I nd o ne s ia n J o urna l o f   E lect rica l En g ineering   a nd   Co m pu t er   Science   Vo l.   4 3 ,   No .   1 Ju ly   2 0 2 6 ,   p p .   207 ~ 21 8   I SS N:  2 5 0 2 - 4 7 5 2 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijeecs.v 4 3 .i 1 . pp 207 - 21 8           207       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij ee cs.ia esco r e. co m   Co ra l clas sifica tion in un derwa te r i ma g es using  a dua l - bra nch  deep learning   fra mewo rk       P ra cha ra t   Sa - ng a ds up ,   Cha wa n K o o pip a t   D e p a r t me n t   o f   I mag i n g   a n d   P r i n t i n g   Te c h n o l o g y ,   F a c u l t y   o f   S c i e n c e ,   C h u l a l o n g k o r n   U n i v e r si t y ,   B a n g k o k ,   T h a i l a n d       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Ma r   9 ,   2 0 2 6   R ev is ed   J u n   3 ,   2 0 2 6   Acc ep ted   J u n   2 7 ,   2 0 2 6       Au to m a ted   c o ra c las sifica ti o n   f ro m   u n d e rwa ter  ima g e ry   is  e ss e n ti a fo r   larg e - sc a le  re e m o n it o ri n g   b u re m a in c h a ll e n g i n g   d u e   to   c o l o a t ten u a ti o n ,   il lu m in a ti o n   v a riab il it y ,   a n d   d i ffe re n c e b e twe e n   tex tu re - fo c u se d   c lo se -   ra n g e   ima g e a n d   m o r p h o lo g y - fo c u se d   c o lo n y - le v e o b se r v a ti o n s.  To   a d d re ss   th e se   c h a ll e n g e s,  t h is  st u d y   p r o p o se a   d u a l - b ra n c h   c o n v o l u ti o n a l   n e u ra n e two r k   th a i n teg ra tes   in fo rm a ti o n   fr o m   th e   CIEL AB  (L AB)  c o lo sp a c e   with   str u c tu ra l   d e sc rip t o rs  d e riv e d   fro m   th e   d isc re te  wa v e let   tran sfo rm   (DWT ).   RG ima g e a re   first  c o n v e rted   t o   th e   LAB   c o l o r   sp a c e   to     se p a ra te  lu m in a n c e   a n d   c h ro m a ti c   c o m p o n e n ts   i n   se p a ra te   c h a n n e ls e n a b li n g   t h e   m o d e to   e x p l o it   c o lo a n d   li g h tn e ss   i n fo rm a ti o n   m o re   e x p li c it l y .   S tr u c tu ra i n fo rm a ti o n   is  e x trac ted   fro m   th e   lu m i n a n c e   c h a n n e l   u sin g   wa v e let  d e c o m p o siti o n   t o   c a p tu re   h i g h - fre q u e n c y   m o r p h o lo g ica p a tt e rn s.  T h e   two   re p re se n ta ti o n a re   p r o c e ss e d   th ro u g h   p a ra ll e c o n v o lu ti o n a b ra n c h e a n d   f u se d   a t h e   fe a tu re   le v e fo r   c las sifica ti o n .   Ex p e rime n ts  c o n d u c ted   o n   a   u n ifi e d   c o ra d a tas e c o n tai n in g   tex t u re - d o m in a n a n d   m o rp h o l o g y - fo c u se d   ima g e ry   a c ro ss   1 4   c las se sh o th a t     th e   p ro p o se d   m e th o d   a c h iev e 9 6 . 5 2 %   a c c u ra c y   o n   th e   tex t u r e - fo c u se d   RS M AS  d a tas e a n d   8 8 . 3 3 %   a c c u ra c y   o n   t h e   m o rp h o l o g y - fo c u se d   s tru c tu re   RS M AS  d a tas e t,   re d u c i n g   th e   c ro ss - d o m a in   p e rfo rm a n c e   g a p   fr o m   2 2 . 4 6 %   to   8 . 1 9 %   c o m p a re d   wit h   RG b a se li n e s,  d e m o n stra ti n g   imp ro v e d   c ro ss - d o m a in   r o b u stn e ss   f o c o ra l   c las sifica ti o n   u n d e h e ter o g e n e o u u n d e rwa ter    ima g in g   c o n d it i o n s.   K ey w o r d s :   C I E L AB   co lo r   s p ac e   C o n v o lu tio n al  n eu r al  n etwo r k s   C o r al  im ag class if icatio n   C o r al  r ee f   m o n ito r in g   Dis cr ete  wav elet  tr an s f o r m   Featu r f u s io n   Un d er wate r   im ag a n aly s is   T h is i 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 :   Pra ch ar at  Sa - n g ad s u p   Dep ar tm en t o f   I m ag in g   an d   Pr in tin g   T ec h n o lo g y ,   Facu lty   o f   Scien ce ,   C h u lalo n g k o r n   U n iv er s ity     B an g k o k   1 0 3 3 0 ,   T h ailan d   E m ail: p r ac h ar at. s a@ ch u la. ac . th       1.   I NT RO D UCT I O N   C o r al  r ee f s   ar am o n g   th m o s b io lo g ically   d iv er s m ar in ec o s y s tem s   an d   p r o v id ess en tial   ec o lo g ical  an d   ec o n o m ic  s er v ices,  in clu d in g   co astal  p r o tectio n ,   f is h er ies  s u p p o r t ,   an d   b io d iv er s ity   p r eser v atio n   [ 1 ] .   Ho we v er ,   c o r al  r ee f s   wo r ld wid e   ar e   in c r ea s in g l y   th r ea ten ed   b y   clim ate  ch an g e ,   o ce an   war m in g ,   an d   an t h r o p o g e n ic  d is tu r b an ce s ,   wh ich   ac ce ler ate  co r al  b leac h in g   an d   ec o s y s tem   d eg r ad atio n     [ 2 ] - [ 4 ] T r ad itio n al  f ield   s u r v ey s   ar lab o r - i n ten s iv an d   s p atially   lim ited ,   m ak in g   a u to m ated   im ag e - b ased   an aly s is   a n   in cr ea s in g ly   im p o r tan t to o l f o r   r ee f   m o n ito r i n g   at   s ca le   [ 5 ] .   E ar ly   s tu d ies  o n   c o r al  im a g class if icatio n   p r im ar ily   r el ied   o n   h a n d cr a f ted   f ea tu r e   ex tr ac tio n   co m b in ed   with   class ical  m ac h in lear n in g   m eth o d s   s u ch   as  s u p p o r v ec to r   m ac h in es  ( SVM s )   an d     tex t u r e - b ased   d escr ip to r s   [ 6 ] - [ 9 ] .   W h ile  th ese  ap p r o ac h es  d em o n s tr ated   p r o m is in g   r esu lts ,   th eir     p er f o r m an ce   is   o f ten   co n s tr ai n ed   b y   th e   lim ited   r e p r esen t atio n al  ca p ac ity   o f   m an u ally   d esig n ed   f ea tu r es.   C las s ical  m ac h in lear n in g   m eth o d s   h a v also   b ee n   ex p lo r ed   in   m o r r ec e n wo r k   [ 1 0 ] .   R ec en ad v an ce s   i n     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 5 2   I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci Vo l.  4 3 ,   No .   1 ,   Ju ly   20 2 6 :   207 - 21 8   208   d ee p   lear n in g ,   p ar ticu lar ly   co n v o lu tio n al  n eu r al  n et wo r k s   ( C NNs),   h av s ig n if ican tly   im p r o v e d     p er f o r m an ce   in   u n d e r wate r   im ag class if icatio n   task s   b y   en ab lin g   au t o m atic  h ier ar c h ic al  f ea tu r lear n in g   [ 1 1 ] - [ 1 7 ] .   Desp ite  th ese  ad v an ce s ,   co r al  im ag class if icatio n   in   u n d er wate r   en v ir o n m en ts   r em ain s   c h allen g in g .   Un d er wate r   im a g es  o f te n   s u f f er   f r o m   co l o r   d is to r tio n ,   r ed u ce d   co n tr ast,   an d   s ca tter in g   ca u s ed   b y   lig h t   ab s o r p tio n   a n d   s u s p e n d ed   p a r ticles   [ 1 8 ] .   Sev e r al  m et h o d s   h av b ee n   p r o p o s ed   to   a d d r ess   th ese  is s u es,   in clu d in g   p h y s ics - b ased   r est o r atio n   tech n iq u es  an d   lear n in g - b ased   co lo r   c o r r ec tio n   m o d els  s u c h   as  W ater GAN  [ 1 9 ] .   I n   ad d itio n ,   u n d er wate r   im a g en h a n ce m en tech n iq u es  h a v b ee n   d ev elo p ed   to   r esto r co lo r   an d   co n t r ast in   d eg r a d ed   m ar in im ag e r y   [ 2 0 ] .   An o th er   c h allen g ar is es  f r o m   v ar iatio n s   in   s p atial  s ca le  ac r o s s   co r al  im ag d atasets .   C lo s e - r an g im ag er y   ty p ically   em p h asizes  f in s u r f ac tex tu r es,  wh er ea s   co lo n y - lev el  im ag e r y   h ig h lig h ts   lar g e r   m o r p h o lo g ical  s t r u ctu r es.  