h i b it i n g   a   sli g h tl y   p o o re r  p e rfo rm a n c e   a n d   c o m m it ti n g   se v e ra l  m istak e s  in   d e tec ti o n .   Th e   u se   o f  th e r m a l  c a m e ra s  o n   m o v i n g   a u to m a ti o n   sy ste m s  h a s  d e m o n stra ted   it s  c a p a b il it y   a n d   e ffe c ti v e n e ss ,   m a k i n g   it   m o re   o p ti m a l  f o r  a p p li c a ti o n   i n   th e   a g ri c u lt u ra l  i n d u stry .   K ey w o r d s :   Ob ject  d etec tio n   R GB   im ag e   T h er m al  im ag in g   T o m ato   Y o u   o n ly   lo o k   o n ce   v er s io n   8   T h is i s  a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Su lf ay an ti Fah ar u d d in   Sit u ju   Dep ar tm en t o f   I n f o r m atics,  Facu lty   o f   E n g in ee r i n g ,   Un i v er s itas   Su lawe s i  B ar at   Pro f .   Dr .   B ah ar u d d in   L o p a,   SH Str ee t,  T alu m u n g ,   9 1 4 1 2   Ma jen e,   W est Su lawe s i,  I n d o n esia   E m ail:  s u lf ay an ti@ u n s u lb ar . a c. id       1.   I NT RO D UCT I O N   T o m ato   p lan ts ,   k n o wn   b y   t h eir   L atin   n am e   Lyco p ers ico n   escu len tu m   Mill,  ar e  a n n u al  s h r u b s   b elo n g in g   to   th e  So lan a ce ae   f am ily   [ 1 ] .   T o m at o es  ca n   b e  co n s u m ed   d ir ec tly .   Ho w ev er ,   in   I n d o n esia,   to m ato es  ar e  a  f o o d   in g r ed ien t  wid ely   u s ed   to   m ak e  ty p ical  I n d o n esian   d is h es,  s u ch   as  ch ili  s au ce ,   s o u p ,   an d   o th er   tr a d itio n al  f o o d s .   I n   ad d itio n ,   th e   co n te n t  o f   p r o tein ,   c ar b o h y d r ates,  f at,   m i n er a ls ,   an d   v itam in s   t h at  ar e   u s ef u l  f o r   h ea lth   also   a d d s   to   th e  u tili ty   o f   th is   p lan t   [ 2 ] .   Fo o d   c o n s u m p tio n   d ata   s h o w s   in cr ea s ed   to m at o   c o n s u m p tio n   f r o m   2 0 1 7   to   2 0 2 1   [ 3 ] .   T h is   th e n   g av e   b ir th   t o   ef f o r ts   to   in c r ea s e  to m ato   p r o d u ctio n   in   o r d e r   to   m ee t th e  n ee d s   o f   th e  co m m u n ity   f o r   th is   co m m o d ity .   T o m ato   cu ltiv atio n   is   ca r r ied   o u t  f r o m   p r e - h a r v est  to   p o s t - h ar v est.  Po s t - h ar v est  cu ltiv atio n   is   ca r r ied   o u t  to   m ain tain   th e  q u a lity   o f   to m ato es  t o   b e  m a r k eted   b ec au s e,   d u r in g   th e  s to r a g e  p e r io d ,   t h er e  ca n   b e  ch an g es  in   co n d itio n s   o r   e v e n   a  d ec r ea s e  in   q u ality ;   f o r   ex am p le,   t o m ato es  b ec o m e  o v er r ip e   o r   to o   s o f t.    Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 8 1 4   I n t J Ad v   Ap p l Sci ,  Vo l.   1 5 ,   No .   2 ,   J u n e  2 0 2 6 :   4 5 1 - 461   452   T h e  q u ality   o f   to m ato es  is   u s u ally   s o r ted   im m ed iately   af ter   th e  to m ato es  ar e  p ick ed   b y   s elec tin g   g o o d   q u ality   to   b e  m ar k eted   an d   d is ca r d i n g   ab n o r m al  to m ato es.   T h e  t o m ato es  to   b e  m a r k eted   will  b e  s elec ted   a g ain   th r o u g h   g r a d in g   ( lev el  o f   r i p en ess )   b ased   o n   co lo r   a n d   s ize  f o r   s p ec if ic  m ar k et  p u r p o s es  o r   co n s u m er   p r ef er en ce s .   T h e  p r o ce s s   o f   s o r tin g ,   g r ad in g ,   an d   esti m atin g   to m ato   p r o d u ctio n   r esu lts   b y   f ar m er s   is   ca r r ied   o u t  th r o u g h   m an u al   o b s er v ati o n   to   en s u r e   m ar k et  n ee d s .   T h is   m eth o d   r eq u i r es  a  lo t   o f   en er g y   a n d   tim e,   s o   it   is   u n s u itab le  f o r   lar g e - s ca le  to m ato   cu ltiv atio n   [ 4 ] .   T h er e f o r e,   tech n o l o g y   s u ch   as  au to m atic  to m ato   s o r tin g   co n v ey o r   to o ls   ca n   h el p   f ar m er s   s o r t,  g r ad e,   an d   co u n t  to m ato es  s o   th at  ea ch   p r o ce s s   ca n   b e  m o r e  e f f ec ti v e   an d   ef f icien t.   T ec h n o lo g y   ca n   also   r ed u ce   p o s t - h ar v est p r o ce s s   er r o r s   ca u s ed   b y   h u m a n s   [ 5 ] .   T h e  to m ato   d etec tio n   an d   co u n tin g   m eth o d   u n d e r p in s   th e  cr ea tio n   o f   an   au to m ated   to m ato   s o r tin g   co n v ey o r ,   as  o b ject   d etec tio n   is   th e  in itial  p h ase  in   th e   m ec h an izatio n   o f   th e  a g r icu ltu r al  s ec to r ,   aim ed   at   id en tify in g   tar g et  o b jects  an d   ca teg o r izin g   th em   ap p r o p r iat ely   [ 4 ] ,   [ 6 ] .   T h ese  m eth o d s   h av e   u tili ze d   m an y   co m p u ter   v is io n   an d   d ee p   lear n in g   m eth o d s   b y   ex p lo r in g   im ag es  to   d etec t   an d   co u n t  to m a to es  in   ag r icu ltu r al  en v ir o n m en ts   [ 4 ] – [ 1 2 ] .   T h e   d ee p   lear n in g   m et h o d   is   u s ed   t o   d etec t  o b jects  s u ch   as  t o m a to es  b ec a u s e  o f   its   ab ilit y   to   h an d le   th e  c o m p lex i ty   o f   th e   d etec ted   o b ject  e n v ir o n m en t   an d   v ar i o u s   lig h tin g   c o n d itio n s ,   s u c h   as  a  m as k - r eg io n - b ased   co n v o lu tio n al  n eu r al  n etwo r k   ( Ma s k - R - C NN )   [ 8 ] ,   [ 1 1 ]   Fas ter - R - C N N  [ 9 ]   an d   y o u   o n ly   lo o k   o n ce   ( YOL O )   [ 4 ] – [ 7 ] ,  [ 1 0 ] ,   [ 1 3 ] .   YOL O' s   d o m in an ce   is   in s ep ar ab le  f r o m   its   r o le,   wh ich   h as   b ee n   p r o v e n   to   d etec t  o b jects   q u ic k ly   an d   ef f icie n tly   [ 1 4 ] .   T h es e  s tu d ies  u tili ze   r ed ,   g r ee n ,   b lu e   ( R GB )   im ag es,  s u ch   as:  r ef er en ce   [ 4 ]   im p r o v ed   th e  p er f o r m a n ce   o f   YOL O v 8   in   th e  o n lin e  au t o m ated   m atu r ity   g r ad i n g   an d   co u n tin g   p r o ce s s   b y   ad o p tin g   th e  m u lti - h ea d   s elf - atten ti o n   ( MH SA )   atten tio n   m ec h a n is m   in   YOL Ov 8 ' s   b ac k b o n e,   [ 5 ]   d ev el o p ed   a n   a u to m atic  to m ato   d etec tio n   an d   class if icatio n   s y s tem   th at  c an   id en tify   to m ato   r ip en ess   in   r ea l  tim e,   [ 1 1 ]   r esear ch   u tili ze d   Ma s k - R - C NN  to   d is tin g u is h   to m ato es   f r o m   s tem s   in   th e   d ev elo p m e n t  o f   a   h ar v esti n g   r o b o t,  [ 6 ]   co m p a r ed   t h e  r e s u lts   o f   to m ato   d etec tio n   an d   co u n tin g   u s in g   Y OL O v 4 ,   YOL Ov 4 - tin y ,   YO L Ov 3 ,   an d   YOL Ov 3 - tin y ,   an d   [ 1 3 ]   also   d e m o n s tr ated   to m ato   class if icatio n   r esu lts   u s in g   YOL Ov 8   o n   to m ato   im ag e  au g m e n tatio n   d ata.   Oth er   r esear ch   co m b i n ed   R GB   im ag es with   o th er   im ag e  ty p es  to   im p r o v e  th e   p er f o r m a n ce   o f   to m ato   d ete ctio n   an d   co u n tin g .   I n   [ 9 ] ,   an   im a g e - b ased   ap p r o ac h   was  in tr o d u ce d   th at  u tili ze s   R GB   an d   s p ec tr al  im ag es  to   ev alu ate  th e  n u m b er   o f   r ip e  to m ato es  r ea d y   f o r   h ar v est.  I n   [ 7 ] ,   c o m b in es o b je ct  d etec tio n   with   m u ltip le  o b jects tr ac k in g   an d   s p ec if ic  tr ac k i n g   r eg i o n   co u n tin g   to   en h an ce   to m ato   clu s ter   co u n tin g   ab ilit y .   I n   [ 1 0 ] ,   ca r r ies  o u t  a  tar g et  tr ac k in g   n etwo r k   th at  ca n   id en tify   an d   co u n t to m at o es a t d if f er e n t g r o wth   s tag es ,   wh ich   is   r ef er r e d   to   as YO L O - D eep SOR T .   So m e  r esear ch   ab o u t  o b ject  d etec tio n   is   also   ap p lied   to   R GB   im ag es  tak en   u s in g   a  r eg u l ar   ca m er a ,   an d   im ag es  tak e n   v ia  in f r ar e d   [ 1 5 ] – [ 1 8 ] .  I n   [ 1 5 ] ,   o f f er s   a   r ap id   d etec tio n   an d   r ec o g n it io n   m o d el  u s in g   a   YOL O  m o d el   with   a  m u lti - s ca le  s el f - atten tio n   m ec h an is m ,   s p ec if ically   d esig n ed   f o r   s m all  r o ad   tar g ets  in   in f r ar ed   d etec tio n   co n tex ts .   I n   [ 1 6 ] ,   u tili ze s   b o th   th e  o r ig i n al  im ag e  an d   its   co r r esp o n d in g   en co d e d   v er s io n ,   d er iv ed   th r o u g h   a  tex tu r al  d escr i p to r   m eth o d ,   ar e  u tili ze d   as  in p u ts   to   a  d ee p   lear n in g   m o d el  th at  in co r p o r ates   tar g et  atten tio n   an d   s ize  atten tio n   m ec h an is m s   f o r   o b ject   d etec tio n .   