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 .   4 A u g u s t   20 25 ,   p p .   3 7 5 9 ~ 3 7 6 8   I SS N:  2088 - 8 7 0 8 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijece. v 15 i 4 . pp 3 7 5 9 - 3 7 6 8           3759       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij ec e. ia esco r e. co m   Deep  feature  repr esenta tion  for a ut o ma ted  pla nt  sp e cies  cla ss ificatio n f ro m lea ima g es       Nik hil   I na m da r 1 ,   M a njuna t h M a na g uli 1 ,   Ut t a m   P a t il 2   1 D e p a r t me n t   o f   El e c t r o n i c s a n d   C o m mu n i c a t i o s   E n g i n e e r i n g ,   K LS G o g t e   I n st i t u t e   o f   T e c h n o l o g y   B e l a g a v i   a n d   A f f i l i a t e d   t o   V i sw e r a v a y a   Te c h n o l o g i c a l   U n i v e r s i t y ,   B e l a g a v i I n d i a     2 D e p a r t me n t   o f   C o m p u t e r   S c i e n c e   a n d   E n g i n e e r i n g ,   Ja i n   C o l l e g e   o f   En g i n e e r i n g ,   B e l a g a v i   a n d   A f f i l i a t e d   t o   V i sw e r a v a y a   T e c h n o l o g i c a l   U n i v e r si t y ,   B e l a g a vi I n d i a       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Au g   2 3 ,   2 0 2 4   R ev is ed   Ap r   1 5 ,   2 0 2 5   Acc ep ted   Ma y   2 4 ,   2 0 2 5       Au to m a ted   p lan t   sp e c ies   c las sifica ti o n   u sin g   lea ima g e h o ld s   imm e n se   p o ten ti a fo a d v a n c in g   a g ricu lt u ra re se a rc h ,   b io d i v e rsity   c o n se rv a ti o n ,   a n d   e c o lo g ica m o n it o ri n g .   Th is  stu d y   in tr o d u c e a   n o v e a p p ro a c h   l e v e ra g in g   d e e p   fe a tu re   re p re se n tatio n   to   a c h iev e   a c c u ra te  a n d   e fficie n t   c la ss ifi c a ti o n   b a se d   o n   lea m o r p h o lo g y .   Co n v o l u ti o n a n e u ra n e two rk s   (CNN s),  in c lu d in g   VG G 1 6 ,   Re sN e t5 0 ,   De n se Ne t1 ,   In c e p ti o n ,   a n d   Xc e p ti o n ,   a re   e m p lo y e d   t o   e x trac h i g h - lev e fe a tu re fro m   lea ima g e s,  c a p tu rin g   in tri c a te   p a tt e rn s e ss e n ti a fo r   sp e c ies   d iffe re n ti a ti o n .   T o   m a n a g e   t h e   e x ten si v e   fe a tu re   se e x trac ted   b y   t h e se   m o d e ls,   o p ti m iza ti o n   tec h n i q u e s u c h   a p ri n c ip a l   c o m p o n e n a n a ly sis  (P CA),  v a r ian c e   th re sh o l d in g ,   a n d   re c u rsiv e   fe a tu re   e li m in a ti o n   (RF E)  a re   a p p l ied .   Th e se   m e th o d stre a m li n e   th e   fe a tu re   se t,   m a k in g   th e   c las sifica ti o n   p ro c e ss   m o re   e fficie n t .   T h e   o p ti m ize d   fe a tu re a re   th e n   trai n e d   u sin g   c las sifiers   li k e   su p p o rt   v e c to r   m a c h in e   (S VM) ,   k - n e a re st  n e ig h b o rs   (K - NN ),   d e c isio n   tree (DT),   a n d   n a i v e   Ba y e (NB),  a c h ie v in g   a v e ra g e   a c c u ra c ie o 9 8 . 6 % ,   9 6 . 6 % ,   9 9 . 6 % ,   a n d   9 9 . 7 % ,   re sp e c ti v e ly ,   a c ro ss   v a rio u c r o ss - v a li d a ti o n   m e th o d s.  Ex p e rime n tal  re su lt o n   b e n c h m a rk   d a tas e ts  d e m o n stra te  th e   e ffe c ti v e n e ss   o th is  a p p ro a c h ,   a c h iev i n g   sta te - of - th e - a rt  p e rfo rm a n c e   in   p lan sp e c ies   c las sific a ti o n .   T h is  wo rk   u n d e rsc o re th e   p o te n ti a o d e e p   fe a tu re   re p re se n tatio n   i n   a u t o m a ted   p la n sp e c ies   c las sifica ti o n ,   o ffe ri n g   v a lu a b le  in sig h ts  fo a p p li c a ti o n in   a g ricu lt u re ,   e c o lo g y ,   a n d   e n v iro n m e n tal  sc ien c e .   