W h en   d is cr im in ativ cu es  s h if f r o m   tex tu r e - d o m in ated   p atter n s   to   b r o ad er   s tr u ctu r al  ch ar ac ter is tics ,   C N m o d els  tr ain ed   p r im ar ily   o n   tex tu r e - r ic h   im ag er y   m ay   ex h ib it  r ed u ce d   g en er aliza tio n   p er f o r m an ce .   T o   ad d r ess   th is   lim itatio n ,   alter n ativ r ep r esen tatio n   s tr ateg ies  h av b ee n   ex p lo r ed .   T r an s f o r m in g   im ag es  in to   th C I E L AB   ( L AB )   co lo r   s p ac e   r e p r esen ts   lu m in an ce   an d   c h r o m atic   co m p o n en ts   in   s ep ar ate  ch an n els,  wh ich   ca n   r ed u ce   s en s itiv ity   to   illu m in atio n   v ar iab i lity   [ 1 8 ] ,   [ 2 1 ] .   I n   p ar allel,   f r e q u en c y - d o m ain   a n aly s is   u s in g   th e   d is cr ete  wa v elet  tr an s f o r m   ( DW T )   e n ab l es  m u lti - r eso lu tio n   ch ar ac ter izatio n   o f   s tr u ctu r al  p atter n s   [ 2 2 ] - [ 2 4 ] .   Alth o u g h   m u lti - b r an c h   an d   f e atu r e - f u s io n   a r ch itectu r es  h av d em o n s tr ated   im p r o v e d   p er f o r m an ce   in   g en er al  im ag class if ic atio n   b y   p r o ce s s in g   co m p lem e n tar y   r ep r esen tatio n s   in   p ar allel   [ 2 5 ] ,   [ 2 6 ] ,   th ese  d esig n s   ar ty p ically   ev alu ated   in   n at u r al - im ag e   r ec o g n itio n   s ettin g s   an d   d o   n o e x p licitly   a d d r es s   th p h y s ical  an d   d o m ain - s p ec if ic  c h ar ac ter is tics   o f   u n d e r wate r   co r al  im ag er y ,   in cl u d in g   wa v elen g t h - d ep e n d en c o lo r   atten u atio n ,   illu m in atio n   v ar i ab ilit y ,   an d   ch a n g es  in   v is u al  s ca le.   E x is tin g   co r al  class if icatio n   m eth o d s   p r ed o m i n an tly   r ely   o n   s in g le - in p u R GB   r ep r esen tatio n s   [ 1 1 ] - [ 1 7 ] .   I n   R GB   im ag es,  ch an g es  in   illu m in atio n s h ad in g ,   wate r   atte n u atio n ,   an d   ca m er e x p o s u r d ir ec tly   af f ec th r e d ,   g r ee n ,   a n d   b lu i n ten s ity   ch an n els,   m ak in g   b r ig h tn ess   an d   co lo r   v ar iatio n   d if f icu lt  t o   s ep ar ate.   B y   co n t r ast,  C I E L AB   r ep r es en ts   lig h tn ess   in   th e   L *   ch an n el  an d   c h r o m aticity   alo n g   th o p p o n en t - c o lo r   a x e s   a *   an d   b * I n   p r in cip le,   r e g io n s   with   s im ilar   ch r o m aticity   ca n   r e m ain   m o r co m p ar a b le  u n d er   m o d er ate  lig h tin g   d if f er en ce s   w h en   lu m in an ce   is   r ep r esen ted   s ep ar ately .   T h is   p r o p er ty   is   u s ef u f o r   c o r al  class if icatio n   b ec au s im ag es  ac q u ir ed   at  d if f e r en t   s ca les  an d   u n d er   d if f er e n u n d er wate r   co n d itio n s   m ay   v ar y   s tr o n g ly   in   b r ig h tn ess   wh il r etain in g   s p ec ies - r elate d   co lo r   c h ar ac ter is tics .   Ho wev er ,   co lo r   r ep r esen tatio n   alo n d o es  n o ca p tu r c o l o n y - lev el  m o r p h o lo g y .   C o lo r - co r r ec tio n   m eth o d s   s u ch   as  W ater GA N   [ 1 9 ]   ca n   im p r o v v is u al   ap p ea r an ce ,   b u th ey   d o   n o d ir ec tly   en co d e   m o r p h o lo g y - r elate d   s tr u ctu r al  d escr ip to r s   f o r   ta x o n o m ic  d is c r im in atio n .   Alth o u g h   m ez - R ío s   et  a l.   [ 1 5 ]   r ep o r ted   r esu lts   o n   b o th   tex tu r e - f o cu s ed   an d   m o r p h o lo g y - f o c u s ed   co r a d atasets ,   th eir   ev alu ati o n   u s ed   two - lev el  class if ier   u n d e r   d if f er en e x p er im en t al  co n d itio n s .   T h is   leav es  o p en   th q u esti o n   o f   wh eth er   a   s in g le  r e p r esen tatio n   f r am ewo r k   ca n   m ai n tain   p e r f o r m an ce   wh en   th e   v is u al  cu es  s h if f r o m   clo s e - r an g tex t u r t o   c o l ony - lev el  m o r p h o lo g y .   Prio r   wo r k   h as  n o s y s tem atica lly   is o lated   th in d iv id u al  an d   co m b in ed   e f f ec ts   o f   L AB   co lo r   r ep r esen tatio n ,   wav elet - d er iv ed   s tr u ctu r al   d escr ip to r s ,   an d   d u al - b r an c h   f ea tu r f u s io n   o n   p er f o r m an ce   ac r o s s   co r al  im ag d o m ain s .   I n   th is   s tu d y ,   th ter m   d o m ai n   g a p   r e f er s   to   th e   p er f o r m a n ce   d if f e r en ce   o b s er v e d   wh e n   m o d el   is   ev alu ated   ac r o s s   co r al  im ag e   d o m ain s   with   d if f er en t   v is u al  ch ar ac ter is tics ,   p ar ticu lar ly   te x tu r e - f o cu s ed   clo s e - r an g im ag e r y   an d   m o r p h o lo g y - f o cu s ed   c o lo n y - lev el  im ag e r y .   T h is   g ap   is   in ter p r ete d   as  an   in d icato r   o f   h o w   s tr o n g ly   m o d el  d e p en d s   o n   cu es  th at  m ay   n o tr an s f er   ac r o s s   im ag in g   s ca le,   v iewp o in t,  illu m in atio n ,   an d   s tr u ctu r al  co n te x t.  s m aller   d o m ain   g ap   th er ef o r e   s u g g ests   b etter   cr o s s - d o m ain   g en er al izatio n ,   esp ec ial ly   wh en   p er f o r m a n ce   o n   t h m o r p h o lo g y - f o cu s ed   d ataset  im p r o v es  with o u t   s u b s tan tially   r e d u cin g   ac cu r ac y   o n   th tex tu r e - f o cu s ed   d ataset.   T o   ad d r ess   th is   g ap ,   t h p r ese n s tu d y   p r o p o s es  d u al - b r an ch   d ee p   lear n in g   f r am ewo r k   i n   wh ich   th e   L AB   b r an ch   r e p r esen ts   lu m in an ce   an d   ch r o m atic  co m p o n e n ts   in   s ep ar ate  ch an n els,  wh ile  th DW T   b r an ch   ex tr ac ts   m u lti - r eso lu tio n   s tr u c tu r al  d etail  f r o m   th lu m i n an c ch an n el.   T h two   r e p r esen ta tio n s   ar p r o c ess ed   th r o u g h   p ar allel  co n v o lu tio n a b r an ch es  an d   f u s ed   b ef o r e   class if icat io n .   T h f r am ewo r k   is   ev alu ated   b y   d ir ec tly   co m p ar in g   R GB ,   L A B ,   D W T - o n ly ,   R GB +D W T ,   an d   L AB +D W T   co n f ig u r atio n s   u n d er   u n if ie d   ev alu atio n   p r o to co l.     T h m ain   co n tr ib u tio n s   o f   th is   s tu d y   ar s u m m a r ized   as f o llo ws:     A   d u al - b r an c h   r ep r esen tatio n   lear n in g   f r am ewo r k   th at  co m b in es  L AB   co lo r   r ep r esen tatio n   with   DW T - d er iv ed   s tr u ctu r al  d escr ip to r s ;     A   s y s tem atic  ev alu atio n   o f   R GB ,   L AB ,   D W T - o n ly ,   R GB + DW T ,   an d   L AB +D W T   co n f ig u r atio n s   ac r o s s   tex tu r e - d o m in an t a n d   m o r p h o l o g y - f o cu s ed   c o r al  im ag d atasets ; a n d   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:   2502 - 4 7 5 2       C o r a l c la s s ifica tio n   in   u n d erw a ter ima g es u s in g   a   d u a l - b r a n ch   d ee p   le a r n in g   …  ( P r a ch a r a t S a - n g a d s u p )   209     A   d o m ain - g ap   a n aly s is   th at  q u an tifie s   cr o s s - d o m ain   g e n er aliza tio n   as  th a b s o lu te   d if f er e n ce   in   class if icatio n   ac cu r ac y   b etwe en   th tex tu r e - f o c u s ed   R S MA d ataset   an d   th m o r p h o lo g y - f o c u s ed   s tr u ctu r R SMAS d ataset.       2.   P RO P O SE M E T H OD   T h p r o p o s ed   f r a m ewo r k   in t eg r ates  L AB   co lo r   r ep r esen tatio n   with   DW T - d er iv ed   d escr ip to r s   f o r   co r al  tax o n o m y .   