Acc o r d in g   to   [ 1 7 ] ,   a  n etwo r k   u s in g   R eti na N et  o n   v is ib le  an d   th er m al  in f r ar ed   ( T I R )   ca m er as  f r o m   u n m an n e d   ae r ial  v e h icles  ( UAVs )   to   d etec t   an d   class if y   g r o u n d   o b ject s .   W h ile,   [ 1 8 ]   co n d u cted   a n   an a ly s is   o f   th e  cu r r en t  s tate  o f   r e s ea r ch   o n   th e  f u s io n   o f   v is ib le  an d   in f r ar e d   im ag es  f o r   o b ject  d etec tio n .   I n f r ar e d   im ag es  in   o b ject  d etec tio n   s h o w  f aster   d etec tio n   ca p ab ilit ies  in   ch allen g in g   en v ir o n m e n ts ,   s u ch   as  lo w  lig h t   in ten s ity   o r   wh e n   d etec tio n   i s   r eq u ir ed   f o r   s m all  o b jects  in   th e  im ag e.   Ob ject  d etec tio n   is   also   d o n e  b y   u t ilizin g   im ag es  o b tain ed   f r o m   a  th er m al  ca m er a     [ 1 9 ] – [ 2 2 ] .  I n   [ 1 9 ] ,   in tr o d u ce s   a  n eu r al  n etwo r k   m o d el  d esi g n ed   to   d etec t  s m all  an d   tin y   o b jects  u s in g   th e   v eh icle  d etec tio n   in   ae r ial  im ag er y   ( VE DAI )   d ataset  [ 2 3 ] ,   wh ich   is   th e  th er m al  im ag in g   ca p tu r ed   b y   UAV s ,   u tili zin g   th e  YOL Ov 5   ar ch ite ctu r e  en h a n ce d   with   a  tr an s f o r m er   en co d er   at  th e  f in al  s tag e.   I n   [ 20] ,   s u p p o r ts   au to m ated   an im al   d etec tio n   an d   class if icatio n   in   th er m al   im ag es  b y   in t r o d u cin g   a  n o v el  alg o r it h m   f o r   ex tr ac tin g   th e r m al  f ea tu r es.  Su b s eq u en tly ,   a  th e r m al  s ig n at u r e  f o r   ea c h   id en tifie d   o b ject  is   co m p u te d   u s in g   m o r p h o lo g ical   o p e r atio n s .   I n   t h e  s tu d y   b y   [ 2 1 ] ,   a   Fas ter - R - C NN   is   ap p lied   t o   th e r m al  a n d   v is u al  s p ec tr u m   im ag er y   o n   4 - wh ee le r ,   2 - wh ee ler ,   tr af f ic   lig h t ,   an d   h u m a n   o b jects   to   p e r f o r m   a   co m p ar ativ e  ev alu atio n ,   r ev ea lin g   th at  t h er m al  ca m e r a  im ag es  h av e  o u tp er f o r m e d   r esu lts   co m p ar ed   to   v is ib le   s p ec tr u m   im ag es.    I n   [ 2 4 ] ,   p r o p o s ed   a   to m ato   d etec tio n   m et h o d   in   a  c o m p l ex   n atu r al   e n v ir o n m en t   b ase d   o n   th e   b ased   o n   r esid u al  an d   C - SP P  en h an ce d   YOL Ov 4   ( RC - YOL Ov 4 ) ,   an d   r esu lted   a  8 8 %  ac cu r ac y   in   a  n atu r al  en v ir o n m en t.  Acc o r d in g   to   [ 2 2 ] ,   v is ib le  an d   th er m al  im ag es ,   s p ec if ically   ca r ,   p er s o n ,   b icy cle,   an d   d o g   as  th e   d ataset ,   an d   ad o p ts   R etin aNe t  as  th e  b aselin e  m o d el  to   in teg r ate   f ea tu r es  f r o m   m u ltip l e  d ata  s o u r ce s   f o r   o b ject  d etec tio n .   A  th er m al   ca m er a  is   v alu ab le  f o r   d etec tin g   h ea t  s ig n atu r es,  allo win g   th em   to   wo r k   ef f ec tiv ely   in   lo w  v is ib ilit y   co n d itio n s ,   s u ch   as a t n ig h t,  wh e r e  co n v e n tio n al  ca m e r as h av e  d if f icu lty .   T h e   a p p l i c a t i o n   o f   t h e r m a l   i m a g i n g   t e c h n o l o g y   i n   a g r i cu l t u r e   is   f e as i b l e   d u e   t o   tem p e r a t u r e  d i f f e r e n t i a ls   t h at   f a ci l i ta t e   o b j e c t   d et e c t i o n ,   w h i c h   ca n   s u b s e q u e n t l y   b e   e m p l o y e d   f o r   n u m e r o u s   r e a s o n s ,   i n c l u d i n g   p r e d i c t i o n   a n d   i d e n t i f i c at i o n   [ 2 5 ] – [ 3 1 ] .   T h e s e   w o r k s   i l l u s t r a t e   t h e   t r e n d   o f   t h e r m a l   u s e   i n   e d g e   c o m p u t i n g   f o r   f i e l d   r o b o t i cs  [ 2 5 ] ,   [ 2 9 ] ,   l o w e r - c o s t   s e n s o r   d e p l o y m e n t   [ 2 6 ] ,   [ 3 1 ] ,   a n d   c l i m a t e - r es il i e n t  a g r i c u l t u r e   [ 2 6 ] – [ 3 0 ] .  S h a l ash   e t   a l .   [ 2 9 ]   i n d i c at e   t h a t  ar t i f i c i al   i n te l l i g e n ce – t h e r m a l   im a g i n g   i n t e g r a t i o n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ad v   Ap p l Sci     I SS N:   2252 - 8 8 1 4       C o mp a r is o n   o f th erma l a n d   n o n - th erma l ima g es fo r   to ma to   …  ( S u lfa ya n ti F a h a r u d d in   S it u ju )   453   f a c i l it a t es   t h e   p r o m p t   d e t e c t io n   o f   f l u c t u a t i o n s   d u e   t o   p e s ts   o r   d i s e a s es ,   e n a b l i n g   t im e l y   t r e a t m e n t   a n d   m i t i g a ti o n .   M e a n w h i l e ,   A w a is   e t   a l .   [ 2 6 ]   d e m o n s t r a t e   t h a t   th e r m a l   i m a g i n g   m a y   d i s c e r n   v a r i a t i o n s   i n   w at e r   s t a t u s   a n d   t h e   c r o p   w a t e r   s t r e s s   i n d e x   ( C W S I ) .   O n   t h e   o t h e r   h a n d ,   [ 2 5 ]   i n d i c a t e s   t h a t   t h e r m al   i m a g i n g   e n h a n c es  f r u i t   g r a d i n g   p r o c e s s es ,   e n s u r e s   f o o d   s a f e t y ,   a n d   r e d u c es   p o s t - h a r v e s t   l o s s es .   A d d it i o n a l l y ,   t h e r m a l   i m a g i n g   i s   a n   e n v i r o n m e n t a l l y   s u s t a i n a b le   t e c h n o l o g y   t h a t   g e n e r a t es   n o   w a s t e   o r   h a z a r d o u s   e m i s s i o n s   [ 3 1 ] .   T h e s e   s t u d i es  i l l u s t r a t e   t h e   e f f e ct i v e n es s   o f   th e r m a l   i m a g i n g   i n   d i s ti n g u i s h in g   b e t w e e n   s t r es s e d   a n d   n o n - s tr e s s e d   p l a n t s   a n d   i n   a c q u i r i n g   d e t a i l e d   d a t a   o n   c a n o p y   t e m p e r a t u r e .   T h i s   i n f o r m a t i o n   c a n   f a c i l i t at e   t h e   c o m p r e h e n s i o n   a n d   i n t e r p r e t a ti o n   o f   c a n o p y   t e m p e r a t u r e   [ 3 2 ] .   T h i s   m e t h o d   p o s s e s s es   s i g n i f i c a n t   p o t e n ti a l   f o r   a p p l i c a t i o n   i n   t r o p i c al  a g r i c u l t u r e ,   g i v e n   t h a t   t r o p i c a l   r e g i o n s   e x p e r i e n c e   h i g h   t e m p e r a t u r e s   a n d   i n t e n s e   s u n l i g h t   [ 3 3 ] ,   [ 3 4 ] .   R esear ch   in   [ 3 5 ]   in teg r ated   th er m al  an d   v is ib le  lig h t  im ag e r y   with   d ep th   d ata  to   c r ea te  a  s y s tem   f o r   th e  r em o te   d etec tio n   o f   p lan t s   af f licted   b y   th e   to m ato   p o w d er y   m ild ew   f u n g u s .   T h is   r esear ch   u tili ze s   th e   h an d cr a f ted   f ea tu r e   m eth o d   f o r   f ea t u r e   ex tr ac tio n   an d   a  s u p p o r t  v ec t o r   m ac h in e   ( SVM)   f o r   class if icatio n .   Dee p   lear n in g   a d ap ted   to   p r o ce s s   th er m al  im a g in g   p r o v i d es   r o b u s t  o b ject   d etec tio n ,   ev en   in   co m p lex   en v ir o n m en ts .   T h u s ,   th e   co m b in atio n   o f   th er m al   im ag in g   an d   d ee p   lear n in g   allo ws  f o r   h ig h   ac cu r ac y   in   d etec tin g   an d   d is tin g u is h in g   o b jects  b ased   o n   te m p er atu r e   [ 1 9 ] ,   [ 2 0 ] .  I n   [ 3 6 ] ,   p r o p o s ed   a  m eth o d   f o r   t h e  class if icatio n   o f   p lan t   an d   cr o p   d is ea s es  with   a  th e r m al  ca m er a  an d   a   C NN .   T h is   s tu d y   wo r k s   o n   2 8   p lan ts   an d   6   cr o p   d is ea s e   class if icati o n s .   Pre v io u s   s tu d ies  s h o w  th at  R G B   im ag es  ar e   u s ed   f o r   to m ato   d etec tio n ,   an d   in teg r ated   th er m al  te ch n o lo g y   is   esp ec ially   u s ed   f o r   to m ato   d is ea s e  d etec tio n .   Me an wh ile,   th is   s tu d y   attem p ts   to   d ev elo p   tech n o lo g y   f o r   d etec tin g   to m ato es o n   a  m o v in g   c o n v ey o r   m ac h in e  u s in g   th e  YOL Ov 8   m o d el.   T h is   r esear ch   in v o lv ed   c r ea tin g   a  li b r ar y   o f   n o n - t h er m al  a n d   th e r m al  im ag es  o f   to m ato es,  im p l em en tin g   YOL Ov 8   f o r   to m ato   d etec tio n   in   m o v in g   co n d itio n s ,   d em o n s tr atin g   th e  r eliab ilit y   o f   to m ato   d etec tio n   u s in g   a  co m b in atio n   o f   th er m al  tech n o lo g y   a n d   d ee p   lear n in g ,   an d   p r esen tin g   a  co m p ar ativ e  an al y s is   o f   th e  to m ato   d etec tio n   o u tco m es  u tili zin g   t h er m al  an d   n o n - t h er m al  im a g i n g .   No n - th er m al  im ag es  a r e  t h e  im ag es  o b tain ed   f r o m   a n   R GB   ca m er a,   wh ile  t h er m al  im ag es  ar e   th e  im a g es  o b tain ed   f r o m   a  th e r m al  ca m er a.   