K ey w o r d s :   C o n v o lu tio n al  n eu r al  n etwo r k s   Plan t sp ec ies cla s s if icatio n   Dee p   lear n in g   Featu r r ep r esen tatio n   L ea f   im ag es   T r an s f er   lear n i n g   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 :   Nik h il I n am d a r   Dep ar tm en t o f   E lectr o n ics an d   C o m m u n icatio n   E n g in ee r i n g ,   KL S Go g te   I n s titu te  o f   T ec h n o lo g y   B elag av an d   Af f iliated   to   Vis wer av ay a   T ec h n o lo g ical  Un iv er s ity   J n ash o d h C am p u s   Ud y a m b h ag B elag av i I n d ia   E m ail: n ik h il0 8 7 0 @ g m ail. co m       1.   I NT RO D UCT I O N   Dete ctin g   p lan d is ea s es  th r o u g h   im a g an aly s is   is   ess en ti al  in   p r ec is io n   a g r icu ltu r e .   T r ad itio n ally ,   d is ea s s ev er ity   h as  b ee n   a s s es s ed   v is u ally   b y   ex p er ts   [ 1 ] .   Alth o u g h   th e   u s o f   d i g ital  ca m er as  an d   ad v an ce m e n ts   in   in f o r m atio n   tech n o lo g y   h as  in cr ea s ed   th ad o p tio n   o f   ex p e r s y s tem s   in   ag r icu ltu r e,   en h an cin g   p lan p r o d u ctio n   [ 2 ] ,   th ese  s y s tem s   s till   f ac s ig n i f ican t c h allen g es.   Var io u s   a r ti f i cia i n t ell ig e n ce   ( A I )   tec h n i q u es ,   in cl u d i n g   K - n ea r est  n ei g h b o r s   ( K - NN ) ,   l o g is t ic   r e g r ess i o n ,   d ec is io n   tr ee s ,   s u p p o r t   v ec to r   m a ch in es  ( SVM )   [ 3 ] ,   an d   c o n v o l u ti o n a n e u r al  n etw o r k s   ( C NN ) ,   a r e   ex t e n s i v el y   u s e d   f o r   p la n t   d is e ase   d ete cti o n   an d   class i f ic ati o n .   T h es m et h o d s   o f t en   in v o l v e   i m a g p r e p r o c ess i n g   t o   e n h a n c f e atu r e x t r ac ti o n .   K - NN ,   s u p e r v is e d   al g o r i th m ,   c lass i f ies  b y   co m p a r i n g   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 .   4 Au g u s t   20 25 :   3 7 5 9 - 3768   3760   s im il ar iti es  b e twe e n   u n la b ele d   a n d   la b el e d   d a ta   [ 4 ] .   D ec is io n   t r ee s ,   s t r u ct u r e d   li k e   a   f l o wc h ar t ,   m ak d ec is io n s   b as ed   o n   a tt r i b u tes   at   e ac h   n o d b u ca n   f ac e   c h all en g es s u c h   as  o v e r la p p i n g   n o d es  a n d   o v er f itt in g   [ 5 ]   S h a r i f   e t   a l .   [ 6 ]   I n t r o d u c e d   a   t e c h n i q u e   f o r   d e t e c t i n g   d i s e ase s   i n   c i t r u s   p l a n t s   u s i n g   t e x t u r e   f e a t u r e s ,   c o m b i n i n g   p r i n c i p a l   c o m p o n e n t   a n a l y s is   w it h   f e a t u r e   s t a ti s t ic s   f o r   h y b r i d   f e a t u r e   s e l ec t i o n .   P a t il   a n d   K u m a r   [ 7 ]   d e v e l o p e d   a   s y s t e m   t o   d e t e ct   d i s e as es   i n   s o y b e a n   l e a v e s   b y   an a l y z i n g   c o l o r ,   s h a p e ,   a n d   t e x t u r e   f e a t u r e s   u s i n g   c o n t e n t - b a s e d   i m a g e   r e t r i e v al   a p p r o a c h .   S a n d i k a   e t   a l .   [ 8 ]   p r o p o s e d   a   m e t h o d   f o r   i d e n t i f y i n g   g r a p e   l e a f   d i s e a s e s   i n   c o m p l e x   b a c k g r o u n d s ,   u t i li z i n g   f e a t u r es   li k l o c al   b i n a r y   p a t t e r n s   ( L B P )   a n d   R GB   co l o r   s t a ti s t i cs ,   a n d   a p p l y i n g   m a c h i n e   l e a r n i n g   a l g o r i t h m s   s u c h   as   s u p p o r t   v e c t o r   m a c h i n e s   ( SV M )   a n d   r a n d o m   f o r e s t .   