T h o v e r all  wo r k f lo co n s is ts   o f   th r ee   m ain   s tag es:  r ep r esen tatio n   tr an s f o r m atio n ,   d u al - b r an ch   f ea tu r e x tr ac tio n ,   a n d   f ea tu r f u s io n   f o r   class if icatio n ,   as illu s tr ated   in   Fig u r 1 .           Fig u r 1 Ov e r v iew  o f   th d u a l - b r an ch   ar ch itectu r e       2 . 1 .     Repre s ent a t io n t ra ns f o r m a t io n   Un d er wate r   im ag es  o f ten   ex h ib it  s ig n if ican co lo r   d is to r t io n   d u to   wav elen g th - d ep en d en lig h t   ab s o r p tio n   a n d   s ca tter in g .   T o   r ep r esen lu m in a n ce   an d   ch r o m atic  co m p o n en ts   m o r ex p licitly ,   in p u R GB   im ag es  ar tr an s f o r m e d   in to   t h C I E L AB   ( L AB )   co lo r   s p ac e w h ich   r ep r esen ts   lu m in a n ce   in f o r m atio n   ( L* an d   ch r o m atic  co m p o n e n ts   ( a*   an d   b* ) .     I n   ad d itio n   to   co lo r - s p ac t r an s f o r m atio n ,   s tr u ctu r al   in f o r m atio n   is   ex t r ac ted   u s in g   th DW T .   W av elet  d ec o m p o s itio n   p e r f o r m s   m u lti - r eso lu tio n   a n aly s is   b y   s ep ar atin g   im ag co n ten i n to   f r e q u en c y   s u b - b an d s ,   wh e r l o w - f r eq u en cy   c o m p o n en ts   r ep r esen co a r s i m ag s tr u ctu r wh ile   h ig h - f r e q u en cy   co m p o n e n ts   ca p tu r e d g es  a n d   f in s p atia d etails   [ 2 2 ] - [ 2 4 ] ,   [ 2 7 ] - [ 2 9 ] B ec au s co r al  co lo n ies  ex h i b it  co m p lex   s u r f ac e   g eo m etr y   an d   b r an c h in g   m o r p h o lo g y ,   th ese  h ig h - f r eq u en c y   co m p o n en ts   h ig h lig h t   p atte r n s   ass o ciate d   with   co r al  g r o wth   f o r m s .   C o n s e q u en tly ,   th wav elet  r e p r es en tatio n   p r o v id es  a   co m p a ct  d escr ip to r   th at   co m p lem en ts   th L AB   co lo r   in p u t.   Sp ec if ically ,   th Dau b ec h ies - 2   ( d b 2 )   m o t h er   wav elet  [ 3 0 ]   i s   ap p lied   at  s in g le  d ec o m p o s itio n   lev el   to   th lu m in an ce   ch an n el.   T h d b 2   wav elet  was  s elec ted   f o r   its   b alan ce   b etwe en   co m p ac s u p p o r   ( 4   c o ef f icien ts )   a n d   s m o o th n ess ,   wh ich   is   s u itab le  f o r   ca p tu r in g   ed g e   an d   tex tu r p atter n s   in   c o r al  s u r f ac m o r p h o lo g y .   Sin g le - lev el  d e co m p o s itio n   p r eser v es  s p atial  r eso lu tio n   wh ile  ex tr ac tin g   d ir ec tio n al  h ig h - f r eq u e n cy   in f o r m atio n .   L et  I l   d e n o te  th e   n o r m alize d   lu m in a n ce   ch a n n el  e x tr ac t ed   f r o m   th e   C I E L AB   r ep r e s en tatio n .     s in g le - lev el  two - d im en s io n al   DW T   y ield s   f o u r   s u b - b an d   co ef f icien t m atr ices .     {  ,  ,  ,  } =  2 ( ;  2 )     ( 1 )     W h er L L   is   th ap p r o x im ati o n   s u b - b a n d ,   a n d   L H,   HL ,   a n d   HH  ar th h o r izo n tal,   v e r tical,   an d   d iag o n al   d etail  s u b - b an d s ,   r e s p ec tiv ely .   T h e   ap p r o x im atio n   s u b - b an d   L L   is   d is ca r d ed   b ec au s it  p r im ar ily   co n tain s   s m o o th e d   lu m in a n ce   in f o r m atio n   alr ea d y   r e p r esen t ed   in   th e   L AB   co lo r   b r a n ch .   E ac h   d etail  s u b - b an d   is   co n v er ted   to   m ag n itu d f o r m   to   r em o v d ir ec tio n al  s ig n   d ep en d en c y .      = |  | ,  = |  | ,  = |  |     ( 2 )       =   (  +  +  )     ( 3 )     W h er α   =   0 . 5   is   a   s ca lin g   c o n s tan th at  b ala n ce s   th c o m b in ed   m a g n itu d e   o f   th e   th r ee   d etail  s u b - b an d s T h DW T - d er iv e d   s tr u ctu r al  m ap   is   k ep in   its   co m p u ted   m ag n itu d s ca le  an d   s tan d ar d ized   im p licitly   b y   th b atch - n o r m aliza tio n   lay er s   in   th DW T   b r an ch .   B ec au s DW T   d ec o m p o s itio n   r e d u ce s   s p atial  d im en s io n s ,   th f u s ed   s tr u ctu r al  m ap      is   r esized   to   2 2 4 ×2 2 4   p i x els  u s in g   b ilin ea r   i n ter p o latio n   to   p r o d u ce    , 2 24 T h p r ep r o ce s s in g   p ip elin th er ef o r p r o d u c es  two   s y n ch r o n ized   in p u ts th r ee - ch an n el  L AB   im ag   224 × 224 × 3   f o r   t h e   co lo r   b r an ch ,   an d   a   s in g le - c h an n el  r esized   DW T - d er iv e d   s tr u ctu r al  m ap    , 224   224 × 224 × 1   f o r   th e   DW T   b r an ch .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 5 2   I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci Vo l.  4 3 ,   No .   1 ,   Ju ly   20 2 6 :   207 - 21 8   210   2 . 2.     Dua l - bra nch f ea t ure  ex t ra ct io n   T h p r o p o s ed   ar ch itectu r co n s is ts   o f   two   p ar allel  b r an ch es  th at  p r o ce s s   co m p lem en tar y   r ep r esen tatio n s   o f   th in p u i m ag e.   T h f ir s b r an ch   r ec ei v es  th L AB   co lo r   r ep r esen tatio n   an d   ex tr ac ts     co lo r - r elate d   f ea tu r es   u s in g   a   p r etr ain ed   R esNet - 1 8   b ac k b o n [ 31 ] ,   p r o d u cin g   5 1 2 - d im en s io n al  f ea tu r v ec to r   f r o m   th g lo b al  av e r ag p o o lin g   lay er .   T h is   b r an ch   l ea r n s   h ier ar ch ical  v is u al  f ea tu r es  f r o m   th th r ee - ch an n el  L AB   r ep r esen tatio n ,   wh er e   lu m in a n ce   an d   c h r o m atic  co m p o n en ts   a r p r o v id ed   as  s ep ar ate   in p u ch an n els.   T h s ec o n d   b r an ch   p r o ce s s es  th DW T - d er iv ed   s tr u ctu r al  m ap   ex tr ac ted   f r o m   th lu m in an ce   ch an n el.   B ec au s th wav elet  r ep r esen tatio n   em p h asizes  ed g es  an d   lo ca s tr u ctu r al  p atter n s   r elate d   to   co r al  m o r p h o lo g y ,   it  p r o v id es  an   in p u f o r   e x tr ac tin g   s h a p e - r elate d   f ea tu r es .   lig h tweig h cu s t o m   C NN  is   u s ed   f o r   th is   b r an ch ,   co n s is tin g   o f   th r ee   co n v o lu tio n al   b lo c k s   ea ch   co m p r is in g   3 × 3   co n v o lu tio n ,   b atc h   n o r m aliza tio n ,   an d   R eL ac tiv atio n ,   with   f ilter   s izes  o f   1 6 ,   3 2 ,   a n d   6 4 ,   r esp e ctiv ely .   g lo b al   av er a g e   p o o lin g   lay er   th e n   p r o d u ce s   6 4 - d im e n s io n al  f ea tu r e   v ec to r .   T h s elec tio n   o f   R esNet - 1 8   [ 3 1 ]   as  th e   b ac k b o n e   f o r   th e   co lo r   b r an ch   is   m o tiv ated   b y   s ev er al  co n s id er atio n s .   First,  th r elativ ely   s m all  co r al  d ataset  ( 1 , 1 7 5   to tal  im a g e s )   f a v o r s   a   lig h tweig h ar ch itectu r e   to   r ed u ce   th e   r is k   o f   o v e r f itti n g .   C o m p a r ed   with   d ee p er   v ar ian ts   s u ch   as  R esNet - 5 0 ,   R esNet - 1 8   p r o v i d es  s u f f icien t r ep r esen tatio n al  ca p ac ity   wh ile  r eq u ir in g   f ewe r   p a r am eter s   an d   lo wer   co m p u tatio n al  co s t,  m ak in g   it   s u itab le  f o r   th p r o p o s ed   d u al - b r an ch   f r am ewo r k .   