T h e  YOL Ov 8   m o d el  is   u s ed   to   o b tain   d et ec tio n   ac cu r ac y   ac c o r d in g   to   in d u s t r ial  co n d itio n s .   T h e r e f o r e,   th is   r esear ch   co n tr ib u tes  to   d em o n s tr atin g   th e  co m p ar is o n   o f   th e  to m ato   d etec tio n   r esu lts   u s in g   YOL O v 8   in   n o n - th er m a l   im ag es  an d   th er m al  ca m er a   im ag es.  Gen er ally ,   th is   s t u d y   em p h asizes  th e  d ev elo p m en t  o f   ad v a n ce d   tech n o lo g y   to   i m p r o v e  th e  ac cu r ac y   an d   ef f icien cy   o f   to m ato   d etec tio n   in   v ar io u s   f ield   co n d itio n s ,   s u ch   as  f r u it tr an s f er   m ac h in es o r   b elt  co n v ey o r s .       2.   P RO P O SE D  M E T H O D   T h is   s tu d y   p r o p o s es  u s in g   th e  YOL Ov 8   alg o r ith m   f o r   t o m ato   d etec tio n ,   u s in g   a  th er m al  an d     non - th e r m al  i m a g es  d ataset  to   d eter m in e   th e  p er f o r m an ce   o f   ea ch   tech n o lo g y   i n   d etec tin g   m o v in g   o b jects  o n   a  b elt  co n v ey o r   m ac h in e.   T h e  YOL Ov 8   m o d el  was  ch o s en   f o r   th is   task   d u e  to   its   s u p er io r ity   in   r ea l - tim e   o b ject  d etec tio n   an d   its   ef f ici en cy   in   im ag e  p r o ce s s in g   [ 3 7 ] .  YOL O   d etec to r   is   a  wid ely   u s ed   s in g le - s tag e  o b ject  d etec tio n   n etwo r k   th a t  b alan ce s   ac cu r ac y   an d   s p e ed   well.   T h is   s tu d y   u s es  th e  latest  v er s io n   o f   YOL Ov 8   ( web   r ef er e n ce )   f o r   to m ato   d etec tio n .   Mo s aic  d a ta  au g m e n tatio n   is   u s ed   in   Y OL Ov 8 .   T h is   d ata   au g m en tatio n   m et h o d   ap p lies   s ev er al  au g m en t atio n   m eth o d s   to   n ew  tr ain in g   im ag es,  s u ch   as  f lip ,   r o tatio n ,   s ca lin g ,   an d   co lo r   ch an g e.   T h is   ca n   im p r o v e  th e  m o d el' s   a cc u r ac y   d u r in g   th e  tr ain in g   p r o ce s s   co m p ar ed   to   n o t  u s in g   it.  T h is   a u g m en tati o n   aim s   to   s im u late  v ar io u s   e n v ir o n m en tal  an d   lig h tin g   c o n d i tio n s   d u r in g   th e  d etec tio n   p r o ce s s ,   as su g g ested   in   th e  s tu d y   [ 3 8 ] .   YOL Ov 8   co m p r is es  th r ee   p r i m ar y   co m p o n e n ts :  b ac k b o n e,   n ec k ,   an d   h ea d .   T h e  b ac k b o n e  is   task ed   with   ex tr ac tin g   v ar io u s   f ea tu r es  f r o m   th e  in p u t.  I t  o p er ates   b y   d iv id in g   f ea tu r e  m ap s   in to   two   h alv es.  T h e  Nec k   f u n ctio n   in teg r ates  th e   f ea tu r es  f r o m   t h e  b ac k b o n e.   T h e  Hea d   in   YOL Ov 8   i d en ti f ies  th e  o b ject  b y   d ir ec tly   p r e d ictin g   its   ce n ter .   Fig u r e  1   illu s tr ates th e  m ain   ar ch itectu r e  o f   YOL Ov 8 .       3.   M E T H O D   T h e  m eth o d   in   th is   r esear ch   in v o lv es  s ev er al  m ai n   s tag e s :  d ata  co llectio n ,   d ata  p r ep r o ce s s in g ,   in clu d in g   au g m e n tatio n ,   im a g e  lab elin g ,   an d   s p lit  d ata;  g en er atin g   a  m o d el;  m o d el  v alid atio n   f r o m   t h e   tr ain in g   an d   test in g   p h ase  to   p r o d u ce   th e   d etec tio n   r esu lts .   T h ese  s tag es  ap p ly   to   b o th   ty p es  o f   im a g es  u s ed ,   n am ely   n o n - th e r m al  an d   th er m al  im ag es.  T h e  s tag es o f   th is   s tu d y   ca n   b e  s ee n   in   Fig u r e  2 .     3 . 1 .     Da t a   a cquis it io n   Data   ac q u is itio n   was  ca r r ied   o u t  u s in g   th er m al  an d   n o n - th er m al  ca m er as.   Data   wer e   tak en   wh ile   to m ato es  r an   o n   a   b elt  c o n v ey o r   m ac h in e,   s im u latin g   in d u s tr ial  co n d itio n s .   Data   co lle ctio n   was  in itially   co n d u cte d   b y   o p e r atin g   th e   co n v ey o r   at  a  co n tr o lled   s p ee d   t o   en s u r e  a  co n s is ten t  f lo w  o f   to m ato es.  T h e  R GB   an d   th er m al  ca m er as  wer e   p o s itio n ed   with   a  co n s is ten t  d is tan ce   an d   an g le  f o r   d ata  c o llectio n ,   s p ec if ically   p er p en d icu lar   t o   th e   co n v ey o r   s u r f ac e  f o r   d ata  u n if o r m ity .   T h r o u g h o u t  th e   ac q u is itio n   p r o c ess ,   to m a to es  wer e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 8 1 4   I n t J Ad v   Ap p l Sci ,  Vo l.   1 5 ,   No .   2 ,   J u n e  2 0 2 6 :   4 5 1 - 461   454   r an d o m l y   p o s itio n ed   o n   th e  c o n v ey o r ,   d is p lay in g   to m ato   c o lo r s ,   d im en s io n s ,   an d   o r ien ta tio n s .   T h e  r esu ltan t   d ata  co m p r is ed   R GB   an d   th er m al  im ag es  o f   th e  to m at o es,  r esp ec tiv ely .   T h e  d ata  wer e   s u b s eq u en tly   o r g an ized   s y s tem atica lly   to   en h an ce   th e   an n o tatio n   p r o ce s s   an d   an aly s is   th at  f o llo wed .   T h e  d ata  co llectio n   an d   test in g   s ce n ar io s   ca n   b e  s ee n   in   Fig u r e  3 .           Fig u r e  1 .   T h e  YOL Ov 8   ar c h itectu r e  f o r   th er m al  a n d   n o n - th e r m al  im ag es o f   to m ato   d etec ti o n           Fig u r e  2 .   T h e  s tag es in   th e  r es ea r ch           Fig u r e  3 .   Data   co llectio n   p r o c ess   o n   th e  co n v e y o r   b elt  m ac h in e     D et ec t ion   us in g  non - t her m al   D et ec t ion   us in g  non - t her m al   D et ec t ion   us in g  non - t her m al   D et ec t ion   us in g  non - t her m al   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ad v   Ap p l Sci     I SS N:   2252 - 8 8 1 4       C o mp a r is o n   o f th erma l a n d   n o n - th erma l ima g es fo r   to ma to   …  ( S u lfa ya n ti F a h a r u d d in   S it u ju )   455   3 . 1 . 1 .   Ca m er a   s pecif ica t io ns   T a b le   1   s h o ws   t h e   d if f e r e n ce s   in   s p ec i f i ca ti o n s   b e twe e n   t h e   R GB   ca m e r a   f o r   n o n - t h e r m al   d at a  an d   th e  th e r m al   c am e r a   f o r   th er m a l  i m a g i n g   d a ta .   T h e  M o b I R   ai r   th e r m al   c am e r a   u tili ze s   a   v a n ad i u m   o x i d e   ( VO x )   m ic r o b o l o m et e r   s e n s o r   i n   t h e   l o n g - w av e   i n f r ar ed   ( L W I R )   s p e ct r u m ,   o f f e r i n g   1 2 0 × 90 - p i x el   I R   r es o l u ti o n ,   a   tem p e r at u r e  m e asu r e m e n t   r a n g es   f r o m   2 0   ° C   to   1 2 0   °C ,   a n d   a   2 5   H z  f r a m e  r ate   f o r   p r ec is e  h e at  d ete cti o n .   Me a n w h il e,   t h e  L o g ite ch   C 2 7 0   R GB   ca m e r a   e m p l o y s   a  C M OS  s e n s o r   f o r   v is i b l e   li g h t,   d e liv er in g   h i g h er   H D   7 2 0 p   ( 1 2 8 0 ×7 2 0 - p ix el )   r es o l u t io n   at   u p   t o   3 0   f p s ,   t h o u g h   it   la ck s   a n y   th er m a l  m e asu r e m e n t  ca p a b il iti es.       T ab le  1 .   C am er a  s p ec if icatio n s   Te c h n i c a l   p a r a me t e r s   M o b I R   a i r   ( t h e r ma l   c a m e r a )   Lo g i t e c h   C 2 7 0   ( R G B   c a m e r a )   S e n s o r   t y p e s  a n d   sp e c t r u m   VO   ×   mi c r o b o l o m e t e r   ( l o n g   r a n g e   i n f r a r e d / LWI R )   C M O S   ( v i s i b l e   l i g h t / R G B )   s e n s o r   R e s o l u t i o n   1 2 0 × 90 - p i x e l   ( I R   r e so l u t i o n )   H D   7 2 0 p   ( 1 2 8 0 × 7 2 0 - p i x e l )   Te mp e r a t u r e   me a su r e me n t   r a n g e   2 0   ° C   t o   1 2 0   ° C   N o t   a p p l i c a b l e   F r a me  r a t e   2 5   H z   U p   t o   3 0   f p s         3 . 1 . 2 .   I m a g ing   c o nd it io ns   T h e  r esear ch   was  p e r f o r m ed   i n   a  tr o p ical  s ettin g   ch ar ac ter iz ed   b y   d ay tim e  tem p er atu r es  o f   3 1   °C   to   34   °C   an d   r elativ e  h u m id ity   l ev els  o f   7 0 %  to   9 0 %.  I m a g e  d ata  f r o m   th er m al  was  ac q u ir ed   o u td o o r s   u n d er   a  d ir ec t  s u n lig h t  en v ir o n m en t  o n   s u n n y ,   r ain less   d ay s   to   r ed u ce   in ter f er e n ce   f r o m   in f r ar ed   r ad iatio n   ca u s ed   b y   wate r   v ap o r .   T h e  ac q u is itio n   p r o ce s s   o cc u r r e d   f r o m   9 :3 0   to   1 1 :0 0   AM   to   m itig ate  th e  im p ac t  o f   in ten s e  s u n   r ad iatio n ,   wh ich   c o u ld   d is to r t  to m ato   tem p er atu r e  m ea s u r em en ts .   T h e  ca m er a  was  p o s i tio n ed   ab o v e  th e   co n v ey o r ,   m ain tain i n g   a  f ix e d   d is tan ce   f r o m   th e  o b ject  to   g u ar an tee  d ata  co n s is ten cy .   