I nte rna t io na l J o urna l o f   E lect rica l a nd   Co m pu t er   E ng ineering   ( I J E CE )   Vo l.   15 ,   No .   3 J u n e   20 25 ,   p p .   3267 ~ 3 2 7 8   I SS N:  2088 - 8 7 0 8 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijece. v 15 i 3 . pp 3 2 6 7 - 3 2 7 8           3267     J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij ec e. ia esco r e. co m   Co mpa ra tive a na ly sis  of YO L O v 8   techniqu es:  O pen CV and  co o rdina te  a tt en ti o n weighting   for  dista nce pe rcept i o n in blind   na v ig a tion sy stems       E m a   Ut a m i,   E rwin  Sy a hrud i n,  Ang g it   Dwi  H a rt a nto   M a s t e r   o f   I n f o r ma t i c s,  F a c u l t y   o f   C o mp u t e r   S c i e n c e ,   U n i v e r si t a s   A mi k o m   Y o g y a k a r t a ,   I n d o n e si a       Art icle  I nfo     AB S T RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Sep   1 4 ,   2 0 2 4   R ev is ed   Dec   1 8 ,   2 0 2 4   Acc ep ted   J an   1 6 ,   2 0 2 5       Bli n d n e ss   is  a   v e ry   imp o rta n iss u e   to   c o n sid e r   in   re se a rc h   a ime d   a t   a ss isti n g   v isio n .   Th is   c o n d it io n   re q u ires   f u r th e st u d y   t o   p r o v i d e   so lu ti o n s   fo r   th e   b li n d .   Th is  stu d y   e v a lu a tes   a n d   c o m p a re th e   e ffe c ti v e n e ss   o th e   y o u   o n l y   lo o k   o n c e   v 8   (YO LOv 8 m o d e l   in te g ra ted   with   Op e n CV  a n d   t h e   c o o r d in a t e   a tt e n ti o n   we ig h ti n g   (CAW)  tec h n iq u e   f o r   d istan c e   e stim a ti o n   in   a   b l in d   n a v ig a ti o n   sy ste m .   In it ially ,   YO LOv 8   in teg ra ted   with   Op e n CV  p ro d u c e d   les th a n   o p ti m a re su lt s ,   p r o m p ti n g   fu rt h e imp ro v e m e n e ffo rts  t o   su rp a ss   th e   p e rfo rm a n c e   o CAW.   Th e   g o a i to   e n h a n c e   th e   a c c u ra c y   a n d   e ff icie n c y   o d istan c e   p e rc e p ti o n   wit h o u t h e   n e e d   f o a d d it i o n a l   se n so rs.   Th e   m a teria ls  u se d   in c l u d e   a   v a riet y   o d a tas e ts  a n n o tate d   with   d istan c e   in f o rm a ti o n   t o   train   a n d   e v a lu a te t h e   m o d e l.   Th e   m e th o d s e m p l o y e d   i n c lu d e   i n teg ra ti n g   YO LOv 8   with   Op e n CV  fo b a se li n e   c o m p a riso n   a n d   a p p l y in g   CAW  t o   imp ro v e   d istan c e   p e rc e p ti o n   t h ro u g h   e n h a n c e d   fe a tu re   a tt e n ti o n .   Th e   re s u lt sh o   th a YO LOv 8 + Op e n CV  Im p r o v e d   a c h iev e th e   lo we st  m e a n   sq u a re d   e rro r   (M S E)   a c ro ss   th e   e n ti re   d ista n c e   ra n g e :   0 - 1   m   ( 0 . 4 4 ),   1 - 2   m   (0 . 5 0 ),   2 - 3   (0 . 5 8 ),   3 - 4   m   (0 . 6 4 ) ,   a n d   4 - 5   m   (0 . 7 1 ) .   YO LOv 8 + CAW  a lso   o u tp e rfo rm YO LOv 8 + Op e n CV  o r ig i n a l ,   d e m o n stra ti n g   a   n o ta b le  e n h a n c e m e n in   a c c u ra c y .   Th e   m o d e a c h ie v e a   d e tec ti o n   a c c u ra c y   o 9 5 . 7 % ,   sh o w c a sin g   th e   e ffe c ti v e n e ss   o c o m p u ter  v isio n   tec h n iq u e in   su p p o rti n g   b li n d   n a v ig a ti o n   sy ste m s,  o ffe rin g   p re c ise   d istan c e   e stim a ti o n   c a p a b i li ti e a n d   re d u c in g   th e   re li a n c e   o n   e x tern a se n so rs.  T h e   imp li c a ti o n in c l u d e   imp r o v e d   re a l - ti m e   p e rfo r m a n c e   a n d   a c c e ss ib il it y   fo r   th e   b li n d ,   p a v in g   t h e   wa y   f o m o r e   e fficie n a n d   re li a b le  n a v i g a ti o n   a ss istan c e   tec h n o l o g ies .   K ey w o r d s :   B lin d   p er s o n   C o m p u ter   v is io n   C o o r d in ate  atten tio n   weig h tin g   Op en C V   YOL Ov 8   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 :   E m Utam i   Ma s ter   o f   I n f o r m atics,  Facu lty   o f   C o m p u te r   Scien ce ,   Un iv e r s itas   Am ik o m   Yo g y ak ar ta   Slem an ,   Yo g y ak ar ta,   I n d o n esia   E m ail:  em a. u @ am ik o m . ac . id       1.   I NT RO D UCT I O N   R ec en t a d v an ce m e n ts   in   d ee p   lear n in g   tech n iq u es h av e   led   t o   s ig n if ican t   p r o g r ess   in   co m p u ter   v is io n   tech n o lo g ies,  en a b lin g   m o r e f f icien f ea tu r ex tr ac tio n   an d   p atter n   r ec o g n itio n   [ 1 ] ,   [ 2 ] .   T h ese  im p r o v em e n ts   h av s ig n if ican tly   en h a n ce d   t h ac cu r ac y   an d   r o b u s tn ess   o f   v ar io u s   task s ,   in clu d in g   o b ject  d etec tio n   an d   d is tan ce   m ea s u r em en t,  wh ich   ar ess en tial  f o r   ap p licatio n s   r eq u ir in g   p r ec is s p atial  awa r en ess   [ 3 ] .   I n   p ar ticu lar ,   t h in te g r atio n   o f   d ee p   lear n in g   m o d els  with   o p tim izatio n   tech n iq u es  h as  c o n tr ib u ted   to   b etter   p er f o r m an ce   in   r ea l - wo r ld   e n v ir o n m en ts ,   m ak in g   th em   m o r r eliab le  f o r   cr itical  ap p licatio n s   s u ch   as  au to n o m o u s   n av i g atio n   an d   as s is tiv tech n o lo g ies.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   15 ,   No .   3 J u n e   20 25 :   3 2 6 7 - 3 2 7 8   3268   Fo r   in d iv id u als  with   v is u al  im p air m en ts ,   th ese  ca p a b ilit ies  ar tr an s f o r m ativ e .   Acc u r ate  o b ject  d etec tio n   an d   d is tan ce   esti m atio n   ca n   g r ea tly   en h an ce   m o b ilit y   an d   in d ep e n d en ce ,   en a b lin g   s af e   n av ig atio n   an d   f o s ter in g   a u to n o m y   [ 4 ] [ 6 ] .   B y   lev er ag in g   s tate - of - th e - ar d ee p   lear n in g   m o d els,  co m p u ter   v is io n   ca n   p r o v id e   in n o v ativ s o lu tio n s   t o   ad d r ess   th ese  u n iq u ch allen g es  [ 7 ] [ 9 ] .   On o f   th lead i n g   m eth o d s   f o r   o b ject  d etec tio n   is   th y o u   o n ly   l o o k   o n ce   ( YOL O)   f r am ewo r k ,   r en o wn ed   f o r   its   r ea l - tim p er f o r m an ce   a n d   h ig h   ac cu r ac y .   I ts   latest  iter atio n ,   YO L Ov 8   [ 1 0 ] ,   [ 1 1 ] d em o n s tr ates  s u b s tan tial  im p r o v em en ts   in   d iv er s ap p licatio n s .   