T h p r im ar y   r esear ch   p r o b lem   ad d r ess ed   in   th is   s tu d y   is   t h ac cu r ate  an d   ef f icien clas s if icatio n   o f   p lan s p ec ies  u s in g   leaf   im ag e s ,   o v er co m i n g   th lim itatio n s   o f   tr ad itio n al  m eth o d s   th at  r el y   o n   m an u al  f ea tu r e   ex tr ac tio n   an d   co n v en ti o n al  m ac h in lear n i n g   tec h n iq u es.   Ou r   u n iq u e   ap p r o ac h   lev er ag es  d ee p   f ea tu r e   r ep r esen tatio n   b y   in teg r atin g   m u ltip le  ad v an ce d   C NN  ar ch itectu r es  ( VGG1 6 ,   R esNet 5 0 ,   Den s eNe t1 2 1 ,   I n ce p tio n ,   an d   Xce p tio n )   to   c ap tu r i n tr icate   p atter n s   ess en tial  f o r   s p ec ies  d if f e r en tiatio n .   Ad d itio n all y ,   we   em p lo y   s o p h is ticated   f ea t u r o p tim izatio n   tec h n iq u es   s u ch   as  p r in cip al   co m p o n en t   an aly s is   ( PC A ) ,   v ar ian c e   th r esh o ld in g ,   an d   r ec u r s iv e   f e atu r elim in atio n   ( R FE)   t o   s tr ea m lin th e   f ea tu r e   s et,   r e d u c in g   co m p u tatio n al  co m p lex ity   an d   im p r o v in g   ef f icien cy .   T h is   co m b in atio n   o f   d ee p   f ea tu r ex tr ac tio n   an d   o p tim izatio n ,   alo n g   with   th u s o f   d iv er s class if ier s   ( SVM,   K - NN,   d ec i s io n   tr ee s ,   n aiv B ay es),   r esu lts   in   s tate - of - th e - ar p er f o r m an ce   with   ac cu r ac ies u p   to   9 9 . 7 %.        2.   RE L AT E S T UDY   Dee p   lear n in g   ar c h itectu r es  h av r ec en tly   s h o w n   g r e at  ef f ec tiv en ess   in   task s   li k o b ject   id en tific atio n ,   class if icatio n ,   an d   s eg m e n tatio n ,   with   C NNs  b ein g   p ar ticu lar ly   p r o m in e n t   [ 9 ] .   Fo r   ex am p le,   Selv ar aj  et  a l.   [ 1 0 ]   d ev elo p ed   d ataset  o f   b an an a   p lan s am p les  f r o m   Af r ica  an d   So u th e r n   I n d ia,   co v er in g   1 7   d is ea s ed   class e s   an d   o n h ea lth y   class .   Usi n g   C NN  a r ch itectu r es  lik R esNet5 0 ,   I n ce p tio n V 2 ,   an d   Mo b ileNetV1 ,   th ey   ac h iev ed   9 0 ac cu r ac y   r ate.   L u   et  a l.   [1 1]   ex p lo r es  v ar io u s   class if i er s ,   in clu d in g   SVM,   KNN,   an d   R an d o m   Fo r est,  f o r   class if icatio n .   T h s tu d y   [ 1 2 ]   u n d er s co r es  th e   ad ap tab i lity   o f   C NN - b ased   f ea tu r ex tr ac tio n   a n d   th p o te n tial  o f   d if f er e n class if ier s   in   ac cu r ately   class if y in g   ag r icu lt u r al  d ata.   B ar b ed o   [ 1 3 ]   ex p l o r es  7 9   d is ea s d ete ctio n   o f   1 4   d if f er e n p lan t   s p ec ies.  [ 1 4 ]   in tr o d u ce s   a n   o p tim al  f ea tu r e   s et  f o r   ac h iev in g   h ig h er   class if icatio n   ac cu r ac y   in   ag r icu ltu r al  cr o p   s p ec ies  class if icatio n .   B y   co m b in i n g   v ar io u s   f ea tu r es  an d   d atasets ,   th s tu d y   aim s   to   f u r th er   o p tim ize  cla s s if ica tio n   ac cu r ac y   an d   ex p lo r d if f er e n f ea tu r co m b in atio n s   t o   en h an ce   p er f o r m an ce .   [ 1 5 ]   p r o p o s es  an   in tellig en s y s tem   f o r   r ea l - tim id en tific atio n   o f   I n d ian   m e d icin al  h er b s   b ased   o n   leaf   im ag es,  u tili zin g   R asp b er r y   Pi.  T h d ev elo p ed   m ac h in lear n in g   m o d els  ac h iev im p r ess iv ac cu r ac y   r ates,  d em o n s tr atin g   th f ea s i b ilit y   o f   u s in g   lo w - co s h a r d war f o r   r ea l - wo r ld   ap p licatio n s   in   p lan t i d en tific a tio n .   