T h DW T   b r an ch   em p lo y s   s h allo th r ee - lay er   C NN  r ath er   th an   d ee p e r   p r et r ain ed   b ac k b o n e   b ec au s th DW T - d er iv ed   s tr u ctu r al  m ap   is   s in g le - c h an n el  r ep r esen tatio n   th at  d if f er s   f u n d am e n tally   f r o m   n atu r al  R GB   im ag e s ,   m a k in g   I m ag eNe t - p r et r ain ed   weig h ts   u n s u itab le   f o r   th is   in p u m o d ality T h e   p r o g r ess iv f ilter   ex p an s io n   f r o m   1 6   t o   6 4   ca p tu r es  i n cr ea s in g ly   c o m p lex   lo ca l   p atter n s ,   wh ile  g lo b al   av er a g e   p o o lin g   p r o d u ce s   co m p ac t   6 4 - d im en s io n al   f ea tu r e   v ec t o r T h is   asy m m etr ic  d esig n ,   with   p r etr ain e d   b ac k b o n f o r   th e   L AB   b r a n c h   an d   a   s h allo c u s to m   n etwo r k   f o r   th e   DW T   b r a n ch ,   r ef lects  th d if f er en t   co m p lex ity   r e q u ir em e n ts   o f   ea ch   r ep r esen tatio n .     2 . 3 .     F e a t ure  f us io n a nd   cla s s if ica t io n   Featu r f u s io n   co m b in es  co lo r - r elate d   a n d   DW T - d er iv ed   f ea tu r es  b y   co n ca te n atin g   th   512 - d im en s io n al  L AB   b r a n ch   o u tp u with   th e   6 4 - d i m en s io n al  DW T   b r an c h   o u tp u t,  y iel d in g   a     576 - d im en s io n al  f u s ed   v ec to r .   T h is   v ec t o r   is   p ass ed   th r o u g h   b atch   n o r m aliza tio n   lay er ,   f u lly   co n n ec ted   lay er   with   2 5 6   u n its   f o llo we d   b y   R eL ac tiv atio n   a n d   d r o p o u ( p   0 . 3 ) ,   an d   f in a f u lly   co n n ec ted     lay er   with   1 4   o u tp u u n its   co r r esp o n d in g   t o   th c o r al  c lass es.  S o f t M ax   f u n ctio n   p r o d u ce s   th f in al     class   p r o b ab ilit y   d is tr ib u ti on.   Featu r e - lev el  co n ca ten atio n   was  ch o s en   o v er   alter n ativ e   f u s io n   s tr ateg ies,  s u ch   as  ele m en t - wis e   ad d itio n   o r   atten tio n - b ased   f u s io n ,   b ec au s it  p r eser v es  th e   f u ll  o u tp u o f   b o th   b r a n ch es  with o u ass u m in g   d ir ec f ea tu r alig n m en t.  T h e   b atch   n o r m aliza tio n   lay er   ap p lied   af ter   co n ca ten atio n   n o r m alize s   th f ea tu r s ca les  f r o m   th two   b r an ch es,   an d   d r o p o u ( p   0 . 3 )   r ed u c es  co - ad ap tatio n   b etwe en   b r a n ch   f ea tu r es  d u r in g   tr ain in g .       3.   M E T H O D   3 . 1 .     Da t a s et   des cr iptio n   E x p er im en tal   ev alu atio n   w as  co n d u cted   u s in g   a   u n if ied   d ataset  c o n s tr u cted   f r o m   two   co m p lem en tar y   co r al  im ag c o llectio n s th R SMA d atase an d   th s tr u ctu r R SMAS  d ataset.   T h R SMA S   d ataset  co n tain s   clo s e - r an g e   co r al  im ag er y   em p h asizin g   f i n s u r f ac te x tu r es,  wh ile  th e   s tr u ctu r R SMAS  d ataset  f o cu s es  o n   c o lo n y - lev el  m o r p h o lo g y   ca p tu r ed   f r o m   g r ea ter   v iewin g   d is tan ce s   an d   m o r co m p lex   s ce n co n tex ts   [ 1 5 ] .   s u m m a r y   o f   t h d ataset  co m p o s itio n   i s   p r esen ted   in   T ab le  [ 4 ] ,   [ 1 5 ] .       T ab le  1 .   Data s et  s u m m ar y   D a t a s et   C l a s ses   I mag e s   I mag e   t y p e   R S M A S   [ 4 ]   14   7 6 6   T e x t u r e - f o c u se d   S t r u c t u r e   R S M A S   [ 1 5 ]   14   4 0 9   M o r p h o l o g y - f o c u se d       All  im ag es  wer co llected   u n d er   u n co n t r o lled   u n d er wa ter   co n d itio n s   an d   e x h ib it  s u b s tan tial   v ar iatio n   i n   illu m in atio n ,   c o lo r   atten u atio n ,   s ca le,   an d   b ac k g r o u n d   clu tter .   E x am p le  im ag es  f r o m   b o th   d atasets   ar p r esen ted   in   Fig u r 2 .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:   2502 - 4 7 5 2       C o r a l c la s s ifica tio n   in   u n d erw a ter ima g es u s in g   a   d u a l - b r a n ch   d ee p   le a r n in g   …  ( P r a ch a r a t S a - n g a d s u p )   211   R S M A S           S t r u c t u r e   R S M A S             Fig u r 2 .   E x am p le  c o r al  im ag es f r o m   th R SMAS d ataset  ( tex tu r e - f o cu s ed   im ag e r y )   a n d   t h s tr u ctu r R SMA S d ataset  ( m o r p h o l o g y - f o cu s ed   im ag e r y )       3 . 2 .     T ra ini ng   co nfig ura t io n   All  m o d el  tr ain in g   an d   class if icatio n   ex p er im en ts   wer im p lem en ted   u s in g   MA T L AB   R 2 0 2 5 with   th d ee p   lear n in g   to o lb o x   an d   im ag e   p r o ce s s in g   to o l b o x   o n   wo r k s tatio n   e q u ip p ed   with   an   NVI DI GPU.   I n p u im a g es  wer r esized   to   2 2 4 ×2 2 4   p ix els,  an d   th p r ep r o ce s s in g   p ip elin g en er ated   t wo   p ar allel  in p u ts th r ee - ch an n el  L AB   co lo r   im ag f o r   th R esNet - 1 8   b r an ch   a n d   s in g le - ch an n el  DW T - d er iv ed   s tr u ctu r al  m ap   f o r   th DW T   b r an ch .   T h tr ai n in g   co n f ig u r atio n   is   s u m m ar ized   in   T ab le  2 .   I n f er e n ce - tim e   b en ch m ar k in g   was  co n d u cte d   s ep ar ately   u n d er   C PU - o n ly   ex ec u tio n ,   as d escr ib ed   in   Sectio n   4 . 3 .   Mo d el  tr ain in g   u s ed   th Ad am   o p tim izer   with   an   in itial  lear n in g   r ate  o f   1 ×1 0 ⁻⁴  an d   m in i - b atch   s ize  o f   3 2 .   T h n etwo r k   was  tr ain ed   f o r   3 0   e p o ch s ,   an d   th m o d el  ch ec k p o in with   th l o west  v alid atio n   lo s s   was   s elec ted   f o r   ev al u atio n   ( b est - v alid atio n - lo s s   r ec o v er y ) .   Data   au g m en tatio n   in clu d e d   r a n d o m   r o tatio n   ( ± 1 8 0 °),   r an d o m   h o r iz o n tal  r ef lectio n ,   an d   r an d o m   v er tical  r ef lectio n ,   ap p lied   o n ly   d u r in g   tr ain in g .   No   co lo r   jitt er in g   o r   b r ig h tn ess   au g m en tatio n   was  ap p lied ,   as  th L AB   tr a n s f o r m atio n   r e p r esen ts   lu m in an ce   an d   ch r o m atic  co m p o n en ts   in   s ep ar ate  ch a n n els.       T ab le  2 .   T r ai n in g   p ar am eter s   P a r a me t e r   V a l u e   B a c k b o n e   R e sN e t - 18   O p t i mi z e r   A d a m   Le a r n i n g   r a t e   1 × 10 4   Ep o c h   30   B a t c h   si z e   32   I n p u t   si z e   2 2 4 × 2 2 4       3 . 3 .     Cro s s - v a lid a t io n pro t o c o l   T o   ev alu ate  m o d el  s tab ilit y   an d   r ed u ce   d ep e n d en ce   o n   a   s in g le  d ata  p ar titi o n ,   f iv e - f o ld   cr o s s - v alid atio n   was  p e r f o r m ed .   I n   ea ch   f o ld ,   th d ataset  was  d iv id ed   in t o   tr ain in g   a n d   v alid atio n   s u b s ets  wh ile  m ain tain in g   class   b alan ce   ac r o s s   th p ar titi o n s .   Fo r   ea ch   f o ld ,   m o d el  was  t r ain ed   in d ep e n d en tly   a n d   ev a lu ated   o n   th co r r esp o n d i n g   v alid atio n   s u b s et.   Fin al  p er f o r m an ce   m etr ics  wer o b tain ed   b y   av e r ag in g   t h r esu lts   ac r o s s   th f iv f o ld s .   T h is   p r o ce d u r p r o v id es a   m o r r eliab le  esti m ate  o f   m o d el  p er f o r m an ce   u n d er   v a r y in g   d ata  s p li ts .     3 . 4 .     E v a lua t i o n m et rics   C las s if icatio n   p er f o r m an ce   w as  ev alu ated   u s in g   ac cu r ac y   a n d   m ac r o   F1 - s co r e.   