W h en   in teg r ated   with   tr ad itio n al  co m p u ter   v is io n   tech n iq u es  lik th o s in   Op en C V,   YOL Ov 8   ca n   p o ten tially   en h an ce   o b ject  d etec tio n   an d   d is tan c e   esti m atio n   f o r   ass is tiv tech n o lo g ies  [ 1 2 ] .   Op e n C V,   as  an   o p en - s o u r ce   lib r a r y ,   o f f er s   p o we r f u to o ls   f o r   im a g e   p r o ce s s in g ,   f ea tu r ex tr a ctio n ,   an d   g eo m etr ic   tr an s f o r m atio n s ,   m ak in g   it  v alu ab le  c o m p lem en to   d ee p   lear n in g   m o d els  [ 1 3 ] [ 1 5 ] .   M ea n wh ile,   in n o v atio n s   lik co o r d in ate  atten tio n   weig h tin g   ( C AW )   f u r th er   r ef in e   d is tan ce   esti m atio n   b y   in c o r p o r atin g   s p atial  atten tio n   m ec h an is m s .   T h is   s tu d y   ex p lo r es  h o th ese  m eth o d s   ca n   b tailo r ed   to   ass is tiv tech n o l o g ies.   Desp ite  th ese  ad v an ce m e n ts ,   ac h iev in g   p r ec is d is tan ce   p e r ce p tio n   r em ain s   ch allen g in g   [ 1 6 ] [ 1 8 ] .   T r ad itio n al  m eth o d s   u s in g   Op en C o f ten   r ely   o n   b asic  g eo m etr ic  ca lcu latio n s ,   wh ich   m a y   f alter   in   co m p lex   en v ir o n m en ts .   I n   co n tr ast,  m e th o d s   lik C AW   lev er ag s p a tial  atten tio n   m ec h an is m s   to   i m p r o v e   ac cu r ac y .   Ho wev er ,   its   ap p licatio n   in   ass is tiv tech n o lo g y   f o r   th b lin d   h as n o b ee n   th o r o u g h ly   r esear ch ed   [ 1 1 ] [ 2 0 ] .   Ad d itio n ally ,   a   r elate d   s tu d y   ex p l o r es  ad v an ce m en ts   i n   v id eo   co m p r ess io n   b y   lev er ag in g   co n v o l u tio n al  n eu r al  n etwo r k   ( C NN)   to   ac ce ler ate  th p ar titi o n in g   o f   c o d in g   u n it  ( C U)   b lo ck s   in   h ig h   ef f icien cy   v id eo   co d i n g   ( HE VC )   v id eo   e n co d in g   [ 2 1 ] .   T h is   ap p r o ac h   n o o n ly   en h an ce s   co m p u tatio n al  ef f icien cy   b u also   s ig n if ican tly   r ed u ce s   h a r d war r eso u r ce   co n s u m p tio n ,   m ak in g   it  well - s u ited   f o r   r ea l - tim ap p licatio n s .   T h e   s tu d y   d em o n s tr ates  th at  s u ch   o p tim izatio n   tech n iq u es  ca n   im p r o v p r o ce s s in g   s p ee d   wh ile  m ain tain in g   h ig h   v id eo   q u ality ,   wh ich   is   p ar tic u lar ly   b en ef icial  f o r   r eso u r ce - co n s tr ain ed   en v ir o n m en ts .   T h ese  ef f icien cy   g ain s   ca n   b e   tr an s lated   to   ap p licati o n s   b ey o n d   v id e o   co m p r ess io n ,   s u ch   as  ass is tiv n av ig atio n   s y s tem s   f o r   th e   v is u ally   im p air ed ,   wh e r r ea l - tim s p atial  d ata  an aly s is   is   cr u cial.   B y   in teg r atin g   s im ilar   d ee p   lear n in g - b ased   o p tim izatio n s ,   ass is tiv tech n o lo g ies  ca n   ac h iev f aster   a n d   m o r ac c u r ate  o b ject  d et ec tio n   an d   d is tan ce   esti m atio n ,   en h an cin g   o v e r all  s y s tem   p er f o r m a n ce .   r elate d   s tu d y   p r esen ts   d ata - d r iv en   a p p r o ac h   th at  c o m b in es  o b ject  d etec tio n ,   tr ac k in g ,   d is tan ce   esti m atio n   d etec tio n ,   an d   s ize  m ea s u r em en u s in g   s ter eo   v is io n   s y s tem   [ 2 2 ] .   B y   co m b i n in g   YOL Ov 8   f o r   o b ject  d etec tio n   with   a   m u lti - lay er   p e r ce p tr o n   ( ML P)   to   m o d el  th e   r elatio n s h ip s   b etwe en   d is tan ce ,   s ize,   an d   d is p ar ity ,   th alg o r ith m   ac h i ev es  u p   to   9 9 . 9 9 ac cu r ac y   in   d is tan ce   esti m atio n   f o r   b o th   ca lib r ated   an d   u n ca lib r ated   ca m e r a   co n f i g u r a tio n s .   T h ese  r esu lts   d em o n s tr ate  th p o ten tial  o f   ap p ly in g   s i m ilar   tech n iq u es  to   im p r o v ass is tiv tech n o lo g ies b lin d   p e o p le.   s ep ar ate  s tu d y   in v esti g ates  th u s o f   h y b r id   m o d el  c o m b in in g   p r e - tr ain e d   d u al - p a th   r ec u r r e n n eu r al  n etwo r k   ( DPR NN )   with   tr an s f o r m er   f o r   au d io   s o u r ce   s ep ar atio n   [ 2 3 ] .   T h is   m o d el  h an d les  lo n g   s eq u en ce s   m o r ef f ec ti v ely   b y   p ar titi o n in g   in p u d ata  an d   u s i n g   th tr an s f o r m er ' s   ab ilit y   to   u n d er s tan d   c o n tex t.   T h ap p r o ac h   lead s   to   im p r o v ed   s ig n al - to - n o is r atio s   an d   s ep ar atio n   q u ality ,   wh ic h   co u ld   in s p ir s im ilar   s tr ateg ies  in   p r o ce s s in g   lo n g - r an g s p atial  d ata  f o r   n av i g atio n   s y s tem s   b lin d   p eo p le.   T h is   s tu d y   aim s   to   co n d u ct  co m p r eh en s iv co m p ar ativ an aly s is   o f   YOL Ov 8   in teg r ated   with   Op en C an d   YOL Ov 8   en h an ce d   with   C AW   to   ev alu ate  th eir   ef f ec tiv en ess   in   o b ject  d etec tio n   an d   d is tan ce   esti m atio n .   B y   ass ess in g   k ey   p er f o r m an ce   m etr ics  s u ch   as  ac cu r ac y ,   p r o ce s s in g   s p ee d ,   a n d   r eliab ilit y ,   th is   r esear ch   s ee k s   to   d eter m in t h ad v an tag es  an d   lim itatio n s   o f   ea ch   ap p r o ac h   i n   r ea l - wo r ld   ap p licatio n s .   T h e   f in d in g s   f r o m   t h is   s tu d y   ar e x p ec ted   to   p r o v id v alu ab le  i n s ig h ts   f o r   th e   d ev elo p m en o f   ad v a n ce d   ass is ti v tech n o lo g ies,  p ar ticu lar ly   f o r   v is u ally   im p air e d   in d iv id u a ls   wh o   r ely   o n   p r ec is s p at ial  awa r en ess   f o r   n av ig atio n .   Fu r th er m o r e,   b y   an aly zin g   th co m p u tatio n al  ef f icien cy   an d   ad ap tab ilit y   o f   th ese  m o d els,  th is   r esear ch   aim s   to   co n tr i b u te  to   th b r o a d er   f ield   o f   in tellig en v is io n   s y s tem s .       2.   RE S E ARCH   M E T H O D   T h r esear ch   m eth o d o lo g y   f o llo ws  s y s tem atic  ap p r o ac h   to   ev alu atin g   an d   co m p ar in g   th p er f o r m an ce   o f   YOL Ov 8   in te g r ated   with   Op en C a n d   YOL Ov 8   e n h an ce d   with   C AW   f o r   d is tan ce   p er ce p tio n   in   b lin d   n av ig atio n   s y s tem s .   