I n tr o d u cin g   C NN   b as ed   m et h o d   ca lled   D - L ea f   f o r   leaf   class if icatio n ,   [ 1 6 ]   co m p a r es d if f e r en t CNN   m o d els  b ased   o n   th eir   f ea tu r ex tr ac tio n   ca p ab ilit ies.  T h D - L ea f   m o d el  ac h ie v es  co m p etitiv test in g   ac cu r ac y   co m p a r ed   to   p r e - tr ain ed   C NN  m o d els.  C h u an l ei   et  a l.   [ 1 7 ]   ac h iev e d   9 7 ac cu r ac y   in   th ei r   ex p er im en ts   o n   wh ea p lan ts ,   u s in g   d ataset  wi th   s ix   d is ea s ed   class e s   an d   o n h ea lth y   class .   S im ilar ly ,     Sin g h   et  a l.   [ 1 8 ]   d e v elo p e d   a   s y s tem   f o r   d etec tin g   tea  lea f   d i s ea s es  with   m o d if ied   d ee p   c o n v o lu ti o n al  n eu r a l   n etwo r k ,   ac h iev i n g   an   av er a g ac cu r ac y   o f   9 2 %.  C h ak r a b o r ty   et  a l.   [ 1 9 ]   co n d u cted   ex p er im en ts   o n   7 9   d if f er en d is ea s es  ac r o s s   1 4   p lan ty p es  u s in g   th Go o g L eN et  ar ch itectu r e,   with   ac cu r ac y   s co r es  co n s is ten tly   ab o v 7 5 %.  Kr izh e v s k y   et  a l.   [ 2 0 ]   ex p l o r ed   v ar io u s   C NN  a r ch itectu r es,  ac h ie v in g   u p   to   9 9 ac cu r ac y ,   with   VGG  r ea ch in g   8 1 ac r o s s   m u ltip le  p lan ty p es.  Gee th a r am an an d   Pan d ian   [ 3 ]   wo r k ed   with   d ataset   co n tain in g   3 8   class es  f r o m   1 4   p lan ty p es,  attain in g   a   9 6 ac cu r ac y   r ate.   T r a d itio n a m ac h in e   lear n in g   ap p r o ac h es,  th o u g h   ef f ec tiv in   p lan d is ea s id en tific atio n ,   ar lim ited   b y   th s eq u en ti al  n atu r o f   im a g e   s eg m en tatio n   [ 2 1 ] ,   f ea tu r e x tr ac tio n   [ 2 2 ] ,   an d   p atter n   r ec o g n itio n   [ 2 3 ] .   W h ile  b asic  C NN  m o d els  lik e   Alex Net,   VGGN et,   Go o g L e Net,   Den s eNe t,  an d   R e s Net  h av b ee n   ex ten s iv ely   u tili ze d   f o r   p lan d is ea s e   class if icatio n ,   th ey   co m e   with   d r aw b ac k s   s u ch   as  h ig h   p a r am eter   d e m an d s   a n d   s lo c o m p u tatio n   s p ee d s .   Desp ite  th eir   s tr en g th   in   ca p tu r in g   b o t h   h ig h -   a n d   lo w - le v el  f ea tu r es,  th ese  m o d els  o f ten   s tr u g g le  with   co n s is ten tly   d escr ib in g   lo ca s p atial  ch ar ac ter is tics   [ 2 4 ] [ 2 4 ]   I m p lem en te d   r esid u al  lear n in g   f r am ewo r k   to   ea s th tr ain in g   m ec h an is m   t h er is   2 8 % r elativ im p r o v e m en t in   C OC o b ject  d etec tio n   d ataset .       3.   M E T H O DO L O G Y     B lo ck   s ch em atic  o f   th e   p r o p o s ed   m eth o d   is   s h o wn   in   Fig u r e   1 .   I t   co n s is ts   o f   f o u r   s tag e s ,   n am ely ,   p r e - p r o ce s s in g ,   d ee p   f ea tu r e   ex tr ac tio n ,   f ea tu r e   o p tim izati o n   a n d   class if icatio n .   T h r e s ea r ch   f o c u s es  o n   class if icatio n   o f   p lan leaf   im ag es,  m an y   r esear ch e r s   h av wo r k ed   o n   id en tific atio n   o f   l ea f   d is ea s es  r ath er   th an   o n   id e n tific atio n   lea f ty p e s   s p ec if ically   g r o win g   in   th is   p ar o f   th e   co u n tr y   an d   also   p r o v ed   to   h av e   r ich   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         Dee p   fea tu r r ep r esen ta tio n   f o r   a u to ma ted   p la n t sp ec ies cla s s ifica tio n   fr o lea f ima g es   ( N ikh il I n a md a r )   3761   b u s in ess   v alu e.   T h er ex is t   m an y   v ar ieties  o f   p lan ts th ar ticle  p r o p o s es  1 4   p lan leaf   class if icatio n   m eth o d o l o g y   u s in g   d ee p   f ea t u r es.  