Acc u r ac y   m ea s u r es   th p r o p o r tio n   o f   co r r ec tly   class if ied   s am p les ac r o s s   all  clas s es,  p r o v id in g   an   o v er all  m ea s u r o f   class if icatio n   p er f o r m an ce .   Ma cr o   F1 - s co r p r o v id es  b alan ce d   ev alu atio n   ac r o s s   class e s   b y   co m p u tin g   th F1 - s co r e   in d ep en d en tly   f o r   ea c h   class   a n d   th en   av er a g in g   th r esu lts .   T h is   m etr ic  is   p ar ticu lar ly   u s e f u f o r   m u lti - class   class if icatio n   task s   b ec au s it t r ea ts   all  class e s   eq u ally   r eg ar d less   o f   class   f r eq u en cy .   Acc u r ac y   is   d ef in ed   as:       =   (  +  ) (  +  +  +  )   ( 4 )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 5 2   I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci Vo l.  4 3 ,   No .   1 ,   Ju ly   20 2 6 :   207 - 21 8   212   wh er    ,   an d      r ep r esen th n u m b e r   o f   tr u p o s itiv es,  tr u n eg ativ es,  f alse  p o s itiv es,  an d   f alse   n eg ativ es,  r esp ec tiv ely .   Fo r   m u lti - class   clas s if icatio n ,   ac cu r ac y   is   co m p u ted   in   o n e - vs - r est  m an n e r ,     wh er th ese  v alu es a r a g g r eg ated   ac r o s s   all  class es.   T h F1 - s co r c o m b in es  p r ec is io n   an d   r ec all  in t o   s in g le  h ar m o n ic  m ea n   m ea s u r f o r   ea ch   class .     I n   th is   s tu d y ,   th e   m ac r o   F1 - s co r is   co m p u ted   b y   av er a g in g   th F1 - s co r es a cr o s s   all  class e s :        1 =   ( 1 ) 1 = 1     ( 5 )     wh er r ep r esen ts   th n u m b e r   o f   class es a n d   F1 k   d en o tes th F1 - s co r f o r   class   k .   Fo r   ea c h   class ,       1 = 2 +     ( 6 )     wh er P k   an d   R k   d e n o te  p r ec is i o n   an d   r ec all  f o r   class   k ,   r esp e ctiv ely .     3 .5 .     Co nfusi o n m a t rix   ev a lua t io n   T o   an aly ze   class - lev el  class if i ca tio n   b eh av io r ,   co n f u s io n   m a tr ices   wer g en er ated   s ep ar ately   f o r   ea ch   d ataset  d o m ain .   R o w - wis n o r m aliza tio n   was  ap p lie d   s o   th at   ea ch   r o w   r ep r esen ts   th p r o p o r tio n   o f   p r ed ictio n s   r elativ to   th e   tr u class .   T h is   ev alu atio n   en ab les  id en tific atio n   o f   c o r al  ca teg o r ies  th at  ar d if f icu lt  to   d i s tin g u is h   an d   p r o v id es  in s ig h in to   m is class if icatio n   p atter n s   o b s er v ed   in   b o th   tex tu r e - d o m in an t   an d   m o r p h o lo g y - f o c u s ed   im ag er y .       4.   RE SU L T S AN D I SCU SS I O N   T ab le  3   s u m m ar izes  th clas s if icatio n   p er f o r m a n ce   o f   b as elin an d   p r o p o s ed   m o d els  a cr o s s   b o th   co r al  im ag e   d atasets .   C o n v e n tio n al  R GB   m o d els  ac h iev ed   h ig h   ac c u r ac y   u n d er   te x tu r e - r ich   R SMAS   co n d itio n s   b u s h o wed   lo wer   ac cu r ac y   o n   m o r p h o lo g y - f o c u s ed   s tr u ctu r R SMAS  im ag es.  I n   co n tr ast,  th e   p r o p o s ed   L AB +D W T   m o d el  i m p r o v e d   s tr u ctu r R SMAS  ac cu r ac y   an d   r ed u ce d   t h d ataset - lev el  d o m ain   g a p   b y   co m b in in g   L AB - b ased   c o lo r   r ep r esen tatio n   with   wav ele t - d er iv ed   s tr u ctu r al  d escr ip to r s .   Fo r   q u an titativ e   co m p ar is o n ,   th e   d o m ain   g ap   was  co m p u ted   as  th e   ab s o lu te   d if f e r en ce   in   class if icatio n   ac cu r ac y   b etwe en   th e   two   d atasets .   T h is   co m p a r is o n   s h o ws  th at  m ix e d - d o m ain   ac cu r ac y   a n d   d o m ai n - g ap   r e d u c tio n   ar e   r elate d   b u d is tin ct  ev alu atio n   o b jectiv es.       T ab le  3 .   Ma in   c o m p ar ativ an d   ab latio n   p er f o r m an ce   o f   b as elin an d   p r o p o s ed     m o d els u n d e r   th s in g le  b est - f o ld   ev alu atio n   p r o to co l   M o d e l   a r c h i t e c t u r e   C o l o r   S t r u c t u r e   R S M A S   a c c u r a c y   ( %)   R S M A S   F1   S t r u c t u r e   R S M A S   a c c u r a c y   ( %)   S t r u c t u r e   F1   D o ma i n   g ap   ( %)   C V   a cc u r a c y   ( %)   C V   F 1   D W T - o n l y     D W T( L)   2 0 . 0 0   0 . 1 3 8   1 5 . 0 0   0 . 1 0 9   5 . 0 0   1 7 . 0 3 ± 1 . 9 2   0 . 1 3 0   R G B   ( R e sN e t - 1 8 )   R G B     9 8 . 2 6   0 . 9 8 2   8 3 . 3 3   0 . 8 2 3   1 4 . 9 3   9 2 . 8 5 ± 1 . 5 2   0 . 9 2 7   R G B   ( R e sN e t - 5 0 )   R G B     9 9 . 1 3   0 . 9 8 4   7 6 . 6 7   0 . 7 6 3   2 2 . 4 6   9 1 . 6 6 ± 2 . 8 6   0 . 9 1 6   R G B + D W T   R G B   D W T( L)   9 4 . 7 8   0 . 9 3 7   7 6 . 6 7   0 . 7 5 2   1 8 . 1 1   9 3 . 0 5 ± 2 . 2 1   0 . 9 2 7   LA B   ( R e sN e t - 1 8 )   L* a * b *     9 8 . 2 6   0 . 9 8 2   8 6 . 6 7   0 . 8 8 2   1 1 . 5 9   9 0 . 2 9 ± 2 . 2 3   0 . 9 0 2   P r o p o se d   LA B + D W T   L* a * b *   D W T( L)   9 6 . 5 2   0 . 9 7 4   8 8 . 3 3   0 . 8 8 8   8 . 1 9   8 9 . 4 0 ± 2 . 0 8   0 . 8 8 9   N o t e :   T e st - se t   a c c u ra c y ,   F 1 - sc o re,   a n d   d o m a i n   g a p   a r e   r e p o rt e d   u n d e r   t h e   si n g l e   b e s t - f o l d   e v a l u a t i o n   p ro t o c o l ;   C Ac c u r a c y   a n d   C V   F1   s u m m a r i ze   5 - f o l d   c r o ss - v a l i d a t i o n   p e r f o rm a n c e .       4 . 1 .     P er f o r m a nce,   a bla t i o n study ,   a nd   co m plem ent a rit y   o f   L AB   a nd   DW T   T h ab latio n   co n f ig u r atio n s   i n   T ab le   3   is o late  th c o n tr ib u tio n   o f   ea ch   co m p o n e n t.  T h DW T - o n ly   co n f ig u r atio n   ac h iev es  o n ly   1 7 . 0 3 cr o s s - v alid atio n   ac c u r ac y ,   in d icatin g   th at  th s tr u ctu r al  d escr ip to r s   p r o v id e   wea k   s tan d alo n d is cr im in ativ p o wer   an d   t h at  t h DW T   b r an ch   f u n ctio n s   as  co m p lem en tar y   f ea tu r s o u r ce   r ath er   t h an   s el f - s u f f icien t c lass if ier .   T h R GB +D W T   co n f ig u r atio n   ac h ie v es   th h ig h est  m ix ed - d o m ain   cr o s s - v alid atio n   ac cu r ac y   am o n g   th ev alu ate d   c o n f ig u r atio n s ,   b u it   d o es  n o t   r ed u c th e   d o m ain   g a p .   I ts   d o m ain   g ap   o f   1 8 . 1 1 is   la r g er   th an   th at  o f   th R GB   R esNet - 1 8   b a s elin ( 1 4 . 9 3 %),   s u g g esti n g   t h at  s tr u ctu r al   d escr ip to r s   p a ir e d   with   R GB   d o   n o s u f f icien tly   ad d r ess   cr o s s - d o m ain   v ar iatio n .   I n   co n tr ast,  th p r o p o s ed   L AB +D W T   ac h iev es  th s m allest   d o m ain   g ap   am o n g   th e   co lo r - b ased   class if ier s   ( 8 . 1 9 %)  an d   th h ig h est   s tr u ctu r e   R SMAS  ac cu r ac y   ( 8 8 . 3 3 %),   alth o u g h   it d o es n o m ax im ize   m ix ed - d o m ain   c r o s s - v alid atio n   ac cu r ac y .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:   2502 - 4 7 5 2       C o r a l c la s s ifica tio n   in   u n d erw a ter ima g es u s in g   a   d u a l - b r a n ch   d ee p   le a r n in g   …  ( P r a ch a r a t S a - n g a d s u p )   213   T h ese  r esu lts   in d icate   th at  DW T   is   n o u n iv er s ally   b en ef i cial  b y   its elf .   