T h is   p r o ce s s   b eg in s   with   d ataset  s elec t io n   an d   p r ep r o ce s s in g ,   en s u r in g   th at  th e   d ata  u s ed   f o r   tr ain in g   a n d   test in g   ac cu r ately   r ep r esen r ea l - wo r ld   s ce n ar io s .   T h ex p er im en tal  s etu p   in clu d es  co n f ig u r in g   b o t h   m o d els,  d e f in in g   t h eir   h y p er p ar am eter s ,   a n d   im p lem e n tin g   t h em   in   c o n t r o lled   en v ir o n m en t   to   ass es s   th eir   ef f ec tiv en ess .   A d d itio n ally ,   ev alu atio n   m etr ics  s u ch   as  ac cu r ac y ,   p r ec is io n ,   r ec all,   an d   in f er en c e   tim ar u tili ze d   to   m ea s u r th s tr en g th s   an d   lim itatio n s   o f   ea ch   ap p r o ac h .   Fin ally ,   s tatis tical  an aly s i s   is   co n d u cte d   to   v alid ate  th s ig n if ican ce   o f   t h r esu lts ,   p r o v id in g   d ee p e r   in s ig h ts   in to   th e ir   ap p licab ilit y   f o r   ass is tiv e   tech n o lo g ies.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:   2088 - 8 7 0 8         C o mp a r a tive  a n a lysi s   o f YOLOv8   tech n iq u es:  Op e n C V   a n d   co o r d in a te  a tten tio n   …  ( E m a   Uta mi )   3269   2 . 1 .     Da t a   c o llect io n   co m p r eh en s iv d ataset  o f   i m ag es  an d   d is tan ce   v id eo s   co v er in g   v ar iety   o f   in d o o r   an d   o u td o o r   en v ir o n m en ts   will  b u s ed   in   T ab le  1 .   T h d ataset  s h o u ld   h av v ar iety   o f   o b jects,   d is tan ce s ,   lig h tin g   co n d itio n s ,   an d   o cc lu s io n s   to   e n s u r th r eliab ilit y   an d   g en e r a lizab ilit y   o f   th r esu lts .   Pu b licly   av ailab le  d atasets   s u ch   as  co m m o n   o b jects  in   c o n tex ( C OC O) ,   an d   cu s to m   d ata s ets  b u s ed .   I n   ad d itio n ,   a   s p e cial  d ataset  tailo r ed   to   r ea l - wo r ld   s ce n a r io s   f ac ed   b y   in d i v id u als with   v is u al  im p air m en ts   will b cr ea ted   [ 2 3 ] .       T ab le  1 .   Data s ets   No   D a t a s e t   A t t r i b u t e s   1.   C O C O   B o u n d i n g   b o x ,   o b j e c t   c a t e g o r y ,   se g m e n t a t i o n   2.   C u s t o d a t a se t   B o u n d i n g   b o x ,   o b j e c t   c a t e g o r y ,   g r o u n d   t r u t h   d i st a n c e       2 . 2 .     E x perim ent a l set up   T h ex p er im en tal  d esig n   f o r   t h is   s tu d y   f o llo ws  th o r o u g h   a n d   s tr u ctu r ed   m eth o d o lo g y   to   ass es s   an d   co m p ar th p er f o r m an ce   o f   YOL Ov 8   co m b in e d   with   Op en C an d   YOL Ov 8   au g m e n t ed   with   C AW   f o r   d is tan ce   esti m atio n   in   b lin d   n a v ig atio n   s y s tem s .   T h f o llo wi n g   p ar a g r ap h s   p r o v id d etailed   d escr ip tio n   o f   t h s tep s   in v o lv ed   in   t h ex p e r im e n tal  s etu p .   T h ex p er im e n tal  s etu p   f o r   th is   s tu d y   in v o lv es  co m p r eh e n s iv ev alu atio n   o f   YOL Ov 8   in teg r ated   with   Op en C an d   YOL Ov 8   en h an ce d   with   C AW   f o r   d is tan ce   p er ce p tio n   in   a   b lin d   n a v ig atio n   s y s tem   as  d ep icted   in   Fig u r 1 .   I n itially ,   d iv er s d ataset  o f   im ag es  an d   v id eo s   f r o m   v ar io u s   i n d o o r   an d   o u td o o r   en v ir o n m en ts   was  co llected   an d   an n o tated   with   g r o u n d   tr u th   b o u n d in g   b o x es  an d   d is tan ce s .   T h d atasets   in clu d ed   p u b licly   av ailab le  s o u r ce s   s u ch   as  C OC an d   KI T T I ,   as  well  as  cu s to m   d ata  tail o r ed   f o r   th is   s tu d y   [ 2 4 ] .   Af ter   p r ep a r in g   t h d atas et,   wh ich   in v o lv e d   o r g an izin g   th d ata  in t o   tr ain in g ,   v alid atio n ,   a n d   test in g   s ets,  th YOL Ov 8   m o d el   was im p l em en ted   u s in g   O p en C an d   C AW   f o r   d is tan ce   esti m atio n .   O b ject  d etec tio n   was   p er f o r m ed   o n   th d ataset,   an d   d is tan ce s   wer esti m ated   u s in g   tr ad itio n al  g eo m etr ic  ca lcu lati o n s   in   th Op en C s etu p   an d   a n   en h an ce d   s p atial  atten tio n   m ec h a n is m   in   th C AW   s etu p .   Per f o r m an ce   was e v alu ated   in   te r m s   o f   ac cu r ac y   ( m ea n   ab s o lu te  e r r o r   ( MA E ) ,   r o o m ea n   s q u a r ed   er r o r   ( R MSE ) )   a n d   s p ee d   ( f r am e s   p er   s ec o n d   ( FP S),   in f er en ce   tim e)   [ 2 5 ] .   C o m p ar ativ s tu d y   was  co n d u cted   to   ev alu ate  th s tatis t ical  s ig n if ican ce   o f   th e   p er f o r m an ce   d if f e r en ce s   b etw ee n   th e   two   a p p r o ac h es.  B ased   o n   th e   r esu lts   o f   th is   s tu d y ,   th is   r esear ch   o f f er s   s u g g esti o n s   f o r   im p r o v i n g   ass is tiv tech n o lo g y   f o r   p eo p le  with   v is u al  im p air m en ts .           Fig u r 1 .   Pro ce s s   ex p e r im en ta l setu p     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   15 ,   No .   3 J u n e   20 25 :   3 2 6 7 - 3 2 7 8   3270   2 . 3 .     I m ple m ent a t io n det a ils   T h e   i m p l e m e n ta t i o n   o f   t h e   e x p e r i m e n t a s et u p   i n v o l v e s   t w o   m a i n   c o n f i g u r e   r a ti o n s Y O L O v 8   i n t e g r a t e d   w i t h   O p e n C a n d   YO L O v 8   en h a n c e d   w i t h   C AW .   E a c h   c o n f i g u r e   r a t i o n   u n d e r g o e s   a   s e r i es   o f   s t e p s   f o r   o b j e ct  d e t e c t i o n   a n d   d is t a n c e   es ti m a t io n .   B e l o w   a r e   t h e   d e t a il e d   s t e p s   a n d   p r o c e s s e s   i n v o l v e d   i n   t h i m p l e m e n t a ti o n .   Fig u r 2   s h o ws  th e   u s e   o f   th e   YOL Ov 8   m o d el  to   id en tif y   o b j ec ts   in   im ag es,   with   th e   m o d el  g en er atin g   b o u n d in g   b o x es  an d   class   lab els  f o r   ea ch   d etec ted   o b ject.   Pre - tr ain ed   weig h ts   ar e   u s ed   in itially ,   f o llo wed   b y   f in e - tu n in g   o n   c u s to m   d atase to   im p r o v d et ec tio n   ac c u r ac y   f o r   s p ec if ic  s ce n ar io s   f ac ed   b y   v is u ally   im p ai r ed   in d iv id u als.  