Data s ets o f   1 4   p lan ts   ar co llected   f r o m   d i f f er en t r esear c h   wo r k   cited   in   th e   liter atu r s u r v ey   s ec tio n .   C o m m o n ly   an d   wid ely   u s ed   C NN  ar u s ed   f o r   d ee p   f ea tu r ex tr ac tio n ,   n am ely ,   VGG1 6 ,   R esn et5 0 ,   I n ce p tio n V3 ,   Xce p tio n   an d   Den s en et1 2 1 .   Mo d els  s u ch   as  VGG1 6 ,   p r e - tr ain ed   o n   lar g e   d atasets   lik I m ag eNe t,  o f f er   tr an s f er ab le  s et  o f   f ea tu r es  t h at  ca p tu r r ich   v is u al  in f o r m atio n   f r o m   im ag es.   R esNet  en ab les  ef f ec tiv g r a d ien f lo a n d   f ac ilit ates  th lear n in g   o f   h ig h l y   ab s tr ac f ea tu r es  th r o u g h o u th e   n etwo r k   lay er s .   I n ce p tio n V3   a n d   its   v ar ian ts   lev er ag in ce p t io n   m o d u les,  wh ich   u s m u lti p le  co n v o l u tio n s   o f   d if f er en k er n el  s izes  with in   t h s am lay er .   Xce p tio n ,   i n s p ir ed   b y   I n ce p tio n   ar c h itectu r e,   r ep lace s   tr ad itio n al   co n v o l u tio n s   with   d ep t h   wis s ep ar ab le  co n v o lu tio n s .   T h is   m o d if icatio n   d ec o u p les  s p atial  an d   ch a n n el - wis co r r elatio n s   in   f ea t u r m a p s ,   lead in g   to   im p r o v ed   f ea t u r r e p r esen tatio n   with   f ewe r   p ar am eter s .   Fig u r e   2   s h o ws  th u s o f   VGG1 6   m o d el  f o r   d ee p   f ea tu r e   ex tr ac tio n   an d   its   r e lev an a p p r o x im ate  b r ea k d o wn   o f   th n u m b er   o f   f ea tu r es e x tr ac ted   at  ea ch   lay er   a.   I n p u t la y e r th is   lay er   d o esn ' t p r o d u ce   f ea tu r es  d ir ec tly ,   b u t it  ac ce p ts   in p u t im ag es o f   s ize  ( 2 2 4 ,   2 2 4 ,   3 ) .   b.   C o n v o lu tio n al  lay e r s : V GG1 6   h as a   to tal  o f   1 3   co n v o l u tio n a l la y er s   ( in clu d in g   p o o lin g   lay er s ) .   c.   E ac h   co n v o lu tio n al  lay er   ty p ically   o u tp u ts   f ea tu r m ap s   o f   v ar y in g   s izes,  g r a d u ally   r ed u cin g   s p atial  d im en s io n s   wh ile  in cr ea s in g   d ep th   ( n u m b er   o f   f ilter s ) .   d.   Fu lly   co n n ec ted   lay e r s af ter   f latten in g ,   VGG1 6   in clu d es  th r ee   f u lly   co n n ec ted   lay e r s   wit h   d ec r ea s in g   n u m b er s   o f   n eu r o n s 4 0 9 6 ,   4 0 9 6 ,   an d   1 0 0 0   ( f o r   I m ag eNe t ' s   1 0 0 0   class es). 2 5 , 0 8 8   r e p r e s en th f ea tu r v ec to r   e x tr ac ted   f r o m   th e   last   co n v o lu tio n al  lay e r   b e f o r f ee d i n g   i n to   f u lly   c o n n e cted   lay er s   o r   class if icatio n . Hav in g   v ar io u s   C NN  m o d els  av ail ab le  in   th liter atu r e,   an   ex p e r im en wa s   co n d u cted   to   an aly ze   th b eh av io r   o f   d if f er en C NN  m o d els  an d   th n u m b er   o f   f ea tu r es  th ey   ex t r ac t.  T ab le  1   p r o v i d es  d etailed   p er f o r m an ce   m etr ics f o r   th ese  m o d els b o th   with   an d   with o u t f ea tu r o p tim izatio n .             Fi g u r 1 .   B lo ck   s ch em atic  o f   t h p r o p o s ed   s tu d y       3. 1 .    P rincipa l c o m po nent  a na ly s is   ( P CA)     I is   m eth o d   u s ed   f o r   d im en s io n ality   r e d u ctio n ,   wid ely   ap p lied   in   f ield s   lik e   im ag e   p r o ce s s in g ,   d ata  v is u aliza tio n ,   an d   m ac h in l ea r n in g .   Ma th e m atica lly ,   PC b eg in s   b y   s tan d ar d izin g   t h d ata  to   en s u r u n if o r m ity   ac r o s s   v ar iab les.  