T h e  g ath er ed   d ata   co m p r is ed   v i d eo   f o o tag e  o f   to m ato es p o s itio n ed   o n   th e  m o v i n g   co n v ey o r .   T h e  d ataset  co n s is ts   o f   tw o   ty p es  o f   im ag es,  n am el y ,   im ag es  f r o m   th er m al  a n d   r eg u lar     ( n o n - t h er m al) .   T h er m al  im ag es  ar e  u s ed   to   o v er c o m e  th e  ch allen g es  o f   p o o r   lig h tin g   a n d   en s u r e  c o n s is ten t  d etec tio n   in   v ar io u s   en v ir o n m en tal  co n d itio n s ,   as  s tu d ies  h a v e  s h o wn   th at  t h e  u s e  o f   th er m al  is   v er y   ef f ec tiv e   in   d etec tin g   o b jec ts   in   lo w  o r   co m p lex   li g h tin g   s itu atio n s   [ 3 9 ] .   Usi n g   th er m al  im a g in g   also   h elp s   d is tin g u is h   o b jects  with   s im ilar   co l o r s   o r   tex tu r es   f r o m   th e   b ac k g r o u n d ,   t h er eb y   im p r o v i n g   th e  q u ality   o f   th e   d ata   o b tain ed   [ 3 5 ] .   T h e   r esu lts   in d i ca ted   th at  th e  t h er m al  im a g in g   co u ld   ef f ec tiv ely   d is p lay   to m ato   o b jects,  as  th ey   d is ce r n ib le  th a n   o t h er   o b jects  in   t h e  b ac k g r o u n d .   T h is   co n d itio n   ca n   s u p p o r t  th e   d e v e lo p m en t  o f   a  p lan t   s o r tin g   s y s tem   u s in g   an   o u td o o r   co n v ey o r ,   as in   [ 4 0 ] .     3 . 2 .     P re pro ce s s ing   Data   p r ep r o ce s s in g   is   ess en ti al  to   p r ep ar e  th e  ac q u ir e d   d a ta  f o r   u tili za tio n   in   th e  m o d e l  tr ain in g   p r o ce s s .   Pre p r o ce s s in g   is   im p lem en ted   o n   b o th   th e r m al  an d   n o n - th e r m al  d atasets .   T h e  ac q u ir ed   v id e o   d ata  was  ex tr ac ted   in to   im ag e  f r am es .   Su b s eq u en tly ,   im ag e  d at a  o b tain ed   f r o m   v id eo s   r ec o r d ed   with   th er m al  an d   non - th e r m al  ca m e r as  is   lab eled   o r   an n o tated .   Mo r eo v e r ,   au g m en tatio n   tec h n iq u es  a r e  em p lo y ed   to   en h an c e   th e  v ar iab ilit y   o f   th e  d ataset.   E ac h   ca m er a  ty p e  h as  5 7 0   im ag es  th at  h av e  u n d er g o n e  an   a u g m en tatio n   p r o ce s s   to   en h an ce   d ata  v a r iab ilit y   an d   im p r o v e  m o d el  tr ain i n g   q u ality .   T h e  au g m en tatio n   m eth o d s   en co m p ass   r o tatio n ,   f lip p in g ,   s atu r atio n ,   ex p o s u r e,   an d   b lu r r in g .   Au g m en tatio n   en h a n ce s   th e  m o d el' s   d iv er s ity   an d   im p r o v es  its   g en er aliza t io n   t o   n o v el  d ata.   T h e  f in al  s tag e  in v o lv es  p ar titi o n in g   ea ch   d ataset  in to   tr ain in g   a n d   v alid atio n .   T ab le   2   p r esen ts   th e  v is u al  r ep r esen tatio n s   d e r iv e d   f r o m   th e  lab ellin g   an d   a u g m en tatio n   m eth o d s .     3 . 3 .     Det ec t io n a lg o ri t hm   T h e  YOL Ov 8   m o d el  f r o m   U ltra ly tics   was  tr ain ed   u s in g   a   d ataset  th at  h as  6 4 0 × 640 - p i x el   im ag es   f r o m   n o n - th e r m al  an d   th er m al  im ag es  d ataset  r esp ec tiv el y .   T h e  tr ain in g   p r o ce s s   in v o l v es  f in e - tu n in g   t h e  p ar am eter s   u s in g   th e   Ad am   o p tim izatio n   alg o r ith m ,   ef f ec ti v el y   ac ce ler atin g   c o n v e r g en c e  an d   r e d u cin g   lo s s   d u r in g   tr ain in g .   Fin e - tu n in g   a im s   to   o p tim ize  th e  m o d el  p e r f o r m an ce   to   ac h iev e   th e  b est  r esu lts   in   d etec tin g   to m ato es  o n   co n v ey o r   b elt  m ac h in es.  T h e  tr ain in g   p h as e  in   th is   s tu d y   u tili ze s   th e  T esla  T 4   g r ap h ics  pr o ce s s in g   u n it   ( GPU ) .   I t  is   ex ce llen t  f o r   d ee p   lear n i n g   task s   s u ch   as   im ag e  p r o ce s s in g   with   th e  YOL Ov 8   m o d el  a n d   o b ject  d etec tio n .   W ith   1 5   GB   o f   m em o r y   an d   C UDA  v er s io n   1 2 . 2 ,   th e  T esl a  T 4   is   ex ce llen t  f o r   p r o ce s s in g   lar g e  d atasets   in   i n d u s tr ial  en v ir o n m en ts   th at  r eq u ir e  r ea l - tim e  p r o ce s s in g .   T h ese  s p ec if icatio n s   en s u r e  f ast an d   ac cu r ate  m o d e l tr ain in g ,   m ak in g   it a p p licab l e  in   in d u s tr ial  s itu atio n s   s u ch   as a u to m atic  to m ato   s o r tin g .   Fo llo win g   4 0   e p o ch s   o f   tr ain i n g ,   a  v alid atio n   p r o ce s s   was  co n d u cted   to   ass ess   th e  ef f icac y   a n d   p er f o r m an ce   o f   th e  tr ain e d   m o d el  [ 4 1 ] ,   [ 4 2 ] .     3 . 4 .     E v a lua t i o n m et rics   Mo d el  test in g   is   p er f o r m ed   af ter   tr ain in g   t o   ass ess   th e  m o d el's  p er f o r m a n ce   in   d etec tin g   to m ato es.  E v alu atio n   is   p er f o r m e d   u s in g   a  s ep ar ate   test   d ataset,   wh ic h   th e  m o d el   n ev e r   s ee s   d u r in g   tr ain in g ,   to   e n s u r e  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 8 1 4   I n t J Ad v   Ap p l Sci ,  Vo l.   1 5 ,   No .   2 ,   J u n e  2 0 2 6 :   4 5 1 - 461   456   th at  th e  m o d el  ca n   g en er alize   well  to   n ew  d ata.   T es t  d ata  i n   th e  f o r m   o f   a  v id e o   o f   to m ato es  o n   a  m o v in g   co n v ey o r .   T h e  m etr ics  u s ed   to   m ea s u r e  m o d el  p er f o r m an ce   i n clu d e  p r ec is io n ,   r ec all,   F1 - s c o r e,   m ea n   av er a g e  p r ec is io n   ( m AP) ,   a n d   in ter s ec tio n   o v er   th e  u n io n   ( I o U) .   Pre cisi o n   an d   r ec all  m ea s u r e   th e  m o d el' s   ac cu r ac y   in   d etec tin g   r elev a n t  o b jects,  wh ile  th e  p r ec is io n   a n d   r ec all  o f   th e  F1 - s co r e  b ala n ce   [ 4 3 ] .   Sp ec if ically ,   p r ec is io n   is   a  m etr ic   to   m ea s u r e  h o w   ac cu r ate   t h e   m o d el' s   p r ed ic tio n s   ar e  b y   co m p ar in g   th e   co r r ec t  p r ed ictio n s     ( tr u e  p o s itiv e   ( T P) )   to   th e   to ta l  p o s itiv e  p r e d ictio n s   ( TP   +   f a ls e  p o s itiv e   ( FP ) ) .   R ec all  is   a  m etr ic  to   m ea s u r e   h o w  m an y   o b jects  th e  m o d e l  s u cc ess f u lly   d etec t s   o u t  o f   all  th e  o b jects  p r esen t  ( d et ec ted   an d   m is s ed ) .     F1 - s co r e  is   th e  h a r m o n ic   m e an   o f   p r ec is io n   a n d   r ec all,   b a lan cin g   ac cu r ac y   a n d   c o m p le ten ess .   I n   ad d itio n ,   m AP  p r o v id es  a  co m p r eh e n s iv e  p ictu r e  o f   th e  m o d el' s   d etec tio n   p er f o r m an ce   u n d er   v ar io u s   o b ject  o v e r lap   co n d itio n s .   m AP  is   th e  a v er a g e  o f   th e   av er a g e  p r ec is io n   ( AP)   v alu es  f o r   all   class es  an d   th e   I o U   th r esh o ld ,   wh ile  AP  is   ca lcu lated   as  th e  ar ea   u n d er   th e   p r ec is io n - r e ca ll   cu r v e  f o r   ea c h   class .   I o U  is   a  m etr ic  th at  q u an tifie s   th e  o v er la p p in g   ar e a  b etwe en   a  p r ed icted   b o u n d i n g   b o x   an d   a  g r o u n d   tr u th   b o u n d in g   b o x .   On   a  co n v ey o r ,   p a r t  o f   th e  to m at o ' s   s u r f ac e  is   co v er ed ,   an d   th e  to m ato   ca n   ch an g e  p o s itio n   d u e  to   m o v em e n ts   s u ch   a s   r o tatio n .   T h is   co n d itio n   r eq u ir es  v er y   p r ec is e  b o u n d in g   b o x   d etec tio n ,   s o   th e  m o d el  m u s t  d o   m o r e  th a n   ju s t   d etec t  th e  to m ato .   T h er ef o r e,   m AP  is   n ec ess ar y   b ec au s e  it  s er v es  a  cr u cial  f u n ctio n   in   ass ess in g   th e  p r ec is io n   o f   o b ject  lo ca lizatio n .   T h is   m etr ic  h as  also   b ee n   wid ely   u s ed   to   d eter m in e  t h e  r esu lts   o f   o b ject  d etec tio n   in   th e  ag r icu ltu r al  s ec to r   [ 7 ] ,   [ 9 ] ,   [ 1 0 ] ,   [ 1 4 ] .       T ab le  2 .   R ep r esen t im ag es f r o m   p r ep r o ce s s in g     N o n - t h e r mal   Th e r m a l   I mag e   l a b e l l i n g           I mag e   a u g me n t a t i o n           Ad d itio n ally ,   in f er en ce   tim e  m ea s u r es  a  m o d el' s   tim e  to   p r o ce s s   a  s in g le  im ag e  o r   b atc h   o f   im a g es.   T h is   tim e  is   u s u ally   m ea s u r ed   in   m illi s ec o n d s   ( m s )   o r   f r am es   p er   s ec o n d   ( FP S).   