Geo m etr ic  ca lcu l atio n s   ar a p p lied   t o   esti m ate  th d is tan ce   o f   d etec ted   o b je cts  u s in g   Op en C V   f u n ctio n s .   T ec h n iq u es  s u ch   a s   m o n o cu lar   v is io n - b ased   d e p th   esti m atio n   o r   s ter eo   v is i o n   ar u s ed   f o r   m o r e   ac cu r ate  r esu lts .           Fig u r 2 .   YOL Ov 8   with   Op en C V       Fig u r 3   s h o ws  th at  th in teg r atio n   o f   th YOL Ov 8   m o d el  in v o lv es  in clu d in g   C AW   lay er   th at  en h an ce s   s p atial  atten tio n ,   i m p r o v i n g   th m o d el' s   ab ilit y   to   f o c u s   o n   r ele v an f ea t u r es.  T h r ef i n ed   YOL Ov 8 +CAW   m o d el  is   tr ain ed   o n   c u s to m   d ataset  to   o p tim ize  d et ec tio n   p er f o r m a n ce .   T h o u tp u o f   th e   YOL Ov 8 +CAW   m o d el  i s   th e n   u tili ze d   f o r   m o r ac cu r ate  d is tan ce   esti m atio n .   B y   in co r p o r atin g   th C AW   m ec h an is m ,   th e   m o d el   ac h iev es  b etter   s p atial  u n d er s tan d in g ,   lead in g   to   m o r e   p r ec is d is tan ce   ca lcu latio n s .   W h ile  s im ilar   g eo m etr y   an d   v i s io n - b ased   tech n iq u es  as  in   th Op en C ap p r o ac h   ar e m p l o y ed ,   th e n h an ce d   atten tio n   to   o b ject  f ea tu r es r es u lts   in   s u p er io r   ac c u r ac y .           Fig u r 3 .   YOL Ov 8   with   C AW       3.   RE SU L T S AN D I SCU SS I O N   T h r esu lts   o f   th is   s tu d y   ar p r esen ted   in   two   m ain   s ec tio n s e v alu atio n   m etr ics  an d   s tatis tica an aly s is ,   ea ch   o f f er in g   co m p r e h en s iv e   co m p ar is o n   o f   YOL Ov 8   in teg r ated   with   Op en C an d   YOL Ov 8   en h an ce d   with   C AW   f o r   d is tan ce   p er ce p tio n   in   b lin d   n av ig atio n   s y s tem s .   T h ev alu atio n   m etr ics  s ec tio n   ex am in es  k ey   p er f o r m an ce   in d icato r s   s u ch   a s   ac cu r ac y ,   p r ec is io n ,   r ec all,   a n d   in f e r en ce   tim t o   d eter m i n th ef f icien c y   o f   ea ch   ap p r o ac h .   Ad d itio n ally ,   q u alitativ o b s er v atio n s   ar in clu d ed   to   h ig h lig h th r ea l - w o r ld   ap p licab ilit y   o f   b o th   m et h o d s .   T h s tatis tical  an aly s is   s ec tio n   f u r th er   v alid at es  th f in d in g s   b y   ap p ly i n g   a p p r o p r iate   s tatis tica l   test s   to   ass e s s   th s ig n if ican ce   o f   p er f o r m an ce   d if f e r en ce s .   T h ese  r esu lts   p r o v id v alu ab le  in s ig h ts   in to   th e   s tr en g th s   an d   l im itatio n s   o f   e ac h   ap p r o ac h ,   co n tr i b u tin g   t o   th ad v a n ce m en o f   ass is tiv tech n o lo g ies  f o r   v is u ally   im p air ed   in d iv id u als.     3 . 1 .     E v a lua t i o n m et rics   I n   ev alu atin g   th e   p er f o r m a n c o f   YOL Ov 8   in teg r ated   wit h   Op en C an d   YOL Ov 8   e n h an ce d   with   C AW ,   s ev er al  k ey   m etr ics  wer co n s id er e d MA E ,   R MSE ,   FP S,  an d   in f er en ce   tim e.   T h ev alu atio n   in cl u d es  MA E ,   R MSE ,   FP S,  an d   in f er e n ce   tim e.   Par am eter s   u s ed   f o r   th ex p er i m e n ts   in clu d e:   a.   Data s et:  C OC ( cu s to m   d atas ets)   b.   I n p u t r eso lu tio n : 6 4 0 ×6 4 0   p i x els.   c.   Har d war e:  NVI DI GeFo r ce   R T 3 0 9 0 .   d.   B atch   s ize:  1 6 .   e.   L ea r n in g   r ate:  0 . 0 0 1 .   f.   T r ain in g   e p o ch s : 1 0 .   T h ese  p ar am eter s   wer o p tim ized   to   b alan ce   m o d el  p er f o r m an ce   an d   c o m p u tatio n al  ef f ici en cy .     3 . 2 .     Scena rio - ba s ed  t esting   Ad d itio n al  s ce n ar io s   wer in tr o d u ce d   t o   ev alu ate  th r o b u s tn ess   o f   th p r o p o s ed   m o d els.  T h ese  in clu d ed   lo lig h t,  p ar tial  o cc l u s io n ,   h i g h   o b ject   d en s ity ,   an d   co m p lex   b ac k g r o u n d   en v i r o n m en ts .   R esu lts   s h o th at  YOL Ov 8 + C AW   d em o n s tr ated   co n s is ten t a cc u r ac y   im p r o v em en ts   ac r o s s   all  s ce n ar io s .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:   2088 - 8 7 0 8         C o mp a r a tive  a n a lysi s   o f YOLOv8   tech n iq u es:  Op e n C V   a n d   co o r d in a te  a tten tio n   …  ( E m a   Uta mi )   3271   T ab le  2   in teg r ate d   with   Op en C an d   YOL Ov 8   en h an ce d   with   C AW   u n d er   d if f er en s c en ar io s .   T h e   r esu lts   in d icate   th at  YOL Ov 8 + C AW   co n s is ten tly   o u tp er f o r m s   YOL Ov 8 + Op en C in   ter m s   o f   ac cu r ac y ,   ac h iev in g   lo wer   MA E   a n d   R MSE   v alu es  ac r o s s   all  test ed   co n d itio n s .   Sp ec if ically ,   th e   C AW   m ec h an is m   im p r o v es  f ea tu r atten tio n ,   en ab lin g   th m o d el  to   m o r p r e cisely   esti m ate   d is tan ce s   ev en   u n d er   ch allen g i n g   co n d itio n s   s u ch   as  lo w   lig h t,  o cc lu s io n ,   an d   h ig h   o b ject  d en s ity .   Fo r   in s tan ce ,   in   lo w - lig h s ce n ar io s ,   th MA E   f o r   YOL Ov 8 + C AW   is   0 . 4 0   m eter s   co m p ar e d   to   0 . 6 0   m eter s   f o r   YOL Ov 8 + Op e n C V,   h ig h lig h tin g   th e   r o b u s tn ess   o f   C AW   in   s ce n ar io s   wh er v is ib ilit y   is   r ed u ce d .   T h is   im p r o v e d   ac cu r ac y   d e m o n s tr ates  th p o ten tial   o f   C AW   to   en h an ce   d is tan ce   p er ce p tio n   r eliab ilit y   in   r ea l - wo r ld   b lin d   n av ig atio n   s y s tem s .   a.   MA E     =   1   |      ̂   |   = 1   ( 1 )     w h er    is   th ac tu al  d is tan ce ,   ̂   is   th esti m ated   d is tan ce ,   an d     is   th n u m b e r   o f   o b s er v atio n s   [ 2 6 ] .   b.   R MSE   R MSE   i s   co m p u ted   b y   tak in g   t h s q u ar r o o o f   th av er ag o f   th s q u ar ed   d if f er e n ce s   b etwe en   th o b s er v ed   v alu es    ,   an d   p r ed icted   v alu es  ̂   [ 2 7 ] .       =   1   = 1 (     ̂ )   ( 2 )     c.   FPS     =               (    )     ( 3 )     d.   I n f er en ce   tim e           (  ) =        (  )            ( 4 )     FP an d   in f er en ce   tim e   ar cr itical  f o r   r ea l - tim a p p licatio n s   [ 2 8 ]   as  d escr ib e d   in   T ab le  3 .   