T h en ,   it c o m p u tes th co v ar ian c m atr ix   o f   th s tan d ar d ized   d ata:        = 1 ( 1 ) ( )     ( 1 )     Her e,     is   th ×   m atr ix   o f   th s ta n d ar d ized   d ata.   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 .   4 Au g u s t   20 25 :   3 7 5 9 - 3768   3762   P C A   t h e n   d e r i v es   t h e   ei g e n v ec t o r s   1 , 2 , ,   a n d   t h e i r   c o r r e s p o n d i n g   e i g e n v a l u e s   λ 1 ,   λ 2 ,   …,   λ p   a r r a n g e d   i n   d e s c e n d i n g   o r d e r .   T h e s e   r e p r e s e n t   t h e   d i r e c ti o n s   o f   m a x i m u m   v a r i a n c e   a n d   t h e i r   m a g n i t u d e s ,   r e s p e c t i v el y .           Fig u r 2 .   Dee p   f ea tu r e x tr ac ti o n   m eth o d o lo g y       T ab le  1 .   Nu m b er   o f   f ea tu r es e x tr ac ted   f r o m   d if f er en t CNN m o d els co n s id er ed     V G G 1 6   R ESN ET 5 0   I N C EPT I O N V 3   D EN S EN ET1 2 1   X C EPTI O N   O r i g i n a l   n u mb e r   o f   f e a t u r e s   2 5 0 8 8   1 0 0 3 5 2   1 3 1 0 7 2   5 0 1 7 6   2 0 4 8 0 0   R e d u c e d   n u mb e r   o f   f e a t u r e s a f t e r   P C A   1 7 9   1 8 5   1 8 3   1 7 4   1 7 2   A c c u r a c y   a f t e r   P C A :   0 . 7 8 5 7   0 . 8 9 2 8   0 . 8 9 2 8   0 . 8 7 5   0 . 9 2 8 5   R e d u c e d   n u mb e r   o f   f e a t u r e s a f t e r   v a r i a n c e   t h r e s h o l d i n g   2 1 0 1 6   5 9 9 0 0   7 0 4 8 0   2 1 1 8 0   2 9 0 8 3   A c c u r a c y   a f t e r   v a r i a n c e   t h r e s h o l d i n g   0 . 8 9 2 8   0 . 9 1 0 7   0 . 8 2 1 4   0 . 9 2 8 5   0 . 9 1 0 7   N u mb e r   o f   f e a t u r e s a f t e r   p r e l i m i n a r y   P C A   1 0 0   1 0 0   1 0 0   1 0 0   1 0 0   R e d u c e d   n u mb e r   o f   f e a t u r e s a f t e r   R F E   50   50   50   50   50   A c c u r a c y   a f t e r   R F E:   0 . 8 9 2 8   0 . 8 9 2 8   0 . 8 5 7 1   0 . 9 1 0 7   0 . 9 2 8 5   A c c u r a c y   w i t h o u t   o p t i mi z a t i o n :   0 . 9 1 0 7   0 . 9 4 6 4   0 . 8 3 9 2   0 . 8 9 2 8   0 . 9 2 8 5       3. 1 . 1 .   Va ria nce  t hresh o ldi ng     Var ian ce   th r esh o ld i n g   is   em p lo y ed   as  a   f ea tu r e   s elec tio n   te ch n iq u e   to   en h an ce   t h p e r f o r m an ce   o f   th r an d o m   f o r est  class if ier   b y   elim in atin g   f ea tu r es  with   lo v ar ian ce   th at  ar d ee m ed   l ess   in f o r m ativ f o r   class if icatio n   task s .   T h e   m et h o d   h i n g es  o n   th p r em is th at  f ea tu r es  ex h ib itin g   m in i m al  v ar ian ce   ac r o s s   s am p les  ar less   lik ely   to   co n tr ib u te  m ea n in g f u lly   to   d i s tin g u is h in g   b etwe en   d if f e r e n class es.  Fo r   ea ch   f ea tu r f   in   th e   d ataset,   th v ar ian ce   2   is   co m p u ted   as th e   av er a g s q u ar ed   d ev iatio n   f r o m   th m ea n     2 = 1 ( , = 1   ̅ ) 2   ( 2 )     Her e,   ,   r ep r esen ts   th v alu o f   f ea tu r   in   s am p le  ,   ( ̅ )   d en o tes   th m ea n   o f   f ea t u r f   ac r o s s   all  s am p les,   an d   n   s ig n if ies th t o tal  n u m b er   o f   s am p les.      3. 1 . 2 .   Rec urs iv f ea t ure  elimin a t io ( RF E )     R FE  i s   f ea tu r s e lectio n   t ec h n iq u th at  s y s tem atica lly   r em o v es   attr ib u tes  to   im p r o v m o d el   p er f o r m an ce   an d   in ter p r etab ilit y .   I n   R FE,   m ac h in lea r n in g   m o d el  is   tr ain ed   o n   th d ata s et,   an d   f ea tu r es  ar e   r ec u r s iv ely   p r u n ed   b ased   o n   t h eir   im p o r tan ce   u n til  th e   o p ti m al  s u b s et  is   d eter m in ed .   