T h er e  is   n o   f ix ed   f o r m u la  f o r   in f er en ce ,   b u t th is   m etr ic  in d icate s   th e  m o d el' s   ab ilit y   to   d etec t to m ato es e f f ec tiv ely   with in   a  s y s tem .      =   +    ( 1 )       =   +    ( 2 )     1 −  = 2 ×    x      +      ( 3 )      = 1 ∑  = 1   ( 4 )     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ad v   Ap p l Sci     I SS N:   2252 - 8 8 1 4       C o mp a r is o n   o f th erma l a n d   n o n - th erma l ima g es fo r   to ma to   …  ( S u lfa ya n ti F a h a r u d d in   S it u ju )   457   4.   RE SU L T S AN D  D I SCU SS I O N   T r ain in g   an d   v alid atio n   wer e   co n d u cted   t o   co m p ar e   th e  p er f o r m an ce   o f   t h e  YOL Ov 8   m o d el   in   d etec tin g   to m at o es  u s in g   th er m al  d ata  an d   n o n - t h er m al  d ata.   T r ain in g   was  co n d u cted   f o r   4 0   ep o ch s .   T a b le s   3  an d   4   p r esen t  th e  n o r m alize d   r esu lts   o f   th e  co n f u s io n   m at r ix   f o r   to m ato   d etec tio n   u tili zi n g   YOL Ov 8   o n   th er m al  an d   n o n - t h er m al  d atas ets,  r esp ec tiv ely .   YOL Ov 8   ef f ec tiv ely   id en tifie s   to m ato   o b je cts,  p ar ticu lar ly   in   th er m al  d atasets ,   with   an   er r o r   r ate  o f   u p   t o   1 %.  B o th   c o n f u s io n   m atr ices  r ev ea l  th at  ce r tain   b ac k g r o u n d s   ar e   m is id en tifie d   as  to m at o es,  in d icatin g   th at   YOL Ov 8   h as  h eig h ten ed   s en s itiv ity   in   d etec tin g   to m ato   o b jects  ac r o s s   b o th   d ataset  ty p es.  T h u s ,   YOL Ov 8   d em o n s tr ates  s u f f icien t  r eliab ilit y   f o r   ap p licatio n   in   to m ato   o b ject  d etec tio n   with in   in d u s tr ial  s ettin g s   th at  em p lo y   co n v e y o r s .   T h e  p r im ar y   ev al u atio n   m ea s u r es,  s u ch   as   p r ec is io n ,   r ec all,   an d   F1 - s co r e   f o r   ea ch   m o d el,   co m e  f r o m   v alid atio n   d ata.   T h e  r esu lts   o f   t h e  m AP5 0   m etr ic  wer e  m ea s u r ed   to   ass ess   th e  m o d el' s   ac cu r ac y   in   d etec tin g   o b jects.  I n f er en ce s   wer e  o b t ain ed   f r o m   test in g   u s in g   v i d eo s   f r o m   ea c h   th er m al  an d   n o n - t h er m al  ca m er a .   T ab le  5   c o m p iles   th e  m etr ic   ev alu atio n   r esu lts ,   wh ile  Fig u r e  4   s h o ws  th e  r es u lts   o f   th e  c o m p ar is o n   o f   th er m al  ( Fig u r e  4 ( a) )   an d   n o n - th e r m al  ( Fig u r e   4 ( b ) )   test in g   o n   th e  test in g   d ataset.       T ab le  3 .   No r m alize d   c o n f u s io n   m atr ix   o f   to m ato   d etec tio n   u s in g   YOL Ov 8   with   th er m al   i m ag in g   A c t u a l   P r e d i c t i o n   To ma t o   B a c k g r o u n d   To ma t o   0 . 9 9   0 .0 1   B a c k g r o u n d   1 .0 0   0       T ab le  4 .   No r m alize d   co n f u s io n   m atr ix   o f   to m ato   d etec tio n   u s in g   YOL Ov 8   with   n o n - th er m al   im ag in g   M e t h o d   A c t u a l   P r e d i c t i o n   To ma t o   B a c k g r o u n d   Y O LO v 8   To ma t o   0 . 9 4   0 .0 6   B a c k g r o u n d   1 . 00   0       T ab le  5 .   C o m p a r is o n   o f   th er m al  an d   n o n - th e r m al  test in g   r esu lts   M e t r i c s   Th e r m a l   N o n - t h e r ma l   C o m b i n a t i o n   ( t h e r mal   a n d   n o n - t h e r m a l )   P r e c i s i o n   0 . 99   0 . 8 4   0 . 9 0   R e c a l l   0 . 9 8   0 . 88   0 . 9 8   F 1 - sc o r e   0 . 9 8   0. 86   0 . 9 4   M e t r i c s   mA P 5 0   0 . 9 9   0. 77   0 . 98   I n f e r e n c e   2 2 . 0   f p s   2 4 . 2   f p s   -               ( a)   ( b )     Fig u r e  4 .   C o m p a r is o n   o f   m ate r ial  co n d itio n s   f o r   ( a )   th er m al  with   less   an d   n o r m al  am o u n t   a n d     ( b )   n o n - th e r m al  with   less   an d   n o r m al  am o u n t       T h e  m o d el  tr ain ed   with   th er m al  im ag es  r o u tin ely   o u tp er f o r m s   th e  m o d el  em p lo y in g   s o lely     non - th e r m al  im ag es.  T h e  th er m al  m o d el  is   m o r e  p r ec is e  an d   h as  s tr o n g e r   d etec tio n   ca p a b ilit ies,  p ar ticu lar ly   wh en   it  c o m es  to   id en tif y in g   ev er y   to m ato   o b ject   in   t h e  im ag e,   as  e v id en ce d   b y   its   h i g h er   p r ec is io n ,   r ec all,   an d   F1 - s co r e.   T h e  t h er m al  m o d el' s   F1 - s co r e  is   1 4 . 6 %  h ig h er   th an   th e  n o n - th er m al  m o d e l.  T h is   s u g g ests   th at   th e  th er m al  m o d el  is   s u b s tan tially   m o r e  s u cc ess f u l  in   d etec tio n   o v er all,   n o t  ju s t  m ar g in al ly   b etter .   Utilizin g   th e  FP   r ate  ≈ 1 − p r ec is io n   ap p r o ac h ,   th e  r atio   o f   n o n - th er m al  to   th er m al  FP   r ates is   1 6 :1 .   T h is   in d icate s   th at  th e   th er m al  d etec to r   co m m its   1 6   tim es  f ewe r   er r o r s   in   id en tify in g   n o n e x is ten t  o b jects   co m p ar e d   to   th e    non - th e r m al  d etec to r .   Simu lta n eo u s ly ,   u tili zin g   th e  f alse  n e g ativ e  ( FN)   r ate   ≈ 1 − r ec all   m e th o d o lo g y ,   th e  FN  r ate  r atio   b etwe en   n o n - t h er m al  an d   th er m al  is   6 .   T h is   s h o ws  th at  th e  T h er m al  m o d el  o v er lo o k s   s ix   tim es  f ewe r   th in g s   th an   th e  n o n - th er m al  m o d el,   r e n d er i n g   it   m o r e  s en s itiv e  an d   n ea r ly   c ap a b le  o f   d etec tin g   all  o b jects.  T h e  co m p r eh en s iv e  co m p ar is o n   o f   th e  r esu lts   in d icate s   th at  th er m al  is   s ig n if ican tly   s u p er io r   to     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 8 1 4   I n t J Ad v   Ap p l Sci ,  Vo l.   1 5 ,   No .   2 ,   J u n e  2 0 2 6 :   4 5 1 - 461   458   non - th e r m al.   T h e   r elativ e  m A P5 0   d if f er e n ce   o f   th er m al  to   n o n - th e r m al  is   ap p r o x im ately   2 8 %,  r esu ltin g   in   a   m u ch   b etter   o v er all   p r ec is io n - r ec all  cu r v e  in   th e  th er m al  m o d el  co m p ar ed   t o   th e  n o n - th er m al  m o d el.   Fig u r e  5   d is p lay s   th e  co m p ar is o n   o f   m AP  g r ap h s   d u r i n g   t h e  tr ain i n g   p r o ce s s ,   s h o win g   th e   o u tc o m es  o f   th e  m o d el   tr ain in g   p r o ce d u r e .   T h e  tr ain i n g   r esu lts   o n   th e  th er m al  d ataset  s h o w  th at  th e  m o d el  co n s is ten tly   ac h iev es  a   h ig h   m AP5 0   ac r o s s   all  tr ain i n g   e p o ch s   c o m p ar ed   t o   th e   n o n - th er m al  d ataset.   I n   t h e  f i r s t  ep o ch ,   th e   m o d el   o b tain ed   a  m AP5 0   o f   0 . 9 4 7 1 2 ,   b u t  th en   in cr ea s ed   in   th e  n ex t  ep o ch .   T h e  m o d el  co n tin u ed   to   s h o w  s ati s f y in g   p er f o r m an ce   t h r o u g h o u t  th e   tr ain in g   p r o ce s s ,   with   m AP5 0   r an g in g   f r o m   0 . 9 4 7 1 2   to   0 . 9 9 4 4 .   E v en   af ter   s ev er al  ep o ch s ,   th er e  is   n o   d i s ce r n ib le  d ec lin e  in   m AP5 0   v alu es'   p er f o r m an ce   d u r i n g   t h e  tr ain in g   p r o ce s s .   T h er m al  n o t  o n ly   ex ce ls   at   a   s in g u lar   p o in t  b u t   also   d e m o n s tr ates  s u p er io r   c o n s is ten cy   a n d   p r o x im ity   to   th e   id ea l  ac r o s s   all  ep o ch s .   T h is   in d i c a t e s   t h a t t h e  m o d e l   h as   e f f e c t i v e l y   l e a r n e d   t o   g e n e r a li z e   v i s u a l d a t a  p e r t a i n i n g   t o   t h e   o b j e c t' s   t e m p e r at u r e .   I n   c o n t r a s t ,   t r ai n i n g   o n   n o n - t h e r m a l   d a t a   s h o w s   m o r e   s i g n if i c a n t   p e r f o r m a n c e   f l u c t u a t i o n s   t h a n   t h e r m a l   d at a .   I n   t h e   f i r s t   e p o c h ,   t h e   m A P 5 0   v a l u e   i s   m u c h   l o w e r   t h a n   t h e   t h er m a l   d a t a .           Fig u r e  5 .   C o m p a r is o n   o f   m AP g r ap h s   in   t h e  test in g   p r o ce s s       C o m p ar ed   t o   th e   th er m al  d ata s et,   th e  co m b in atio n   d ataset  e x h ib its   a  s ig n i f ican tly   h ig h er   FP   r ate  in   its   m o d el,   ap p r o x im ately   te n   tim es  g r ea ter .   T h e  r ate  in d icate s   th at  th e  co m b in atio n   ex h ib its   a  h ig h er   in cid en ce   o f   f alse  d etec tio n ,   y et  m ain tain s   a  h ig h   r ec all.   E ac h   co m b i n atio n   an d   th er m al  m o d el   p r o v id e   eq u iv alen t  r ec all  v alu es,  in d ic atin g   th at  b o th   ef f ec tiv ely   id e n tify   n ea r ly   all  o b jects.  