Alth o u g h   YOL Ov 8   with   Op e n C h as  h ig h er   FP an d   lo wer   in f er e n c tim e,   th e   d if f e r en ce   is   n o s i g n if ican t,  a n d   b o th   co n f ig u r atio n s   ar e   ca p a b le  o f   d eliv er in g   r ea l - tim p e r f o r m an ce .   T h e   s lig h s p ee d u p   f o r   YOL Ov 8 + C AW   i s   o f f s et  b y   its   in cr ea s ed   ac c u r ac y .       T ab le  2 .   MA E   an d   R MSE   u n d er   d if f er e n t scen ar io s   C o n d i t i o n   Y O LO v 8 + O p e n C V     M A E   Y O LO v 8 + C A W     M A E   Y O LO v 8 + O p e n C V     R M S E   Y O LO v 8 + C A W     R M S E   Lo w   l i g h t   0 . 6 0   0 . 4 0   0 . 7 2   0 . 5 0   O c c l u d e d   o b j e c t   0 . 5 5   0 . 3 8   0 . 6 7   0 . 4 6   H i g h   o b j e c t   d e n s i t y   0 . 6 5   0 . 4 5   0 . 7 6   0 . 5 2   C o m p l e x   b a c k g r o u n d   0 . 6 8   0 . 4 8   0 . 8 0   0 . 5 5       T ab le  3 .   Sp ee d   d etec tio n   M e t r i c   Y O LO v 8 + O p e n C V   Y O LO v 8 + C A W   FPS   25   20   I n f e r e n c e   t i me   ( ms)   40   50       3 . 3 .     E nh a nced  YO L O v 8   wit h O penCV  inte g ra t io n f o im pro v ed  dis t a nce  det ec t io n   T o   im p r o v th p er f o r m a n ce   o f   YOL Ov 8   f o r   d is tan ce   d etec tio n   u s in g   Op e n C an d   b r in g   it   clo s er   to   th p er f o r m a n ce   o f   C AW ,   s e v er al  s tr ateg ies  ca n   b im p le m en ted   to   en h an ce   b o th   ac cu r ac y   an d   d etec tio n   ca p ab ilit ies.  T h ese  ap p r o ac h e s   m ay   in clu d o p tim izin g   th e   m o d el' s   ar ch itectu r b y   in co r p o r atin g   ad d itio n al  lay er s   o r   m o d if y in g   e x is tin g   o n es  to   im p r o v f ea tu r e   ex tr ac ti o n .   Fu r th er m o r e,   in teg r atin g   a d v an ce d   tech n iq u es   s u ch   as  m u lti - s ca le  tr ain in g ,   d ata  au g m en tatio n ,   o r   p o s t - p r o c ess in g   m eth o d s   lik Kalm an   f i lter s   ca n   h elp   r ef in e   th m o d el' s   ab ilit y   to   p r e d ic d is tan ce s   m o r e   ac cu r ately .   Ad d itio n ally ,   f in e - tu n in g   h y p er p ar am eter s   an d   lev er ag in g   tr a n s f er   lear n in g   f r o m   p r etr ain e d   m o d els  ca n   h elp   b o o s p er f o r m an ce ,   en a b l in g   YOL Ov 8   with   Op en C to   ap p r o ac h   th r o b u s tn ess   o f   C A W   in   r ea l - tim ap p licatio n s .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   15 ,   No .   3 J u n e   20 25 :   3 2 6 7 - 3 2 7 8   3272   T h im p r o v em e n ts   to   YOL O v 8   with   Op en C f o c u s   o n   en h an cin g   d is tan ce   d etec tio n   ac cu r ac y ,   p r o v id i n g   a   s tr o n g   alter n ativ e   t o   C AW   with o u th n ee d   f o r   e x tr s en s o r s ,   as  s h o wn   in   Fig u r 4 .   T h is   in teg r atio n   in clu d es  b etter   ca m er ca lib r a tio n ,   s ter eo   ca m er s etu p   f o r   d ep th   p er ce p tio n ,   ad v a n ce d   d ep th   esti m atio n   f o r   g en er atin g   d e p th   m ap s ,   a n d   co m b in in g   th e m   with   p o in t   clo u d   d ata  f o r   p r ec is d is tan ce   m ea s u r em e n ts .   Ad d itio n al  tech n iq u es  s u ch   as  p o s t - p r o ce s s in g ,   f ilter in g ,   an d   f in e - tu n in g   YOL Ov 8   with   an n o tated   d is tan c d ata   f u r th er   im p r o v ac cu r ac y .   Usi n g   Op en C V,   p o p u la r   o p e n - s o u r ce   lib r ar y   k n o wn   f o r   r ea l - tim im ag p r o ce s s in g   an d   d ep th   esti m atio n ,   en s u r es  h ig h   p er f o r m an ce   wh ile   b ein g   co s t - ef f ec tiv f o r   d ev elo p in g   ass is tiv e   tech n o lo g ies f o r   th v is u ally   im p air ed .           Fig u r 4 .   YOL Ov 8   with   Op en C f o r   d is tan ce   d etec tio n       3 . 4 .     Co m pa ra t iv re s ults   T h is   co m p ar ativ an aly s is   aim s   to   ev alu ate  th p er f o r m an ce   o f   YOL Ov 8   in teg r ated   wit h   Op en C v er s u s   YOL Ov 8   en h an ce d   with   C AW ,   f o cu s in g   s p ec if ically   o n   th eir   a b ilit y   to   p er ce i v e   d is tan ce s   in   b lin d   n av ig atio n   s y s tem s .   T h s tu d y   co m p ar es  k ey   p e r f o r m an ce   m e tr ics  s u ch   as  ac cu r ac y ,   r ea l - tim in f er en ce   s p ee d ,   an d   r o b u s tn ess   to   en v ir o n m en t al  v ar iab les,  wh ich   ar cr u cial  f o r   th ef f ec tiv en ess   o f   ass is ti v tech n o lo g ies.  B y   th o r o u g h ly   an aly zi n g   b o th   m o d els  in   ter m s   o f   th eir   ab ilit y   to   d etec o b jects  an d   esti m ate  d is tan ce s   with   p r ec is io n ,   th is   r esear ch   s ee k s   to   id en tify   th s tr en g th s   an d   w ea k n ess es  o f   ea ch   a p p r o ac h   in   p r o v id in g   r eliab le   s p atial  awa r en ess   f o r   v is u ally   im p air ed   in d i v id u als.   I n   T ab le  4 ,   MA E   p r o v id es a   co m p r eh e n s iv v iew  o f   th av e r ag ab s o lu te  er r o r   in   d is tan ce   esti m atio n   ac r o s s   v ar io u s   d is tan ce   r an g e s   f o r   th r ee   d is tin ct  m o d els:   YOL Ov 8 + Op en C o r ig in al ,   YOL Ov 8 + Op en C im p r o v e d ,   an d   YOL Ov 8 + C A W .   T h f in d i n g s   u n eq u iv o ca lly   d em o n s tr ate  th at  YOL Ov 8 + Op en C im p r o v e d   co n s is ten tly   o u tp er f o r m s   b o t h   YOL Ov 8 + Op en C o r ig in a an d   YOL Ov 8 + C AW ,   s h o w ca s in g   s ig n if ican tly   lo wer   MA E   v alu es  ac r o s s   a ll  s p ec if ied   d is tan ce   ca teg o r ies.  T h is   s u p er io r   p er f o r m a n ce   u n d er s co r es  its   ca p ab ilit y   in   ac h iev in g   m o r e   ac cu r ate  d is tan ce   esti m atio n s ,   wh ich   is   cr u cial   f o r   ap p licatio n s   lik b lin d   n av ig atio n   s y s tem s   wh er p r e cisi o n   is   p ar am o u n t.       T ab le  4 .   C o m p a r ativ r esu lt  MA E   M o d e l   M A ( 0 - 1   m)   M A E   (1 - 2   m)   M A E   (2 - 3   m)   M A E   (3 - 4   m)   M A E   (4 - 5   m)   Y O LO v 8 + O p e n C V   o r i g i n a l   0 . 4 2   0 . 4 8   0 . 5 6   0 . 6 1   0 . 7 3   Y O LO v 8 + O p e n C V   i m p r o v e d   0 . 