L AB   r ep r esen ts   lu m in an ce   an d   c h r o m aticity   i n   s ep ar at ch an n els,  wh ile   DW T   ca p tu r es  h ig h - f r e q u en c y   s tr u ct u r al  cu es  f r o m   th e   lu m in an ce   ch a n n el.   T h a b latio n   s h o ws  th at  DW T   co n tr ib u tes  m o s ef f ec tiv ely   wh en   p air ed   with   th L AB   r ep r esen tatio n ,   s u g g esti n g   t h at  s tr u ctu r al  d escr ip to r s   an d   lu m in an ce /ch r o m atic  s ep ar ati o n   ac t o g eth er   to   r ed u ce   th d o m ain   g ap   ac r o s s   im ag in g   co n d itio n s .     4 . 2 .     E ns em ble  ev a l ua t io n a n d do m a in - g a p a na ly s is   T ab le  4   r e p o r ts   th e   f iv e - f o ld   e n s em b le  ac cu r ac y ,   en s em b le   g ain ,   an d   en s em b le   d o m ai n   g ap   f o r   ea ch   co n f ig u r atio n .   E n s em b le  av er ag in g   im p r o v ed   s tr u ctu r R SMAS  ac cu r ac y   ac r o s s   m o s co n f ig u r atio n s ,   m o s s u b s tan tially   f o r   R GB   R e s Net - 5 0   ( +1 0 . 0 0 %),   f o llo we d   b y   R GB +D W T   ( +5 . 0 0 %).   Fo r   th e   p r o p o s ed   L AB +D W T ,   en s em b le  g ain   o n   s tr u ctu r e   R SMAS  was  m o d est  ( +1 . 6 7 %),   r ef lectin g   th at  t h s in g le  b est - f o ld   m o d el  alr ea d y   ac h iev es h i g h   s tr u ctu r R SMAS a cc u r ac y   ( 8 8 . 3 3 %).   Am o n g   th c o lo r - b ased   cla s s if ier s ,   th p r o p o s ed   L AB +D W T   ac h iev es  th e   s m allest  en s em b le  d o m ain   g ap   ( 9 . 1 3 %)  an d   th h i g h e s s tr u ctu r R SMA S   en s em b le  ac cu r ac y   ( 9 0 . 0 0 %).   T h e   co m p ar is o n   with   R GB + DW T   is   p ar ticu lar ly   in f o r m ativ e:  R GB +D W T   ac h iev es  h ig h e r   m i x ed - d o m ain   cr o s s - v alid atio n   accu r ac y   ( 9 3 . 0 5 v s .   8 9 . 4 0 %)  b u a   lar g er   en s em b le  d o m ai n   g ap   ( 1 6 . 5 9 %   v s .   9 . 1 3 %),   in d icatin g   th at  m ix e d - d o m ain   ac c u r ac y   a n d   cr o s s - d o m ain   r o b u s tn ess   r ef lect  d is tin ct  asp ec ts   o f   m o d el  b e h av io r .       T ab le  4 .   E n s em b le  ev alu atio n   an d   d o m ain - g a p   an aly s is   ac r o s s   ev alu ated   co n f ig u r atio n s   M o d e l   R S M A S   e n s e mb l e   ( %)   R S M A S   s i n g l e   g a i n   ( %)   S t r u c t u r e   e n s e mb l e   ( %)   S t r u c t u r e   g a i n   ( %)   En se mb l e   g a p   ( %)   D W T - o n l y   2 1 . 7 4   + 1 . 7 4   1 8 . 3 3   + 3 . 3 3   3 . 4 1   R G B   ( R e sN e t - 1 8 )   9 9 . 1 3   + 0 . 8 7   8 3 . 3 3   0 . 0 0   1 5 . 8 0   R G B   ( R e sN e t - 5 0 )   9 9 . 1 3   0 . 0 0   8 6 . 6 7   + 1 0 . 0 0   1 2 . 4 6   R G B + D W T   9 8 . 2 6   + 3 . 4 8   8 1 . 6 7   + 5 . 0 0   1 6 . 5 9   LA B   ( R e sN e t - 1 8 )   9 8 . 2 6   0 . 0 0   8 6 . 6 7   0 . 0 0   1 1 . 5 9   P r o p o se d   LA B + D W T   9 9 . 1 3   + 2 . 6 1   9 0 . 0 0   + 1 . 6 7   9 . 1 3   N o t e :   En s e m b l e   G a p   =   | RS MA S   E n s e m b l e   ( %)    S t r u c t u re  En s e m b l e   ( % ) | .   G a i n   =   e n sem b l e   a c c u r a c y     si n g l e   b e s t - f o l d   a c c u r a c y   ( f ro m   T a b l e   3 ) .   D WT - o n l y   i s   i n c l u d e d   f o a b l a t i o n   c o m p l e t e n e s b u t   i n o t   c o n s i d e re d   a   p ra c t i c a l   c l a ss i f i e r .       4 . 3 .     Co m pa riso n wit prio m et ho ds   T h p r o p o s ed   L AB +D W T   f r am ewo r k   ad d r ess es  th cr o s s - d o m ain   g a p   d ir ec tly .   C o m p ar ed   with   L u m i n et  a l.   [ 8 ] ,   wh ich   r ep o r ted   9 9 . 2 0 ac cu r ac y   o n   R SMAS,  th p r o p o s ed   L AB +D W T   m o d el  ac h iev es  a   s lig h tly   lo wer   R SMA S a cc u r ac y   o f   9 6 . 5 2 %.  Ho wev er ,   th p r o p o s ed   m o d el  also   ac h iev es 8 8 . 3 3 % a cc u r ac y   o n   s tr u ctu r R SMAS   ( T ab le  5 ) ,   wh ich   was  n o ev al u ated   b y   L u m in i   et  a l.   [ 8 ] ,   an d   r e d u ce s   th d o m ain   g ap   to   8 . 1 9 %.  T h is   tr ad e - o f f   in d icate s   th at  th p r o p o s ed   d u al - b r an c h   r ep r esen tatio n   ac ce p ts   s m all  r ed u ctio n   in   to p - lin R SMAS  ac cu r ac y   wh ile  im p r o v in g   g en er aliza tio n   to   m o r p h o lo g y - f o cu s ed   im a g er y   u n d er   u n if ied   ev alu atio n   p r o to co l.       T ab le  5 .   C o m p a r is o n   with   p r i o r   m eth o d s   o n   R SMAS a n d   s tr u ctu r R SMAS d atasets   M e t h o d   I n p u t   R S M A S   a c c u r a c y   ( %)   S t r u c t u r e   R S M A S   a c c u r a c y   ( %)   D o ma i n   g a p   ( %)   S h i h a v u d d i n   e t   a l .   ( 2 0 1 3 )   [ 9 ]   R G B   9 2 . 7 4 %       G ó mez - R í o e t   a l .   ( 2 0 1 9 )   [ 1 5 ]   R G B   9 8 . 3 6 %   8 5 . 2 6 %   1 3 . 1 0 %   Lu m i n i   e t   a l .   ( 2 0 2 3 )   [ 8 ]   R G B   ( C N N   e n sem b l e )   9 9 . 2 0 %       P r o p o se d   LA B + D W T   L* a * b * + D W T   9 6 . 5 2 %   8 8 . 3 3 %   8 . 1 9 %   P r o p o se d   LA B + D W T   +   En s e m b l e   L* a * b * + D W T   9 9 . 1 3 %   9 0 . 0 0 %   9 . 1 3 %   N o t e :   Me t h o d n o t   e v a l u a t e d   o n   a   d a t a se t   a re  m a rk e d   a s   .   D o m a i n   g a p   i c o m p u t e d   a t h e   a b so l u t e   d i f f e r e n c e   i n   a c c u r a c y   b e t w e e n   t h e   t w o   d a t a s e t s .   T h e   e n s e m b l e   r o w   re p o rt s   t h e   f i v e - f o l d   e n sem b l e   r e su l t   f o b o t h   R S MA S   a n d   S t r u c t u r e   R S MA S .       4 . 4 .     St a t is t ica s ig nifica nce   T ab le  6   r e p o r ts   p air e d   t - test s   ac r o s s   th 5 - f o l d   cr o s s - v al id atio n   ac cu r ac y   to   ass ess   wh eth er   th e   p r o p o s ed   L AB +D W T   m o d el  s ig n if ican tly   im p r o v es  m ix ed - d o m ain   v alid atio n   p e r f o r m a n ce   co m p ar ed   with   th b aselin an d   ab latio n   co n f ig u r atio n s .   T h c o m p a r is o n   with   DW T - o n ly   is   h ig h ly   s ig n i f ican ( p   0 . 0 0 1 ) ,   in d icatin g   th at  th DW T   s tr u ctu r al  b r an ch   is   n o s u f f icien t   as  s tan d alo n class if ier   an d   r eq u ir es  th co lo r   b r an ch .   No   s tatis tically   s ig n if ican d if f er e n ce   was  d etec ted   a m o n g   t h co m p ar is o n s   b etwe e n   L AB +D W T   an d   th co lo r - b ased   c o n f ig u r atio n s   at  α   0 . 0 5 .   B ec au s th e   m a in   o b jectiv e   o f   th is   s tu d y   is   r e d u cin g   th d o m ain   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 5 2   I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci Vo l.  4 3 ,   No .   1 ,   Ju ly   20 2 6 :   207 - 21 8   214   g ap   r ath er   th a n   m ax im izin g   m ix ed - d o m ain   v alid atio n   ac c u r a cy ,   th p air ed   t - test   r esu lts   s h o u ld   b in ter p r eted   to g eth er   with   th e n s em b le  d o m ain - g ap   a n aly s is   p r esen ted   i n   T a b le  4 .       T ab le  6 .   Statis tical  s ig n if ican ce   o f   cr o s s - v alid atio n   ac cu r ac y   d if f er en ce s   ( p air ed   t - test ,   5 - f o l d   C V)   C o m p a r i so n   M e a n   d i f f e r e n c e   ( %)   t - st a t   p - v a l u e   9 5 C I   LA B + D W T   v s .   D W T - o n l y   + 7 2 . 3 7   6 3 . 3 5 9   <   0 . 0 0 1   [ + 6 9 . 2 0 ,   + 7 5 . 5 4 ]   LA B + D W T   v s .   