T h e  c o m b in atio n   d id   n o t   y ield   a  s ig n i f ican t  r esu lt   in   s en s itiv ity   wh en   co m p ar ed   t o   th e   u s e  o f   th e r m al  alo n e.   T h is   also   o cc u r s   in   m AP5 0 .   I n   co m p a r is o n   to   u s in g   o n l y   n o n - th er m al  d ata,   th e  co m b in atio n   o f   th er m al  a n d   n o n - th er m al  d ata   y ield ed   g r ea ter   p r ec is io n ,   r ec all,   F1 - s co r e,   an d   m AP5 0   v alu es.  T h is   d em o n s tr ates  h o w  to m ato   d etec tio n   p er f o r m an ce   ca n   b e  e n h an ce d   b y   u s in g   th e r m al  im a g es.   Simu ltan eo u s ly ,   th e  in f er e n ce   v alu es  f o r   b o t h   m o d els,  th er m al  an d   n o n - th er m al,   p r o d u ce   co m m en d a b le  r e s u lts ,   n o tab ly   ≥ 2 0   f p s ,   r en d er i n g   th em   ap p r o p r iate   f o r   r ea l - tim e  a p p licatio n s .   T h e  th er m al  d etec tio n   ac cu r a c y   d em o n s tr ated   s u p er io r   r esu lt s   co m p ar ed   t o   n o n - th er m al  ca m er a  d ata.   T h e  th er m al  ca m e r a  ca p tu r es   h ea t  an d   g e n er ates  co lo r   wa v es  th at  co r r esp o n d   to   th e   o b ject' s   tem p er atu r e,   allo win g   T o m ato   E d g e  t o   ef f e ctiv ely   d etec t  an d   p r ec is ely   d e ter m in e  th e  s h ap e  o f   th e   to m at o ,   d if f e r en tiatin g   it   f r o m   s u r r o u n d i n g   o b jects  as  p r ev i o u s ly   m e n tio n ed   in   [ 4 4 ] .   T h e  u tili za tio n   o f   a  n o n - th er m al  f o r   to m ato   d etec tio n   y ield ed   in ad eq u ate  r esu lts   d u e  to   th e  o cc asio n al  b lu r r in ess   o f   m o v i n g   to m ato e s   o n   th e  co n v ey o r .   T h e  im ag e' s   b lu r r i n ess   lim its   th e  a b ilit y   to   id en tify   th e   e d g es  o f   th e   to m ato ,   r esu ltin g   in   an   i n ac cu r ate   r ep r esen tatio n   o f   its   s h ap e.   T h is   r ed u ce d   th e  m o d el' s   ab ilit y   to   ac cu r ately   id e n tify   to m at o es.  C o n s eq u en tly ,   o u r   s tu d y   d e m o n s tr ated   th at   th er m al  ca m er as  p o s s ess   b en ef its   in   id en tify in g   m o v i n g   o b jects  r elativ e  to     non - th e r m al  ca m er as.  H o wev er ,   s o m e  ad d itio n al  co n s id er atio n s   m u s t  b e  ad d r ess ed :  th e  s tu d y   f o u n d   th at  th e   in f lu en ce   o f   lig h t  cir cu m s tan c es  d o es  n o t  a  s ig n if ican tly   d if f er en tiate  th e  d etec tio n   o u tco m es  o f   th er m al  an d   non - th e r m al  d ata;  th e   r o u n d n e s s   f ea tu r e  o f   th e   to m ato   o b ject   is   th e  p r im ar y   attr ib u te  t h at  d i s tin g u is h es  it  f r o m   th e  b ac k g r o u n d ,   th is   p er h ap s   lead in g   to   th e  m is id en tific atio n   o f   o t h er   r o u n d   o b jects  as  to m a to es;  a  th er m al  ca m er a  ca n   id en tif y   o b jects b y   th eir   h ea t w h en   th er e  is   a  n o ta b le  tem p er atu r e  d is p ar it y   b etwe en   th e  o b ject  an d   its   s u r r o u n d in g s ,   wh ile  R GB   ca m er as  d ep en d   o n   am b ien t  li g h t  s o   p er f o r m an ce   d r o p s   s h a r p ly   in   d u s k ,   n ig h t,   o r   s h ad ed   a r ea s .   T h e  an a ly s is   o f   th e  o b tain ed   f i n d in g s   in d icate s   th e  n ee d   to   in teg r ate  th e  th er m al  ca m e r a  with   s en s o r s ,   ca m er as,  o r   o th e r   d ev ices  as  a  h y b r i d   d etec tio n   m et h o d   s o   th at  th e  th er m al  ca m er a  ca n   wo r k   at  r o o m   tem p er atu r e.   No n eth eless ,   th is   s tu d y   h as  d em o n s tr ated   th at  th e  th er m al  ca m er a  is   ef f ec tiv e  in   aid in g   au to m atic  d etec tio n   s y s tem s   with in   in d u s tr ial  en v ir o n m e n ts .                                                                                    Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ad v   Ap p l Sci     I SS N:   2252 - 8 8 1 4       C o mp a r is o n   o f th erma l a n d   n o n - th erma l ima g es fo r   to ma to   …  ( S u lfa ya n ti F a h a r u d d in   S it u ju )   459   5.   CO NCLU SI O N   T h is   s tu d y   h as  p r esen ted   th e   co m p ar is o n   o f   th er m al  an d   n o n - th e r m al  u s in g   YOL Ov 8 - b ased   f o r   o b ject  d etec tio n .   T h e  s y s tem   g r ea tly   en h a n ce s   to m ato   d e tec tio n   p er f o r m an ce .   T h e  an aly s i s   r esu lts   s h o w  th at   th e  m o d el  tr ain e d   u s in g   th e r m al  d ata  h as  v er y   g o o d   c o n s is ten cy   d u r in g   th e  tr ain in g   p r o ce s s ,   with o u t  ex p er ien cin g   a  s ig n if ican t d ec r ea s e  in   p er f o r m a n ce .   T h is   is   ac h iev ed   b y   ap p ly in g   a  d atase t th at  h as u n d e r g o n e   au g m en tatio n   tech n i q u es  an d   is   d iv id e d   f o r   tr ain in g ,   v alid atio n ,   a n d   test in g   p u r p o s es.  T h is   m o d el   o u tp er f o r m ed   t h e  o n e  tr ain e d   o n   n o n - th er m al  ca m e r a  d ata  i n   ter m s   o f   p r ec is io n ,   r ec all,   F 1 - s co r e,   an d   m AP5 0   v alu es.  On   th e   o th er   h a n d ,   th e  n o n - th er m al  m o d el  was  u n s tab le  d u r in g   th e   f ir s t  f ew   ep o ch s   an d   h a d   h i g h er   p er f o r m an ce   f lu ctu atio n s   an d   m AP5 0   f in d in g s .   B ased   o n   th e  co n f u s io n   m at r ix   o f   th e  v alid atio n   d ata,   th e   th er m al  m o d el  ac h ie v ed   9 9 %  d etec tio n   p r ec is io n .   I n   co n tr a s t,  th e  n o n - th er m al  m o d el  s h o wed   h ig h er   er r o r s ,   with   s o m e  b ac k g r o u n d   ca s es  b ein g   wr o n g ly   d etec ted ,   s u c h   as  to m ato es,  an d   v ice  v er s a.   As  a  r esu lt,  th er m al   ca m er as  h av e  b ee n   s h o wn   to   b e  m o r e  e f f ec tiv e  at  s u p p o r tin g   th e  to m ato   d etec tio n   s y s tem .   YOL Ov 8   h as  also   d em o n s tr ated   p r o f icien cy   in   d etec t in g   to m at o   item s   with   an   in f e r en ce   r ate  e x ce ed in g   2 0   f p s   ac r o s s   b o th   d ataset  ty p es,  in d icatin g   its   c ap ab ilit y   to   s p ec if ically   id e n tify   f ea tu r es  o f   m o v in g   o b jects.  W h en   it  co m es  to   in d u s tr ial  au to m atio n   ac tiv itie s   th at  tak e  p lace   af ter   h ar v est,  s u ch   as  th e  u s e  o f   co n v ey o r   b elts ,   th is   th er m al   tech n o lo g y   ca n   in cr ea s e  p r ec is io n   an d   ef f icien cy .   Fu t u r e  wo r k   is   ex p ec te d   to   f o cu s   o n   test in g   in   m o r e   co m p lex   en v ir o n m e n ts ,   in clu d in g   s y s tem   in teg r atio n   f o r   r ea l - tim e  to m ato   s o r tin g   m ac h in es.  I t   m ig h t   b e   v alu ab le  to   co n d u ct   ex p e r im e n ts   th at  ac co u n t  f o r   p o ten tial   n o n - tar g et   o b jects   or   n e g ativ e  o b jects   ( s u ch   as  leav es  o r   o th er   f r u its   o r   v eg e tab les )   o n   th e  c o n v e y o r   b elt.   I t  is   d esira b le  to   ev alu ate  th e   r o b u s tn ess   o f   th e   m eth o d   i n   ca s es  wh er e  o b j ec ts   o th er   th an   to m ato es  ap p ea r   b y   m is tak e.   I n   ad d itio n ,   in f er en ce   s p ee d   o p tim izatio n   will  b e  a  to p   p r i o r ity   s o   th at  th e  s y s tem   ca n   r u n   m o r e  ef f icien tly   an d   e f f ec tiv ely   in   r ea l - tim e   ap p licatio n s .   I n   th e  f u tu r e,   th e   in s ig h ts   g ain ed   f r o m   th e  p r o p o s ed   m eth o d   co u ld   c o n tr ib u te   to   th e  d e v elo p m e n t  o f   a  r o b u s t  to m ato   d etec tio n   s y s tem   f o r   au to m atic  m o n ito r i n g   o f   to m ato   f ield s   b y   r o b o ts ,   ca p ab le  o f   tr ac k in g   r ip en ess   an d   f r u it c o u n t u n d er   v ar y in g   co n d itio n s .       F UNDING   I NF O R M A T I O N   T h is   r esear ch   was  f u n d ed   b y   t he   2 0 2 4   r esear ch   g r a n t s   f r o m   th e  Dir ec t o r ate  o f   R esear ch ,   T ec h n o lo g y ,   a n d   C o m m u n ity   Ser v ice .       AUTHO R  CO NT RI B UT I O NS ST A T E M E N T   T h is   jo u r n al  u s es  th e  C o n tr ib u to r   R o les  T ax o n o m y   ( C R ed iT )   to   r ec o g n ize  in d iv id u al  au th o r   co n tr ib u tio n s ,   r ed u ce   au th o r s h ip   d is p u tes,  an d   f ac ilit ate  co llab o r atio n .       