3 6   0 . 4 1   0 . 4 9   0 . 5 5   0 . 6 2   Y O LO v 8 + C A W   0 . 3 9   0 . 4 5   0 . 5 2   0 . 5 8   0 . 6 7       Mo r eo v er ,   wh ile   YOL Ov 8 + C AW   ex h ib its   n o tab le   im p r o v e m en ts   o v er   YOL Ov 8 + Op e n C o r ig in al,   it f alls   s h o r t o f   m atch in g   th p r ec is io n   ac h iev ed   b y   YOL Ov 8 + Op en C im p r o v e d .   T h is   co m p ar is o n   h i g h lig h ts   th p iv o tal  r o le  o f   a d v an ce d   f ea tu r e   atten tio n   m ec h a n is m s   s u ch   as  C AW   in   e n h an cin g   th e   p e r ce p tu al   ca p ab ilit ies  o f   co m p u ter   v is io n   m o d els,  p ar ticu lar ly   wh e n   in teg r ated   with   r o b u s f r am ewo r k s   lik Op en C V.   T h s y n er g y   b etwe en   th ese  tech n iq u es  n o o n ly   en h a n ce s   ac cu r ac y   b u also   v alid ate s   th eir   ef f icac y   i n     r ea l - wo r ld   s ce n a r io s ,   wh e r r eliab le  d is tan c esti m atio n   is   v ital  f o r   p r o v id in g   e f f ec tiv n av ig atio n al  aid s   to   v is u ally   im p air ed   in d iv id u als.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:   2088 - 8 7 0 8         C o mp a r a tive  a n a lysi s   o f YOLOv8   tech n iq u es:  Op e n C V   a n d   co o r d in a te  a tten tio n   …  ( E m a   Uta mi )   3273   T ab le  5   R MSE   p r o v id es  in s ig h in to   th m ea n   s q u ar e d   er r o r   i n   d is tan ce   esti m atio n   b y   th th r ee   m o d els   at  f iv e   d if f er e n d is tan ce   r an g es.  R MSE   p lace s   g r ea ter   em p h asis   o n   lar g er   er r o r s ,   s o   h ig h er   v alu es  in d icate   lar g er   er r o r   v ar iatio n s .   Fro m   t h is   d iag r am ,   we  ca n   s ee   th at   YOL Ov 8 + Op en C im p r o v ed   co n s is ten tly   h as  t h lo west R M SE  ac r o s s   all  d is tan ce   r an g es,  in d icatin g   t h at  th is   m o d el  h as th b est p er f o r m an ce   in   r ed u cin g   lar g e   er r o r   v ar iatio n s .   YOL Ov 8 + C AW   p er f o r m s   b etter   th a n   Y OL Ov 8 + Op en C o r ig i n al,   b u s till   h ig h e r   th a n   YOL Ov 8 + Op en C im p r o v ed .   T h is   s u g g ests   th at  im p r o v e m en ts   in   O p en C ca n   p r o d u ce   m o r e   s tab le  a n d   r eliab le  d is tan ce   esti m atio n ,   r ed u cin g   s ig n if ica n er r o r s   th at   ca n   af f ec th o v er all  p er f o r m an ce   o f   th b lin d   n av ig atio n   s y s tem .       T ab le  5 .   C o m p a r ativ R MSE   M o d e l   R M S E   ( 0 - 1   m)   R M S E   (1 - 2   m)   R M S E   (2 - 3   m)   R M S E   (3 - 4   m)   R M S E   (4 - 5   m)   Y O LO v 8 + O p e n C V   o r i g i n a l   0 . 5 2   0 . 5 7   0 . 6 4   0 . 6 9   0 . 7 8   Y O LO v 8 + O p e n C V   i m p r o v e d   0 . 4 4   0 . 5 0   0 . 5 8   0 . 6 4   0 . 7 1   Y O LO v 8 + C A W   0 . 4 8   0 . 5 3   0 . 6 0   0 . 6 6   0 . 7 4       3 . 5 .     Co m pa ra t iv a na ly s is   wit h pre v io us   re s ea rc hers   d etailed   co m p ar is o n   was  co n d u cte d   b y   an aly zin g   th r e s u lts   f r o m   s im ilar   s tu d ies  to   p r o v id e   a   co m p r eh e n s iv u n d er s tan d in g   o f   th ef f ec tiv en ess   o f   th p r o p o s ed   m eth o d s .   I n   th is   c o m p ar is o n ,   v ar io u s     s tate - of - th e - ar ap p r o ac h es  we r co n s id er ed   to   h i g h lig h th s tr en g th s   an d   lim itatio n s   o f   th cu r r en m eth o d s .   T ab le  6   p r esen ts   co m p ar ativ an aly s is   o f   ac cu r ac y   d etec tio n ,   s h o wca s in g   h o th p e r f o r m an ce   o f   YOL Ov 8   in teg r ated   with   Op e n C an d   YOL Ov 8   en h an ce d   with   C AW   co m p ar es  to   o th e r   lead in g   m o d els  in   ter m s   o f   de tectio n   ac cu r ac y ,   p r o v id i n g   clea r er   p ictu r e   o f   th ei r   r elativ ef f ec tiv en ess   in   r ea l - w o r ld   ap p licatio n s .       T ab le  6 .   C o m p a r ativ ac cu r ac y   M o d e l / S t u d y   D a t a s e t   A c c u r a c y   Y O LO v 8 + O p e n C V   o r i g i n a l   C O C O   w i t h   ( c u st o d a t a s e t )   9 0 . 4 %   Y O LO v 8 + C A W   C O C O   w i t h   ( c u st o d a t a s e t )   9 2 . 2 %   Y O LO v 8 + O p e n C V   i m p r o v e d   C O C O   w i t h   ( c u st o d a t a s e t )   9 5 . 7 %   Ta n g   e t   a l .   [ 2 9 ]   ( Y O LO v 5 + C A W )   C O C O   &   P a sc a l   8 9 . 8 %   S u r e s h   e t   a l .   [ 3 0 ]   (OFR C N N + O p e n C V )   C O C O   9 7 . 8 %       I n   T a b le   6 ,   th co m p a r is o n   r ev ea ls   t h at   OFR C NN + O p e n C [ 3 0 ]   a ch ie v es   t h e   h ig h est  a cc u r ac y   o f   9 7 . 8 %,   d e m o n s tr ati n g   its   e x c e p ti o n al   p e r f o r m a n c in   t h c o n tex o f   s ta tic   o b je ct   d ete cti o n .   T h is   h i g h   ac c u r ac y   is   i n d i ca ti v e   o f   t h e   m o d el' s   e f f e cti v e n ess   w h en   w o r k i n g   w it h   well - d e f i n e d ,   u n c h a n g i n g   e n v i r o n m e n ts .   H o we v e r ,   it   is   i m p o r ta n t   to   n o t e   t h at   th is   s t u d y   is   p r i m a r i ly   f o c u s e d   o n   o f f l in e   d et ec t io n ,   m ea n i n g   t h at   c o m p u tati o n   ti m an d   r ea l - tim e   p e r f o r m an ce   co n s t r ai n ts   w e r e   n o t   as   c r it ic al   i n   t h e   e v al u at io n .   T h e r e f o r e,   w h il e   t h e   a cc u r ac y   is   im p r ess i v e ,   t h e   m o d el' s   a p p li c ab i l it y   t o   r ea l - ti m e   s y s te m s ,   s u c h   as  t h o s u s e d   in   ass is ti v e   n a v i g ati o n   f o r   t h v is u al ly   i m p ai r e d ,   m a y   b li m i ted   b y   i ts   p r o ce s s i n g   s p ee d   a n d   r eso u r c d e m a n d s   i n   d y n am ic   en v i r o n m e n ts .   I n   co n tr ast,  th m o d els  ev alu at ed   in   th is   s tu d y ,   s u ch   as  Y OL O v 8   in teg r ated   with   C AW ,   ar s p ec if ically   o p tim ized   f o r   r ea l - tim o b ject  d etec tio n   task s ,   wh er m ain t ain in g   b alan ce   b etwe en   ac c u r ac y   an d   in f er e n ce   s p ee d   is   cr itical.   T h ese  m o d els  ar d esig n ed   to   p r o ce s s   d ata  q u ick ly ,   wh ich   is   ess en tial  f o r   r ea l - tim ap p licatio n s   lik b lin d   n av ig atio n   s y s tem s ,   wh er d elay s   ca n   af f ec th s y s tem 's  ef f ec tiv en ess .   