R G B   ( R e sN e t - 5 0 )   2 . 2 6   1 . 6 3 1   0 . 1 7 8   [ 6 . 1 1 ,   + 1 . 5 9 ]   LA B + D W T   v s .   R G B   ( R e sN e t - 1 8 )   3 . 4 5   2 . 4 1 5   0 . 0 7 3   [ 7 . 4 2 ,   + 0 . 5 2 ]   LA B + D W T   v s .   LA B   ( R e sN e t - 1 8 )   0 . 8 9   2 . 0 8 7   0 . 1 0 5   [ 2 . 0 8 ,   + 0 . 3 0 ]   LA B + D W T   v s .   R G B + D W T   3 . 6 5   1 . 9 7 1   0 . 1 2 0   [ 8 . 7 9 ,   + 1 . 4 9 ]       4 . 5 .     Co m pu t a t io na e f f iciency   T ab le  7   s u m m ar izes  th co m p u tatio n al  co m p le x ity   an d   in f er en ce   tim o f   th ev alu a ted   m o d el  co n f ig u r atio n s .   T im in g   was  m ea s u r ed   u s in g   th s elec ted   s in g le - f o ld   m o d el  o n   1 7 5   test   im ag es  ( 1 1 5   R SMAS   an d   6 0   s tr u ctu r R SMAS)   an d   in clu d es  p r ep r o ce s s in g ,   L AB   co n v er s io n ,   DW T   co m p u ta tio n ,   an d   f o r war d   p r o p a g atio n .   T im in g   ex p e r im en ts   wer co n d u cted   i n   MA T L AB   R 2 0 2 5 o n   W in d o ws  1 1   Pro   d esk to p   with   an   AM R y ze n   5   5 6 0 0   6 - co r e /1 2 - th r ea d   C PU  at  3 . 5 0   GHz   a n d   3 2   GB   R AM   u s in g   C P ex ec u tio n   o n ly .   T h p r o p o s ed   d u al - b r an c h   m o d el   ad d s   o n ly   0 . 1 8 p ar am ete r s   ( +1 . 6 %)  o v e r   th s in g le - b r an ch   R esNet - 1 8   b aselin e,   co n s is tin g   o f   th lig h tweig h DW T   b r an ch   an d   f u s io n   h ea d .   T h esti m ated   m o d el   s ize  o f   4 3 . 4   MB  is   co n s is ten with   th s in g le - b r a n ch   R esNet - 1 8   b aselin ( 4 2 . 8   MB),   co n f ir m in g   th at   th d u al - b r an ch   ex ten s io n   in tr o d u ce s   n e g lig ib le  s to r ag o v er h ea d .   T r ain i n g   tim f o r   th p r o p o s ed   L AB +D W T   ( 4 4 . 7   m in /f o ld )   is   5 6 o f   th R GB   R e s Net - 5 0   tr ain in g   tim ( 8 0 . 2   m i n /f o ld )   wh ile  ac h i ev in g   s m aller   en s em b le  d o m ain   g ap .   Per - im a g e   in f er en ce   tim is   co m p ar ab le  ac r o s s   m o d els  u n d er   C PU  ex ec u tio n ,   with   th p r o p o s ed   L AB +D W T   r eq u ir in g   0 . 0 3 1   s ec o n d s   p er   im ag e.   Fo r   b atch   p r o ce s s in g   o f   u n d er wat er   s u r v ey   im ag er y ,   wh er r ea l - tim p er f o r m a n ce   is   n o t r eq u ir e d ,   th c o m p u tatio n al  o v er h ea d   is   li m ited .       T ab le  7 .   Mo d el  co m p lex ity   an d   in f er e n ce - tim co m p ar is o n   M o d e l   I n p u t   P a r a me t e r ( M )   S i z e   ( M B )   Tr a i n i n g   t i me   ( mi n / f o l d )   I n f e r e n c e   t i me   To t a l   ( s)   I n f e r e n c e   t i me   p e r   i ma g e   ( s)   D W T - o n l y   D W T( L)   0 . 1 8   0 . 7   1 1 . 2   3 . 2 5   0 . 0 1 9   R G B   ( R e sN e t - 1 8 )   R G B   1 1 . 2 1   4 2 . 8   2 8 . 6   5 . 6 7   0 . 0 3 2   R G B   ( R e sN e t - 5 0 )   R G B   2 3 . 5 0   8 9 . 7   8 0 . 2   4 . 5 6   0 . 0 2 6   R G B + D W T   R G B + D W T( L)   1 1 . 3 8   4 3 . 4   4 7 . 8   4 . 8 2   0 . 0 2 8   LA B   ( R e sN e t - 1 8 )   L* a * b *   1 1 . 2 1   4 2 . 8   3 6 . 7   4 . 5 6   0 . 0 2 6   P r o p o se d   LA B + D W T   L* a * b * + D W T( L)   1 1 . 3 8   4 3 . 4   4 4 . 7   5 . 4 0   0 . 0 3 1   N o t e :   T r a i n i n g   t i m e ,   s i n g l e   f o l d ,   3 0   e p o c h s.  I n f e re n c e   t i m e :   1 7 5   t e st   i m a g e s,   si n g l e - f o l d   m o d e l .   Mo d e l   s i ze   =   p a r a m e t e rs   ×   4   b y t e s.   H a rd w a r e   a n d   t i m i n g   p r o t o c o l   a d e s c ri b e d   a b o v e .   S m a l l   d i f f e r e n c e s   b e t w e e n   m o d e l s ma y   r e f l e c t   i m p l e m e n t a t i o n - l e v e l   o v e r h e a d .       4 . 6 .     Co nfusi o n m a t rix   a na l y s is   An aly s is   o f   th r o w - n o r m aliz ed   co n f u s io n   m atr ices  ( Fig u r e   3 )   r ev ea ls   th at  clas s if icatio n   r eliab ilit y   d ep en d s   s tr o n g ly   o n   m o r p h o lo g ical  d is tin ctiv en ess .   Sp ec ies  with   u n iq u s tr u ctu r al  o r   tex tu r al  s ig n atu r es  ex h ib it  h ig h   s ep ar a b ilit y ,   wh i le  m o r p h o lo g ically   s im ilar   tax r em ain   p r o n to   m u tu al   c o n f u s io n ,   r ef lectin g   k n o wn   ch allen g es  in   v is u al  co r al  tax o n o m y .   I n   Fig u r 3 ( a ) ,   th p r o p o s ed   L AB +D W T   en s em b le  ac h iev es  p er f ec class if icatio n   ( 1 0 0 r ec all)   f o r   1 3   o f   1 4   R SMAS  s p ec ies.  T h o n ly   m is class if ic atio n   in v o lv es  A cro p o r a   p a lma ta   ( APAL ) ,   wh er o n s am p le  is   class if ie d   as  A cro p o r a   ce r vico r n is   ( A C E R ) .   B o th   s p ec ies   b elo n g   to   th g en u s   A cro p o r a   an d   s h ar s im ilar   b r an ch in g   m o r p h o lo g y ,   m ak in g   th is   co n f u s io n   b io lo g icall y   p lau s ib le.   I n   Fig u r 3 ( b ) ,   th s tr u c tu r R SMAS  r esu lts   s h o w   th at  class if icatio n   ac cu r ac y   r e m ain s   h ig h   o v er all   ( 8 8 . 3 3 %)  b u r ev ea ls   in ter p r etab le  er r o r   p atter n s   co n ce n t r ated   am o n g   s p ec ies  with   s im ilar   co lo n y - lev el  g r o wth   f o r m s .   Mil lep o r a   a lci co r n is   ( MA L C )   ex h ib its   th lo west  r ec all,   with   m is c las s if icatio n s   d is tr ib u ted   ac r o s s   A cro p o r a   ce r vico r n is   ( AC E R )   an d   Sp o n g ( SP O) ,   all  o f   wh ich   ca n   d is p lay   s im ilar   m ass iv o r   b r an ch in g   f o r m s   wh en   v iewe d   at  co lo n y   s ca le.   Go r g o n ia n s   ( GORG)  s h o co n f u s io n   with   AC E R ,   attr ib u tab le  to   s h ar ed   b r an ch in g   s tr u ct u r es Mea n d r in a   mea n d r ites   ( MM E A)   is   o cc asio n ally   co n f u s ed   with   C o lp o p h yllia   n a ta n s   ( C NAT ) ,   b o th   o f   wh ic h   ex h ib it e n cr u s tin g   o r   b r ain - li k g r o wth   m o r p h o lo g y .   Dif f er en ce s   b etwe en   th two   d atasets   h ig h lig h t   th r o le  o f   v is u al  s ca le.   I n   th e   R SMA d o m ain ,   er r o r s   a r e   p r im a r ily   d r iv en   b y   s im ilar ities   in   f in e - s ca le  te x tu r an d   p ig m en tatio n   p atte r n s ,   wh er ea s   in   th s tr u ctu r R SMAS  d o m ain ,   co n f u s io n   s h if ts   to war d   t ax with   s im ilar   co lo n y - le v el  g r o wth   f o r m s .   Nev er th eless ,   ce r tain   class   p air s p ar ticu lar ly   MA L C AC E R   an d   C N AT MMEA r em ain   d if f icu lt  to   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:   2502 - 4 7 5 2       C o r a l c la s s ifica tio n   in   u n d erw a ter ima g es u s in g   a   d u a l - b r a n ch   d ee p   le a r n in g   …  ( P r a ch a r a t S a - n g a d s u p )   215   s ep ar ate  ac r o s s   all  m o d el  co n f ig u r atio n s ,   in d icatin g   th at  th ese  class if icatio n   am b ig u ities   ar is f r o m   in tr in s ic  b io lo g ical  s im ilar ity   r ath er   t h a n   p u r el y   alg o r ith m ic  lim itatio n s .           ( a)         ( b )     Fig u r 3 .   R o w - n o r m alize d   c o n f u s io n   m atr ices o f   t h p r o p o s e d   L AB +D W T   en s em b le:  ( a )   R SMAS te s t set  an d   ( b )   Stru ctu r e   R SMAS te s t   s et.   