Na m e  o f   Aut ho r   C   M   So   Va   Fo   I   R   D   O   E   Vi   Su   P   Fu   Su lf ay an ti  Fah ar u d d in   Sit u ju   ✓       ✓   ✓   ✓   ✓     ✓   ✓     ✓   ✓   ✓   W awa n   Firg iawa n   ✓   ✓   ✓       ✓   ✓   ✓   ✓   ✓   ✓     ✓   ✓   Hir o n o r i T a k im o to         ✓   ✓           ✓             C   :    C o n c e p t u a l i z a t i o n   M   :    M e t h o d o l o g y   So   :    So f t w a r e   Va   :    Va l i d a t i o n   Fo   :    Fo r mal   a n a l y s i s   I   :    I n v e s t i g a t i o n   R   :    R e so u r c e s   D   :   D a t a   C u r a t i o n   O   :   W r i t i n g   -   O r i g i n a l   D r a f t   E   :   W r i t i n g   -   R e v i e w   &   E d i t i n g   Vi   :    Vi su a l i z a t i o n   Su   :    Su p e r v i s i o n   P   :    P r o j e c t   a d mi n i st r a t i o n   Fu   :    Fu n d i n g   a c q u i si t i o n         CO NF L I C T   O F   I N T E R E S T   ST A T E M E N T   Au th o r s   s tate  n o   co n f lict o f   in t er est.       DATA AV AI L AB I L I T Y   T h e  d ata  th at   s u p p o r t  th e  f in d in g s   o f   th is   s tu d y   ar e  a v ailab l e  f r o m   th e  co r r esp o n d in g   au t h o r ,   [ SFS ] ,   u p o n   r ea s o n ab le  r eq u est.       RE F E R E NC E S   [ 1 ]   T.   Z e n g ,   S .   Li ,   Q .   S o n g ,   F .   Z h o n g ,   a n d   X .   W e i ,   “ Li g h t w e i g h t   t o m a t o   r e a l - t i me   d e t e c t i o n   me t h o d   b a s e d   o n   i m p r o v e d   Y O LO   a n d   mo b i l e   d e p l o y me n t , ”   C o m p u t e rs  a n d   El e c t r o n i c s   i n   A g r i c u l t u r e ,   v o l .   2 0 5 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . c o m p a g . 2 0 2 3 . 1 0 7 6 2 5 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 8 1 4   I n t J Ad v   Ap p l Sci ,  Vo l.   1 5 ,   No .   2 ,   J u n e  2 0 2 6 :   4 5 1 - 461   460   [ 2 ]   I .   R a f a n i   a n d   F .   B .   M .   D a b u k k e ,   “ T h e   p e r f o r ma n c e   a n d   d e v e l o p me n t   o f   I n d o n e si a n   t o ma t o e s, ”   a p . f f t c . o r g . t w .  2 0 2 4 .   A c c e sse d :   O c t .   1 5 ,   2 0 2 4 .   [ O n l i n e ] .   A v a i l a b l e :   h t t p s: / / a p . f f t c . o r g . t w / a r t i c l e / 3 5 2 3 .   [ 3 ]   G .   M .   Y o l a n d a ,   D .   H .   D a r w a n t o ,   a n d   M .   K .   A r d h i ,   “ C o n su m e r s’   a t t i t u d e   a n d   p r e f e r e n c e   t o w a r d   f r e sh   t o ma t o e s  i n   S p e c i a l   R e g i o n   o f   Y o g y a k a r t a ,   I n d o n e s i a , ”   Ag r a r i s ,   v o l .   8 ,   n o .   2 ,   p p .   1 2 3 – 1 3 8 ,   O c t .   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 8 1 9 6 / a g r a r i s. v 8 i 2 . 1 2 1 5 0 .   [ 4 ]   P .   L i ,   J.   Z h e n g ,   P .   Li ,   H .   L o n g ,   M .   Li ,   a n d   L.   G a o ,   “ T o m a t o   ma t u r i t y   d e t e c t i o n   a n d   c o u n t i n g   m o d e l   b a se d   o n   M H S A - Y O LO v 8 , ”   S e n so rs ,   v o l .   2 3 ,   n o .   1 5 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / s2 3 1 5 6 7 0 1 .   [ 5 ]   S .   R u p a r e l i a ,   M .   Je t h v a ,   a n d   R .   G a j j a r ,   “ R e a l - t i me   t o m a t o   d e t e c t i o n ,   c l a ssi f i c a t i o n ,   a n d   c o u n t i n g   s y s t e m   u si n g   d e e p   l e a r n i n g   a n d   e mb e d d e d   sy s t e m s,”   i n   Pr o c e e d i n g s   o f   t h e   I n t e r n a t i o n a l   e - C o n f e re n c e   o n   I n t e l l i g e n t   S y st e m s  a n d   S i g n a l   P ro c e ssi n g ,   2 0 2 2 ,     p p .   5 1 1 – 522 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / 9 7 8 - 9 8 1 - 16 - 2 1 2 3 - 9 _ 3 9 .   [ 6 ]   V .   P r i y a n k a ,   P .   S a n d h y a ,   a n d   V .   V a n i ,   “ D e e p   l e a r n i n g   b a se d   o b j e c t   d e t e c t i o n   a n d   c o u n t i n g   i n   t o ma t o   f i e l d , ”   i n   AI P  C o n f e re n c e   Pro c e e d i n g s ,   2 0 2 4 ,   v o l .   2 8 0 2 ,   n o .   1 ,   d o i :   1 0 . 1 0 6 3 / 5 . 0 1 8 2 3 5 8 .   [ 7 ]   J.  R o n g ,   H .   Zh o u ,   F .   Z h a n g ,   T .   Y u a n ,   a n d   P .   W a n g ,   “ T o ma t o   c l u s t e r   d e t e c t i o n   a n d   c o u n t i n g   u s i n g   i m p r o v e d   Y O LO v 5   b a se d   o n   R G B - D   f u s i o n , ”   C o m p u t e rs  a n d   El e c t ro n i c s   i n   A g r i c u l t u r e ,   v o l .   2 0 7 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . c o m p a g . 2 0 2 3 . 1 0 7 7 4 1 .   [ 8 ]   M .   A f o n s o   e t   a l . ,   “ T o m a t o   f r u i t   d e t e c t i o n   a n d   c o u n t i n g   i n   g r e e n h o u s e s  u s i n g   d e e p   l e a r n i n g , ”   Fro n t i e rs  i n   P l a n t   S c i e n c e ,   v o l .   1 1 ,   p p .   1 – 1 2 ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 3 3 8 9 / f p l s. 2 0 2 0 . 5 7 1 2 9 9 .   [ 9 ]   I .   T.   C h e n   a n d   H .   Y .   L i n ,   “ D e t e c t i o n ,   c o u n t i n g   a n d   m a t u r i t y   a ss e ssm e n t   o f   c h e r r y   t o ma t o e s  u si n g   m u l t i - s p e c t r a l   i ma g e s  a n d   mac h i n e   l e a r n i n g   t e c h n i q u e s , ”   i n   VI S I G RAPP   2 0 2 0   -   Pr o c e e d i n g s o f   t h e   1 5 t h   I n t e r n a t i o n a l   J o i n t   C o n f e re n c e   o n   C o m p u t e r V i s i o n ,   I m a g i n g   a n d   C o m p u t e r Gr a p h i c s T h e o ry  a n d   A p p l i c a t i o n s ,   2 0 2 0 ,   v o l .   5 ,   p p .   7 5 9 – 7 6 6 ,   d o i :   1 0 . 5 2 2 0 / 0 0 0 8 8 7 4 9 0 7 5 9 0 7 6 6 .   [ 1 0 ]   Y .   G e   e t   a l . ,   “ Tr a c k i n g   a n d   c o u n t i n g   o f   t o ma t o   a t   d i f f e r e n t   g r o w t h   p e r i o d   u s i n g   a n   i m p r o v i n g   Y O LO - d e e p so r t   n e t w o r k   f o r  i n s p e c t i o n   r o b o t , ”   M a c h i n e s ,   v o l .   1 0 ,   n o .   6 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / m a c h i n e s 1 0 0 6 0 4 8 9 .   [ 1 1 ]   S .   H a g g a g ,   M .   V e r e s,  C .   T a r r y ,   a n d   M .   M o u ss a ,   “ O b j e c t   d e t e c t i o n   i n   t o mat o   g r e e n h o u ses :   a   st u d y   o n   m o d e l   g e n e r a l i z a t i o n , ”   Ag ri c u l t u r e ,   v o l .   1 4 ,   n o .   2 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / a g r i c u l t u r e 1 4 0 2 0 1 7 3 .   [ 1 2 ]   M .   Y a q o o b ,   S .   S h a r ma ,   a n d   P .   A g g a r w a l ,   “ I mag i n g   t e c h n i q u e s   i n   a g r o - i n d u st r y   a n d   t h e i r   a p p l i c a t i o n s,  a   r e v i e w , ”   J o u rn a l   o f   F o o d   Me a su r e m e n t   a n d   C h a ra c t e ri z a t i o n ,   v o l .   1 5 ,   n o .   3 ,   p p .   2 3 2 9 – 2 3 4 3 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s 1 1 6 9 4 - 0 2 1 - 0 0 8 0 9 - w.   [ 1 3 ]   W .   F i r g i a w a n ,   S u l f a y a n t i ,   N u r h a l i s a ,   N .   I n a y a h ,   N .   I r i a n s y a h ,   a n d   M a h m u d d i n ,   “ I mp r o v e d   T o m a t o   c l a ssi f i c a t i o n   i n   i n d u st r i a l   e n v i r o n m e n t   u si n g   Y O LO v 8   a n d   d a t a   a u g me n t a t i o n   t e c h n i q u e s , ”   i n   Pr o c e e d i n g s   o f   2 0 2 4   I EE E  I n t e rn a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   I n t e r n e t   o f   T h i n g s   a n d   I n t e l l i g e n c e   S y st e m s,   I o T a I S   2 0 2 4 ,   2 0 2 4 ,   p p .   2 3 1 – 236 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I o Ta I S 6 4 0 1 4 . 2 0 2 4 . 1 0 7 9 9 4 2 4 .   [ 1 4 ]   R .   S a p k o t a ,   D .   A h me d ,   a n d   M .   K a r k e e ,   “ C o m p a r i n g   Y O LO v 8   a n d   m a s k   R - C N N   f o r   i n s t a n c e   s e g m e n t a t i o n   i n   c o m p l e x   o r c h a r d   e n v i r o n m e n t s, ”   Ar t i f i c i a l   I n t e l l i g e n c e   i n   Ag r i c u l t u re ,   v o l .   1 3 ,   p p .   8 4 – 9 9 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . a i i a . 2 0 2 4 . 0 7 . 0 0 1 .   [ 1 5 ]   P .   Li u ,   Y .   Z h a n g ,   G .   G u o ,   a n d   J.  D i n g ,   “ En h a n c e d   d e t e c t i o n   a n d   r e c o g n i t i o n   o f   r o a d   o b j e c t s  i n   i n f r a r e d   i m a g i n g   u si n g   m u l t i - s c a l e   sel f - a t t e n t i o n , ”   S e n s o rs ,   v o l .   2 4 ,   n o .   1 6 ,   p p .   1 – 2 2 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / s 2 4 1 6 5 4 0 4 .   [ 1 6 ]   M .   P a r h i z k a r ,   G .   K a r a m a l i ,   a n d   B .   A .   R a v a n ,   “ O b j e c t   t r a c k i n g   i n   i n f r a r e d   i ma g e s   u s i n g   a   d e e p   l e a r n i n g   m o d e l   a n d   a   t a r g e t - at t e n t i o n   m e c h a n i sm , ”   C o m p l e x   a n d   I n t e l l i g e n t   S y st e m s ,   v o l .   9 ,   n o .   2 ,   p p .   