Ho wev er ,   th an aly s is   also   h ig h lig h ts   th at  th tim ef f icien cy   o f   th n ewly   p r o p o s ed   alg o r ith m s ,   s u ch   as   YOL Ov 8 + C AW   an d     YOL Ov 8 + Op en C V,   h as  n o b ee n   th o r o u g h ly   s tu d ied   in   ter m s   o f   in f er e n ce   tim a n d   th ei r   r e al - tim ap p licab ilit y   in   d y n am ic  en v ir o n m en ts .   Un d er s tan d in g   th ese  f ac to r s   is   ess en tial,  as   d y n am ic  en v ir o n m en ts   o f ten   p r esen t   ad d itio n al  ch allen g es  th at  r eq u ir b o th   f ast  p r o ce s s in g   an d   h ig h   ac cu r ac y   f o r   r eliab le  d is t an ce   esti m atio n   an d   o b ject  d etec tio n .   a.   YOL Ov 8 + Op en C o r ig in al  with   9 0 . 4 ac cu r ac y   p r o v i d e s   s o lid   f o u n d atio n   f o r   r ea l - t im ap p licatio n s ,   ac h iev in g   r ea s o n ab le  tr a d e - o f f   b etwe en   s p ee d   an d   ac c u r ac y .   b.   YOL Ov 8 + C AW ,   with   an   ac cu r ac y   o f   9 2 . 2 %,  s h o ws a  n o tab le  im p r o v em en t in   s p atial  atten tio n ,   lead in g   to   m o r p r ec is d is tan ce   esti m atio n ,   m ak in g   it  b etter   f it  f o r   d y n am ic  e n v ir o n m en ts ,   s u ch   as  th o s en co u n ter e d   in   b lin d   n a v ig atio n   s y s tem s .   c.   YOL Ov 8 + Op en C im p r o v e d ,   ac h iev in g   an   ac c u r ac y   o f   9 5 . 7 %,  r ep r esen ts   th h ig h est - p er f o r m in g     r ea l - tim m o d el  in   th is   co m p ar is o n .   T h is   im p r o v em e n h ig h lig h ts   th ef f ec tiv e n ess   o f   th en h an ce m e n ts   m ad to   th o r ig in al   Op en C in teg r atio n ,   p ar ticu lar l y   in   r ef i n in g   th d etec tio n   p i p elin an d   im p r o v in g   th e   co n s is ten cy   o f   p r ed ictio n s   u n d er   v ar y in g   c o n d itio n s .   T h h ig h er   ac cu r ac y   m a k es  it  well - s u i ted   f o r   r ea l - tim ap p licatio n s   r eq u i r in g   h ig h   p r e cisi o n ,   s u ch   as  b lin d   n av ig atio n   s y s tem s ,   with o u co m p r o m is in g   th m o d el' s   in f er en ce   s p ee d   o r   s u itab ilit y   f o r   r eso u r ce - co n s tr ain e d   en v i r o n m en ts .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   15 ,   No .   3 J u n e   20 25 :   3 2 6 7 - 3 2 7 8   3274   I n   r ea l - tim a p p licatio n s ,   th e   g o al  is   to   b alan ce   s p ee d   an d   ac cu r ac y .   W h ile  OFR C NN + Op en C V   ac h iev es  th h ig h est  ac cu r ac y ,   its   r elian ce   o n   o f f lin p r o ce s s in g   m ay   lim it  its   ap p licab ilit y   in   d y n am ic,     r ea l - wo r ld   en v ir o n m e n ts .   Mo d els  lik YOL Ov 8 + Op en C i m p r o v e d   an d   YOL Ov 8 + C AW   p r o v id t h o p tim al   b alan ce   f o r   r ea l - tim u s e,   o f f er in g   b o t h   h ig h   ac cu r ac y   a n d   r esp o n s iv en ess   ess en tial  f o r   task s   lik b lin d   n av ig atio n .   I n   Fig u r 5   d escr ib es th v a r ia tio n   o f   th m ea n   s q u ar er r o r   i n   d is tan ce   esti m ates b y   th th r ee   m o d els   o v er   d if f er en d is tan ce   r an g es.  T h is   d iag r am   s h o ws  th at  YOL Ov 8 + Op en C im p r o v e d   c o n s is ten tly   h as  th lo west  R MSE   v alu es  ac r o s s   all  d is tan ce   r an g es,  in d icatin g   th at  it  p er f o r m s   th b est  in   ter m s   o f   r ed u cin g   s ig n if ican er r o r s   in   d is tan ce   e s tim atio n .   T h is   im p lies   th at  th im p r o v ed   Op e n C in teg r ati o n   p r o v id es  a   m o r e   s tab le  an d   r eliab le  d is tan ce   est im atio n ,   m in im izin g   lar g d is c r ep an cies  m o r ef f ec tiv ely   th a n   t h o th er   m o d els.  YOL Ov 8 + C AW   s h o ws  b etter   p er f o r m a n ce   th an   YOL Ov 8 + Op en C o r ig in al  b u f alls   s h o r co m p ar e d   to   th e   im p r o v e d   Op en C v er s io n ,   h i g h lig h tin g   th ef f icac y   o f   t h Op en C en h an ce m en ts .           Fig u r 5 .   R o o t m ea n   s q u ar er r o r   co m p ar is o n       I n   Fig u r 6   s h o ws  th p er f o r m an ce   o f   th r ee   m o d els:   YOL Ov 8 +O p en C o r ig in al,   YOL Ov 8 +O p en C V   im p r o v e d ,   a n d   YOL Ov 8 +CAW   in   d is tan ce   esti m atio n   at  v a r io u s   d is tan ce   r a n g es ( 0 - 1   m ,   1 - 2   m ,   2 -   3 m ,   3 - 4   m ,   4 - 5   m ) .   Fro m   th is   d iag r am ,   it  is   clea r   th at  YOL Ov 8 +O p en C im p r o v ed   c o n s is ten tly   ac h iev es  th lo west  MA E   v alu es  ac r o s s   all  d is tan ce   r an g es,  in d icatin g   th at  it  is   th m o s ac cu r ate  m o d el  in   ter m s   o f   m in im izin g   th e   ab s o lu te  er r o r   in   d is tan ce   esti m atio n .   YOL Ov 8 +CA W   p er f o r m s   b etter   t h an   YOL Ov 8 +O p en C o r ig in al,   b u t   n o as  w ell  as   YOL Ov 8 +O p en C im p r o v e d ,   s u g g esti n g   th at  th im p r o v em en ts   in   Op en C s ig n if ican tly   en h an ce   th e   ac cu r ac y   o f   d is tan ce   esti m atio n .           Fig u r 6 .   Me an   ab s o lu te  er r o r   co m p ar is o n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:   2088 - 8 7 0 8         C o mp a r a tive  a n a lysi s   o f YOLOv8   tech n iq u es:  Op e n C V   a n d   co o r d in a te  a tten tio n   …  ( E m a   Uta mi )   3275   I n   Fig u r 7   s h o ws  th r elatio n s h ip   b etwe en   p r o ce s s in g   s p ee d   ( FP S)  an d   in f e r en ce   tim f o r   th r ee   m o d els:   YOL Ov 8 + Op en C o r ig in al,   YOL Ov 8 + Op en C im p r o v e d ,   an d   YOL Ov 8 + C AW .   Fro m   th is   d iag r am ,   it  ca n   b s ee n   th at  YOL Ov 8 + Op en C im p r o v e d   co n s is ten tly   ac h iev es  h ig h er   FP an d   lo wer   in f er en ce   tim es  ac r o s s   all  d is tan ce   r an g es,  m a k in g   it  th m o s ef f icien m o d el.   T h is   m o d el  s h o ws  s ig n if ica n im p r o v em e n ts   in   s p ee d   with o u s ac r if icin g   ac cu r ac y ,   wh ich   is   cr itical  f o r   r ea l - tim ap p licatio n s   s u ch   as   n av ig atio n   s y s tem s   f o r   th b lin d .   