T h p r o ce s s   b eg in s   b y   f itti n g   m ac h in lear n in g   m o d el  ( in   o u r   ca s e,   r an d o m   f o r est  clas s if ier )   to   th d ataset  w ith   an   in itial  s et   o f   f ea tu r es,  wh ich   m a y   b e   r ed u c ed   u s in g   p r in cip al  c o m p o n en an aly s is   ( PC A)   to   m an ag h ig h - d im en s io n al  d ata   ef f ec tiv ely :     = ( ,   = 100 )     Her e,     r ep r esen ts   th e   tr ain i n g   d ata,   an d     d en o tes  th e   PC A - tr an s f o r m ed   f ea t u r s et   with   r ed u ce d   d im en s io n s .     3. 2 .   O pti m ized  f ea t ure  s elec t io n     B u ild in g   u p o n   th e   m ath em atic al  f o u n d atio n   o f   o p tim iz atio n   tech n iq u es d is cu s s ed   ea r lier ,   th is   s ec tio n   o u tlin es  th s p ec if ic  ap p r o ac h   u s ed   f o r   f ea tu r o p tim izatio n .   T h c h o s en   m eth o d o l o g y   is   tailo r ed   to   e n h an ce   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         Dee p   fea tu r r ep r esen ta tio n   f o r   a u to ma ted   p la n t sp ec ies cla s s ifica tio n   fr o lea f ima g es   ( N ikh il I n a md a r )   3763   th s elec tio n   o f   r elev a n t   f ea tu r es.  E ac h   s tep   is   d esig n ed   to   en s u r im p r o v e d   m o d el   p er f o r m an ce   an d   co m p u tatio n al  e f f icien cy .       3. 3 .    P rincipa l c o m po nent  a na ly s is   ( P CA)   Prin cip al  co m p o n e n t   an aly s is   ( PC A)   is   em p lo y ed   to   r ed u ce   th d im en s io n ality   o f   th ex tr ac ted   d ee p   f ea tu r es  wh ile  p r eser v in g   9 5 o f   th eir   o r ig in al  v a r ian ce   b y   s ettin g       to   0 . 9 5 .   T h is   d im en s io n ality   r ed u ctio n   p la y s   k ey   r o le  in   ad d r ess in g   th cu r s o f   d im en s io n ality ,   wh ich   ca n   n eg ati v ely   im p ac m o d el  ac cu r ac y   an d   ef f icien c y .   A d d itio n ally ,   it  s ig n if ican tly   d ec r ea s es  co m p u tatio n al  lo a d ,   en a b lin g   f aster   p r o ce s s in g   with o u n o tab le  lo s s   in   m o d el  im p lem en tatio n .   PC i s   ap p lied   to   r ed u ce   th d im en s io n ality   o f   th ex tr ac ted   d ee p   f ea tu r es  w h ile  r etain in g   9 5 o f   th ei r   v a r ian ce   (   = 0 . 9 5 ) .   T h is   r ed u ctio n   h elp s   m itig ate  th c u r s o f   d im en s io n a lity   an d   s p ee d s   u p   co m p u tatio n   with o u s ig n if ican tly   s ac r if icin g   m o d el  p er f o r m an ce .   Af ter   PC tr an s f o r m atio n   (   an d    ) ,   r an d o m   f o r est  class if ier   (   )   is   tr ain ed   an d   e v alu ated   o n   th r ed u ce d   f ea tu r s et  to   ass ess   it s   class if icatio n   ac cu r ac y   (    ) .   Settin g   PC (   = 0 . 5 5 )   to   r etain   5 5 o f   v ar ian ce   is   s tr ateg ic  c h o ice  th at  b alan ce s   d im e n s io n ality   r ed u ctio n   with   th p r eser v ati o n   o f   ess en tial  in f o r m atio n .   B y   r etain in g   5 5 o f   th v ar i an ce ,   th n u m b e r   o f   f ea tu r es  is   s ig n if ican tly   r ed u c ed ,   wh ich   h elp s   allev iate   th cu r s o f   d im en s io n ality   an d   m itig ate  o v er   f itti n g .   T h is   r ed u ctio n   s im p lifie s   th m o d el  an d   d ec r ea s es  co m p u ta tio n al  co m p lex ity ,   wh ile   s till   m ain tain in g   e n o u g h   v ar ian ce   to   en s u r e   th at  c r u cia in f o r m ati o n   is   p r eser v ed   f o r   ac cu r ate  p r ed ictio n s .   T h is   ap p r o ac h   ef f ec tiv ely   ad d r ess es  th tr ad e - o f f   b etwe en   r ed u cin g   f ea tu r s p ac a n d   r etain in g   s ig n if ican d ata  ch ar ac ter is tics ,   th u s   o p tim izin g   th e   p er f o r m a n ce   o f   th m o d el .   