1 4 9 5 – 1 5 0 6 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s4 0 7 4 7 - 0 2 2 - 0 0 8 7 2 - w.   [ 1 7 ]   F .   W u ,   G .   Z h o u ,   J.  H e ,   H .   Li ,   Y .   L i u ,   a n d   G .   Y a n g ,   “ Ef f i c i e n t   o b j e c t   d e t e c t i o n   a n d   c l a ssi f i c a t i o n   o f   g r o u n d   o b j e c t s  f r o m   t h e r m a l   i n f r a r e d   r e m o t e   s e n s i n g   i ma g e   b a se d   o n   d e e p   l e a r n i n g , ”   i n   P a t t e r n   Re c o g n i t i o n   a n d   C o m p u t e r  V i si o n   ( PR C V  2 0 2 1 ) ,   2 0 2 1 ,     p p .   1 6 5 – 175 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / 9 7 8 - 3 - 0 3 0 - 8 8 0 1 3 - 2 _ 1 4 .   [ 1 8 ]   Y .   S u n ,   Y .   M e n g ,   Q .   W a n g ,   M .   T a n g ,   T.   S h e n ,   a n d   Q .   W a n g ,   “ V i s i b l e   a n d   i n f r a r e d   i m a g e   f u si o n   f o r   o b j e c t   d e t e c t i o n :   a   s u r v e y , ”   i n   Pr o c e e d i n g s  o f   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   I m a g e ,   V i si o n   a n d   I n t e l l i g e n t   S y st e m s  2 0 2 3   ( I C I VI S   2 0 2 3 ) ,   2 0 2 4 ,   p p .   2 3 6 – 248 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / 9 7 8 - 9 8 1 - 97 - 0 8 5 5 - 0 _ 2 4 .   [ 1 9 ]   M .   D .   T u ,   K .   T .   L e ,   a n d   M .   D .   P h u n g ,   “ O b j e c t   d e t e c t i o n   i n   t h e r m a l   i m a g e s   u s i n g   d e e p   l e a r n i n g   f o r   u n m a n n e d   a e r i a l   v e h i c l e s , ”   i n   2 0 2 4   I E E E / S I C E   I n t e r n a t i o n a l   S y m p o s i u m   o n   S y s t e m   I n t e g r a t i o n ,   S I I   2 0 2 4 ,   2 0 2 4 ,   p p .   6 8 7 – 6 9 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / S I I 5 8 9 5 7 . 2 0 2 4 . 1 0 4 1 7 6 1 1 .   [ 2 0 ]   P .   C h r i st i a n se n ,   K .   A .   S t e e n ,   R .   N .   J ø r g e n s e n ,   a n d   H .   K a r s t o f t ,   “ A u t o ma t e d   d e t e c t i o n   a n d   r e c o g n i t i o n   o f   w i l d l i f e   u s i n g   t h e r m a l  c a mer a s,”   S e n s o rs ,   v o l .   1 4 ,   n o .   8 ,   p p .   1 3 7 7 8 – 1 3 7 9 3 ,   2 0 1 4 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / s1 4 0 8 1 3 7 7 8 .   [ 2 1 ]   U .   M i t t a l ,   S .   S r i v a s t a v a ,   a n d   P .   C h a w l a ,   “ O b j e c t   d e t e c t i o n   a n d   c l a ssi f i c a t i o n   f r o m  t h e r ma l   i ma g e s   u s i n g   r e g i o n   b a s e d   c o n v o l u t i o n a l   n e u r a l   n e t w o r k , ”   J o u r n a l   o f   C o m p u t e r   S c i e n c e ,   v o l .   1 5 ,   n o .   7 ,   p p .   9 6 1 – 9 7 1 ,   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 3 8 4 4 / j c ss p . 2 0 1 9 . 9 6 1 . 9 7 1 .   [ 2 2 ]   H .   Z h o u ,   M .   S u n ,   X .   R e n ,   a n d   X .   W a n g ,   “ V i si b l e - t h e r ma l   i ma g e   o b j e c t   d e t e c t i o n   v i a   t h e   c o m b i n a t i o n   o f   i l l u m i n a t i o n   c o n d i t i o n s   a n d   t e m p e r a t u r e   i n f o r mat i o n , ”   Re m o t e   S e n si n g ,   v o l .   1 3 ,   n o .   1 8 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / r s1 3 1 8 3 6 5 6 .   [ 2 3 ]   S .   R a z a k a r i v o n y   a n d   F .   Ju r i e ,   “ V e h i c l e   d e t e c t i o n   i n   a e r i a l   i ma g e r y :   a   s mal l   t a r g e t   d e t e c t i o n   b e n c h m a r k , ”   J o u r n a l   o f   V i s u a l   C o m m u n i c a t i o n   a n d   I m a g e   Re p res e n t a t i o n ,   v o l .   3 4 ,   p p .   1 8 7 – 2 0 3 ,   2 0 1 6 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . j v c i r . 2 0 1 5 . 1 1 . 0 0 2 .   [ 2 4 ]   Y .   W a n g ,   Q .   R o n g ,   a n d   C .   H u ,   “ R i p e   t o ma t o   d e t e c t i o n   a l g o r i t h m  b a s e d   o n   i m p r o v e d   Y O LO v 9 , ”   Pl a n t s ,   v o l .   1 3 ,   n o .   2 2 ,   2 0 2 4 ,     d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / p l a n t s 1 3 2 2 3 2 5 3 .   [ 2 5 ]   R .   S .   K a l e   a n d   S .   S h i t o l e ,   “ N o n - d e st r u c t i v e   f r u i t   q u a l i t y   a ss e ssm e n t   :   a   r e v i e w   o n   e merg i n g   t r e n d s   i n   t h e r mal   i ma g i n g   t e c h n o l o g y , ”   J o u rn a l   o f   C o m p u t a t i o n a l   An a l y si s  a n d   A p p l i c a t i o n s ,   v o l .   3 3 ,   n o .   8 .   p p .   3 2 6 – 3 4 2 ,   2 0 2 4 .   [ 2 6 ]   M .   A w a i s   e t   a l . ,   “ U A V - b a s e d   r e mo t e   se n si n g   i n   p l a n t   st r e ss   i m a g i n e   u s i n g   h i g h - r e s o l u t i o n   t h e r ma l   s e n s o r   f o r   d i g i t a l   a g r i c u l t u r e   p r a c t i c e s :   a   m e t a - r e v i e w , ”   I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   E n v i ro n m e n t a l   S c i e n c e   a n d   T e c h n o l o g y ,   v o l .   2 0 ,   n o .   1 ,   p p .   1 1 3 5 – 1 1 5 2 ,     Jan .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s1 3 7 6 2 - 021 - 0 3 8 0 1 - 5.   [ 2 7 ]   H .   S .   N d l o v u ,   J.   O d i n d i ,   M .   S i b a n d a ,   a n d   O .   M u t a n g a ,   “ A   s y s t e m a t i c   r e v i e w   o n   t h e   a p p l i c a t i o n   o f   U A V - b a se d   t h e r m a l   r e mo t e   sen s i n g   f o r   a s sess i n g   a n d   mo n i t o r i n g   c r o p   w a t e r   s t a t u s   i n   c r o p   f a r mi n g   sy s t e ms , ”   I n t e rn a t i o n a l   J o u rn a l   o f   Re m o t e   S e n s i n g ,    v o l .   4 5 ,   n o .   1 5 ,   p p .   4 9 2 3 – 4 9 6 0 ,   A u g .   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 8 0 / 0 1 4 3 1 1 6 1 . 2 0 2 4 . 2 3 6 8 9 3 3 .   [ 2 8 ]   R .   A .   P .   H e r n a n d a ,   H .   L e e ,   J .   I.   C h o ,   G .   K i m ,   B .   K .   C h o ,   a n d   M .   S .   K i m ,   “ C u r r e n t   t r e n d s   i n   t h e   u s e   o f   t h e r m a l   i m a g e r y   i n   a s s e s s i n g   p l a n t   s t r e s s e s :   a   r e v i e w , ”   C o m p u t e r s   a n d   E l e c t r o n i c s   i n   A g r i c u l t u r e ,   v o l .   2 2 4 ,   S e p .   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . c o m p a g . 2 0 2 4 . 1 0 9 2 2 7 .   [ 2 9 ]   O .   S h a l a s h   e t   a l . ,   “ F u si o n   o f   r o b o t i c s,   A I ,   a n d   t h e r m a l   i ma g i n g   t e c h n o l o g i e s   f o r   i n t e l l i g e n t   p r e c i si o n   a g r i c u l t u r e   s y s t e ms, ”   S e n so rs ,   v o l .   2 5 ,   n o .   2 2 ,   N o v .   2 0 2 5 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / s2 5 2 2 6 8 4 4 .   [ 3 0 ]   Z.   Z h o u ,   Y .   M a j e e d ,   G .   D .   N a r a n j o ,   a n d   E.   M .   T .   G a m b a c o r t a ,   “ A ss e ssm e n t   f o r   c r o p   w a t e r   s t r e ss w i t h   i n f r a r e d   t h e r mal   i ma g e r y   i n   p r e c i si o n   a g r i c u l t u r e :   a   r e v i e w   a n d   f u t u r e   p r o sp e c t s  f o r   d e e p   l e a r n i n g   a p p l i c a t i o n s, ”   C o m p u t e rs   a n d   El e c t ro n i c s  i n   A g ri c u l t u re ,  v o l .   1 8 2 ,   M a r .   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . c o mp a g . 2 0 2 1 . 1 0 6 0 1 9 .   [ 3 1 ]   P .   P a t h m a n a b a n ,   B .   K .   G n a n a v e l ,   S .   S .   A n a n d a n ,   a n d   S .   S a t h i y a m u r t h y ,   “ A d v a n c i n g   p o s t - h a r v e s t   f r u i t   h a n d l i n g   t h r o u g h   A I - b a s e d   t h e r m a l   i m a g i n g :   a p p l i c a t i o n s ,   c h a l l e n g e s ,   a n d   f u t u r e   t r e n d s , ”   D i s c o v e r   F o o d ,   v o l .   3 ,   n o .   1 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s 4 4 1 8 7 - 0 2 3 - 0 0 0 6 8 - 2.   [ 3 2 ]   I .   I smai l ,   D .   B u d i m a n ,   a n d   Z.   R .   A i d h a ,   “ Th e   s mart   a g r i c u l t u r e   b a se d   o n   r e c o n st r u c t e d   t h e r ma l   i m a g e , ”   J o u rn a l   o f   I n f o rm a t i o n   T e c h n o l o g y   a n d   C o m p u t e r  En g i n e e ri n g ,   v o l .   6 ,   n o .   0 1 ,   p p .   8 – 1 3 ,   M a r .   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 2 5 0 7 7 / j i t c e . 6 . 0 1 . 8 - 1 3 . 2 0 2 2 .   [ 3 3 ]   M .   F .   A r a g ã o   e t   a l . ,   “ Ev a l u a t i o n   o f   c r o p   w a t e r   st a t u s o f   m e l o n   p l a n t s  i n   t r o p i c a l   sem i - a r i d   c l i m a t e   u s i n g   t h e r ma l   i ma g i n g , ”   Re v i st a   Bra s i l e i r a   d e   E n g e n h a ri a   A g ri c o l a   e   Am b i e n t a l ,   v o l .   2 7 ,   n o .   6 ,   p p .   4 4 7 – 4 5 6 ,   J u n .   2 0 2 3 ,     d o i :   1 0 . 1 5 9 0 / 1 8 0 7 - 1 9 2 9 / A G R I A M B I . V 2 7 N 6 P 4 4 7 - 4 5 6 .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.