YOL Ov 8 + C AW   o u tp er f o r m s   YOL Ov 8 + Op en C o r ig in al  b u t is st ill in f er io r   to   YOL Ov 8 + Op en C im p r o v e d .   T h is   s h o ws  th at  th im p r o v em en ts   in   O p en C p r o v id s u b s tan tial  b en ef its   in   ter m s   o f   ef f icien cy   an d   o v er all  p er f o r m a n ce .   Fig u r 8   co m p ar es  th p e r f o r m an ce   o f   th r ee   m o d els:   YOL Ov 8 +O p en C o r ig in al,   YOL Ov 8 +O p en C V   im p r o v e d ,   an d   YOL Ov 8 +CAW   at  f iv d is tan ce   r an g es.  Fro m   th is   h ea tm ap ,   it  ca n   b s ee n   th at   YOL Ov 8 +O p en C im p r o v ed   co n s is ten tly   h as  th lo wes M SE  v alu at  all  d i s tan ce   r an g es,  in d icatin g   th at  th is   m o d el  is   th m o s ac cu r ate  in   m in im izin g   th esti m atio n   er r o r .   L ig h ter   c o lo r s   in   th h ea t m ap   in d icate   s m aller   er r o r s ,   w h ile  d ar k er   co lo r s   in d icate   lar g er   er r o r s .   YOL Ov 8 +CAW   p er f o r m s   b etter   th an   YOL Ov 8 +O p en C V   o r ig in al  b u s till   l ag s   b eh i n d   YOL Ov 8 +O p en C im p r o v ed ,   h ig h lig h tin g   th b en ef its   o f   in cr ea s in g   Op en C V   in teg r atio n   in   im p r o v in g   d is tan ce   esti m atio n   ac cu r ac y .           Fig u r 7 .   Scatter   p l o t f o r   FP S v s .   in f er en ce   tim e       I n   Fig u r 8   co m p a r es  th p er f o r m an ce   o f   th r ee   m o d els:   YOL Ov 8   Op en C o r ig in al,   YOL Ov 8   Op en C im p r o v ed ,   an d   YOL Ov 8   C AW   a f iv d is tan ce   r an g es.  Fro m   th is   h ea tm ap ,   i ca n   b s ee n   th at  YOL Ov 8   Op en C im p r o v e d   co n s is ten tly   h as  th lo west  MSE   v alu at  all   d is tan ce   r an g es,  in d icatin g   th at   th is   m o d el  is   th m o s ac cu r a te  in   m in im izin g   th e   esti m atio n   er r o r .   L ig h ter   co l o r s   in   th h ea tm ap   in d icate   s m aller   er r o r s ,   wh ile  d ar k e r   c o lo r s   in d icate   lar g er   e r r o r s .   Y OL Ov 8   C AW   p er f o r m s   b etter   th an   YOL Ov 8   +   Op en C o r ig i n al  b u s till   lag s   b eh in d   YOL Ov 8   Op en C im p r o v e d ,   h i g h lig h tin g   th e   b e n ef its   o f   in c r ea s in g   Op en C in teg r atio n   in   im p r o v in g   d is tan ce   esti m atio n   ac cu r ac y .           Fig u r 8 .   Hea tm ap   f o r   er r o r   an aly s is   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   15 ,   No .   3 J u n e   20 25 :   3 2 6 7 - 3 2 7 8   3276   4.   CO NCLU SI O N   T h is   s tu d y   h ig h lig h ts   t h s ig n i f ican p o te n tial  o f   in teg r atin g   ad v an ce d   f ea tu r atten tio n   m e ch an is m s ,   s u ch   as  C AW ,   with   d ee p   lear n in g   m o d els  s u ch   as  YOL Ov 8   f o r   d is tan ce   esti m atio n   in   b lin d   n av ig atio n   s y s tem s .   T h s tu d y   s h o ws  th at  wh ile  YOL Ov 8   co m b in e d   with   Op en C in itially   y ield s   s u b o p ti m al  r esu lts ,   f u r th er   r ef in em en t   o f   th e   in teg r atio n   t h r o u g h   C AW   an d   Op e n C en h an ce m en ts   r esu lts   in   r e m ar k a b le  im p r o v em e n ts   in   ac cu r ac y .   YOL Ov 8 + Op en C im p r o v e d   o u tp er f o r m s   th o r ig in al  in teg r atio n ,   ap p r o ac h in g   th p e r f o r m an ce   o f   YOL Ov 8 + C AW ,   with   s ig n if ican r ed u ctio n   in   MSE .   T h i s   s tu d y   n o o n ly   im p r o v es  th a cc u r ac y   o f   d is tan ce   p er ce p tio n   b u also   r ed u ce s   th r elian ce   o n   ad d itio n al  s en s o r s ,   an d   o f f er s   co s s av in g s .   T h e s ad v an ce s   p r esen p r o m is in g   f u tu r e   f o r   im p r o v in g   ac ce s s ib ilit y   a n d   i n d ep e n d en ce   f o r   in d iv id u als  with   v is u al  im p air m en ts ,   en s u r in g   th at  n av ig atio n   s y s tem s   ar r eliab le  an d   e f f icien t.       ACK NO WL E DG E M E NT S   T h au th o r s   wo u l d   lik e   to   a ck n o wled g e   v alu a b le  f u n d in g   p r o v id ed   b y   Kem en ter ian   P en d id ik an ,   Keb u d ay aa n ,   R is et,   d an   T ek n o lo g in   Hib ah   Pen elitian   Pas ca s ar jan -   Pen elitian   T esis   Ma g is ter   o f   t h f is ca l   y ea r   2 0 2 4 .       F UNDING   I NF O R M A T I O N   T h i s   r es e a r c h   wa s   f u n d e d   b y   K em e n t e r i a n   Pe n d i d i k a n ,   K e b u d ay a a n ,   R is e t ,   d a n   T e k n o l o g i   t h r o u g h   H i b a h   P e n e l i ti a n   P a s c a s a r j a n a   -   P e n e l i t i a n   T e s i s   M a g is t er   b a s e d   o n   S u r a t   K e p u t u s a n   N u m b e r   0 4 5 9 / E 5 / P G . 0 2 . 0 0 / 2 0 2 4   a n d   P e r j a n j i a n /K o n tr a k   N u m b e r   1 0 7 / E 5 / P G . 0 2 . 0 0 . P L / 2 0 2 4 .       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 .     Na m o f   Aut ho r   C   M   So   Va   Fo   I   R   D   O   E   Vi   Su   P   Fu   E m Utam i                               E r win   Sy ah r u d in                               An g g it Dw i H ar tan 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 NT   T h au t h o r s   d ec lar e   th at  th e y   h av n o   k n o wn   c o m p etin g   f in an cial  in ter ests   o r   p er s o n al  r el atio n s h ip s   th at  co u ld   h av ap p ea r ed   t o   in f lu en ce   th wo r k   r e p o r te d   in   t h is   p ap er .   Au th o r s   s tate  n o   co n f lict o f   in ter est.       I NF O RM E CO NS E N T   T h is   s tu d y   d id   n o in v o lv h u m an   p ar ticip a n ts   o r   th c o llectio n   o f   p er s o n al  d ata;  th er ef o r e ,   in f o r m ed   co n s en t w as n o t r eq u ir ed .       E T H I CAL AP P RO V AL   T h is   r esear ch   d id   n o in v o l v h u m an   o r   an im al  s u b jects,  an d   t h u s ,   eth ical  ap p r o v al  was  n o ap p licab le.       DATA AV AI L AB I L I T Y   T h d ata  th at  s u p p o r t   th f in d i n g s   o f   th is   s tu d y   ar o p en ly   a v ailab le  in   th f o llo win g   r ep o s ito r ies  an d   ca n   b ac ce s s ed   th r o u g h   th eir   r esp ec tiv DOI   lin k s :   -   Do i: 1 0 . 1 0 8 0 /0 2 5 6 4 6 0 2 . 2 0 2 0 . 1 8 1 9 8 9 3   -   Do i: 1 0 . 2 9 2 0 7 / r esti . v 8 i2 . 5 5 2 9   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.