Diag o n al  v alu es in d icate   p er - class   r ec all.   Of f - d iag o n al  en tr ies in d icate   th p r o p o r tio n   o f   m is class if ied   s am p les r elativ to   th tr u c lass       4 . 7 .     L im it a t io ns   Sev er al  lim itatio n s   o f   th is   s tu d y   s h o u ld   b n o ted .   First,  t h ev alu atio n   is   b ased   o n   t wo   r elate d   d atasets   with   lim ited   to tal   s am p le  s ize,   an d   th s tr u ctu r R SMAS  te s s et  co n tain s   o n ly   6 0   im a g es.  T h er ef o r e,   d o m ain - lev el  ac c u r ac y   v al u es  s h o u ld   b i n ter p r eted   with   awa r en ess   o f   th d is cr ete  1 . 6 7   p er ce n tag e - p o in t   s tep   s ize  p er   s am p le.   W ith   s u ch   a   s m a ll  test   s et,   s in g le   ad d itio n al  m is class if icatio n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 5 2   I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci Vo l.  4 3 ,   No .   1 ,   Ju ly   20 2 6 :   207 - 21 8   216   ch an g es  ac cu r a cy   b y   1 . 6 7   p er ce n tag p o in ts ,   wh ich   lim its   th p r ec is io n   o f   d o m ai n - g ap   c o m p a r is o n s .     Seco n d ,   n o   in d ep en d en r ee f - s ite  v alid atio n   was  in clu d ed b o th   d atasets   o r ig in ate  f r o m   C ar ib b ea n   r ee f   en v ir o n m en ts ,   an d   g en e r aliza tio n   to   I n d o - Pacif ic  o r   o th er   b io g eo g r ap h ic  r e g io n s   r em ai n s   u n test ed .   T h ir d ,     th DW T   p ar am ete r s   ( d b 2   wav elet,   s i n g le - le v el  d ec o m p o s itio n ,   α   =   0 . 5 )   wer e   s elec ted   b ased   o n     p r elim in ar y   ex p er im en ts   r at h er   th a n   e x h au s tiv e   o p tim iz atio n .   E a r ly   tr ials   u s in g   f u l l - im ag FF T - b ased   f r eq u e n cy   r e p r esen tatio n s   d id   n o p r o d u ce   m ea n in g f u class if icatio n   p er f o r m a n ce ,   wh ich   m o tiv ated   th u s o f   s p atially   lo ca lized   wav elet   d ec o m p o s itio n .   Ho wev e r ,   alter n ativ wav elet  f am ilies   o r   m u lti - lev el  d ec o m p o s itio n s   wer n o s y s tem atica lly   co m p ar ed   an d   m ay   y ield   d if f e r en r esu lts .   Fo u r th ,   th cu r r en t   ev alu atio n   d o es  n o in clu d co m p ar is o n   with   v is io n   tr an s f o r m er s   ( ViT )   o r   atten tio n - b ased   f u s io n   m ec h an is m s ,   wh ich   h av s h o wn   s tr o n g   p er f o r m an ce   in   o th er   f in e - g r ai n ed   r ec o g n itio n   task s .   Fin ally ,     all  in f er en ce   tim in g   was  m ea s u r ed   u s in g   C PU - o n l y   MA T L AB   im p lem en tatio n GPU - ac ce ler ated   d ep lo y m e n wo u ld   y ield   d if f e r en r u n tim ch ar ac ter is tics .   Fu tu r r esear ch   m ay   also   in v es tig ate  tr an s f o r m er - b ased   ar ch itectu r es  f o r   c o r al  class if icatio n .   ViT   m o d els  h a v d em o n s tr ated   s tr o n g   ca p a b ilit y   in   m o d elin g   lo n g - r a n g s p atial  r elatio n s h i p s   an d   m ay   p r o v id ad d itio n a b e n ef its   f o r   c o lo n y - lev el  im ag er y ,   wh e r g lo b al  s tr u ctu r al  in f o r m atio n   is   p ar tic u lar ly   im p o r tan t [ 3 2 ] .       5.   CO NCLU SI O N   T h is   s tu d y   in v esti g ated   c o r al   im ag class if icatio n   u n d e r   t wo   im ag in g   r eg im es:  tex tu r e - d o m in a n clo s e - r an g im a g er y   an d   m o r p h o lo g y - f o cu s ed   co lo n y - lev el  im ag er y .   R GB - b ased   n et wo r k s   ac h iev e   h ig h   ac cu r ac y   in   tex tu r e - r ich   co n d itio n s   b u ex h i b it  r ed u ce d   p e r f o r m an ce   wh en   d is cr im in ativ cu es  s h if to war d   co lo n y - le v el  m o r p h o lo g y ,   in d i ca tin g   d ep en d en ce   o n   f in e - s ca le  tex tu r f ea tu r es.   T o   a d d r e s s   th is   l im itatio n ,   d u al - b r a n ch   f r am ewo r k   i n teg r atin g   C I E L AB   co lo r   r ep r ese n tatio n   with   DW T - d er iv ed   s tr u ctu r al  d escr ip to r s   was  p r o p o s ed .   B y   s ep a r atin g   lu m in a n ce   a n d   ch r o m atic  co m p o n en ts   a n d   in co r p o r at in g   h i g h - f r eq u e n cy   s tr u ctu r al  in f o r m atio n   t h r o u g h   Dau b ec h ies - 2   wav elet   d ec o m p o s itio n ,   th ar ch i tectu r in tr o d u ce s   co m p lem en tar y   f ea tu r r ep r esen tatio n s   p r io r   t o   co n v o lu tio n al  ab s tr ac tio n .   T h p r o p o s ed   m o d el  r e q u ir es   o n ly   1 . 6 ad d itio n al  p ar am eter s   o v er   th s in g le - b r an c h   R esNet - 1 8   b aselin ( 1 1 . 3 8 v s .   1 1 . 2 1 M) .   Un d er   th s in g le  b est - f o ld   ev alu atio n   p r o to co l,  t h p r o p o s ed   L AB +D W T   m o d el  ac h iev e d   9 6 . 5 2 ac c u r ac y   o n   R SMAS  an d   8 8 . 3 3 ac cu r ac y   o n   s tr u ctu r R SMAS,  r ed u cin g   th e   d o m ain   g ap   f r o m   2 2 . 4 6 f o r   th e   R GB   R esNet - 5 0   b aselin to   8 . 1 9 %,  in d icatin g   im p r o v e d   g en e r aliza tio n   wh ile  m ain tain in g   c o m p ac t c o m p u tatio n al  p r o f ile.   An aly s is   o f   co n f u s io n   m atr ice s   s h o ws th at  r em ain in g   m is class if icatio n s   ar p r im ar ily   ass o ciate d   with   m o r p h o lo g ically   s im ilar   tax a.   Sp ec ies  with   d is tin ctiv s tr u ctu r al  ch ar ac ter is tics   ex h ib it   h ig h   s ep ar ab ilit y ,   wh ile  m ass iv an d   en cr u s tin g   co r als  with   co m p ar ab le  g r o wth   f o r m s   r em ain   m o r d if f icu lt  to   d is tin g u is h ,   s u g g esti n g   th at  ce r tain   am b ig u ities   ar is f r o m   in tr in s ic  b io lo g ical  s im ilar ity   r ath er   th an   p u r ely   alg o r ith m ic   lim itatio n s .   Alth o u g h   th e   d atasets   u s ed   i n   th is   s tu d y   co v er   m u ltip le  c o r al  tax a n d   im ag in g   c o n d itio n s ,   f u r th er   ev alu atio n   o n   ad d itio n al  r ee f   en v ir o n m en ts ,   g eo g r ap h ic  r eg io n s ,   an d   lar g e r - s ca le  d atasets   wo u ld   s tr en g th e n   th g en e r aliza b ilit y   o f   t h p r o p o s ed   f r am ewo r k .   Fu tu r e   w o r k   m ay   also   in v esti g ate  m o r ad v a n ce d   f ea tu r e   ex tr ac tio n   a n d   f u s io n   s tr ateg ies,  in clu d in g   m u lti - lev el   wav elet  d ec o m p o s itio n ,   lear n ab le  wav elet  f ilter s ,   an d   ad ap tiv f ea tu r f u s io n   m ec h an is m s ,   to   f u r th er   im p r o v r o b u s tn ess   f o r   m o r p h o lo g icall y   am b ig u o u s   co r al   s p ec ies.       ACK NO WL E DG M E N T S   T h au th o r s   g r atef u lly   ac k n o wled g th Facu lty   o f   Scien ce ,   C h u lalo n g k o r n   Un iv er s ity ,     f o r   in s titu tio n al  s u p p o r an d   f ac ilit ies  th at  m ad th is   r esear ch   p o s s ib le.   T h a u th o r s   also   th an k     co lleag u es  an d   s taf f   m em b er s   f o r   th eir   ass i s tan ce   an d   co n s tr u ctiv f ee d b ac k   d u r i n g   th p r ep ar atio n   o f   th is   wo r k .       F UNDING   I NF O R M A T I O N   T h is   r esear ch   r ec eiv ed   n o   e x te r n al  f u n d in g .       AUTHO 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 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 .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.