Als o ,   T ab le  2   g i v es  th p er f o r m a n ce   o f   th e   m o d el  f o r   d if f er e n p er ce n tag o f   v a r ian ce .     3. 3 . 1 .   Va ria nce  t hresh o ldi ng   Var ian ce   th r esh o ld in g   (     )   is   u s ed   to   r em o v f ea t u r es  with   lo v ar ian ce .   T h th r esh o ld   is   s et  d y n am ically   b ased   o n   th v ar ian ce   o f   ea ch   f ea tu r (   = ( 0 . 8     ( 1     0 . 8 ) ) ) .   T h is   tech n iq u e   is   b en e f icial  f o r   eli m in atin g   f ea tu r es  th at   d o   n o v ar y   m u ch   with in   th e   d ataset,   p o ten tially   r e d u cin g   n o is an d   im p r o v i n g   m o d el  r o b u s tn ess .   T h r an d o m   f o r est  class if i er   (   _  )   is   tr ain ed   an d   ev alu ate d   o n   th s elec ted   f ea tu r es  ( _   _    an d   _  _  ) ,   an d   its   ac cu r ac y   (    _  )   is   co m p u ted   to   co m p ar with   PC A.   T h e   u s o f       (  = ( 4     ( 1     0 . 8 ) ) )   with   th r esh o ld   o f   0 . 8   ( o r   4 × 0 . 2 )   is   d esig n ed   to   f ilter   o u f ea t u r es  with   lo w   v ar ian ce ,   wh ich   a r less   lik ely   to   co n tr ib u te  m ea n in g f u in f o r m atio n   to   th m o d el.   T h e   th r esh o ld   v alu o f   0 . 8   is   ch o s en   to   r em o v f ea tu r es  th at  h av v er y   lo v ar i an ce s p ec if ically ,   th o s with   v ar ian ce   less   th an   2 0 %   o f   th o v e r all  v ar ian ce .   T h is   ap p r o ac h   en h a n ce s   m o d el  ef f icien cy   b y   f o cu s in g   o n   m o r in f o r m ativ e   f ea tu r es  w h ile  d is ca r d in g   t h o s th at  co n t r ib u te   litt le  to   p r ed ictiv p er f o r m an ce .   T ab le  3   p r o v id es th v ar iatio n   o f   th m o d el  p e r f o r m an ce   f o r   d if f er en v ar ian ce   th r esh o ld   v a lu es.       T ab le  2 .   Per f o r m an ce   o f   th e   m o d el  f o r   d if f e r en t v a r ian ce   d u r in g   o p tim izatio n   V a r i a n c e   0 . 9 5   0 . 7 5   0 . 5 5   0 . 4 5   0 . 3 5   O r i g i n a l   n u mb e r   o f   f e a t u r e s:   2 5 0 8 8   2 5 0 8 8   2 5 0 8 8   2 5 0 8 8   2 5 0 8 8   2 5 0 8 8   R e d u c e d   n u mb e r   o f   f e a t u r e s a f t e r   P C A :   9 0   1 7 9   90   43   27   15   A c c u r a c y   a f t e r   P C A :   0 . 8 2 1 4 2 8 5 7 1 4 2 8 5 7 1 4   0 . 7 8   0 . 8 2 1 4   0 . 8 5   0 . 8 2   0 . 8   R e d u c e d   n u mb e r   o f   f e a t u r e s a f t e r   V a r i a n c e   T h r e s h o l d i n g :   2 1 0 1 6   2 1 0 1 6   2 1 0 1 6   2 1 0 1 6   2 1 0 1 6   2 1 0 1 6   A c c u r a c y   a f t e r   V a r i a n c e   T h r e s h o l d i n g :   0 . 8 9 2 8 5 7 1 4 2 8 5 7 1 4 2 9   0 . 8 9   0 . 8 9 2 8   0 . 8 9   0 . 8 9 2   0 . 8 9 2   N u mb e r   o f   f e a t u r e s a f t e r   p r e l i m i n a r y   P C A :   1 0 0   1 0 0   1 0 0   1 0 0   1 0 0   1 0 0   R e d u c e d   n u mb e r   o f   f e a t u r e s a f t e r   R F E:   5 0   50   50   50   50   50   A c c u r a c y   a f t e r   R F E:   0 . 8 2 1 4 2 8 5 7 1 4 2 8 5 7 1 4   0 . 8 5   0 . 8 2 1 4   0 . 8 2 1 4   0 . 8 2 1 4   0 . 8 2 1 4       T ab le  3 .   Per f o r m an ce   o f   th e   m o d el  f o r   d if f e r en t th r esh o ld   d u r in g   o p tim izatio n   Th r e s h o l d   0 . 8   0 . 9   1   1 . 2   2   4   8   16   N u mb e r   o f   i m a g e s   2 8 0   2 8 0   2 8 0   2 8 0   2 8 0   2 8 0   2 8 0   2 8 0   O r i g i n a l   n u mb e r   o f   f e a t u r e s   2 5 0 8 8   2 5 0 8 8   2 5 0 8 8   2 5 0 8 8   2 5 0 8 8   2 5 0 8 8   2 5 0 8 8   2 5 0 8 8   R e d u c e d   n u mb e r   o f   f e a t u r e s a f t e r   P C A   43   43   43   43   43   43   43   43   A c c u r a c y   a f t e r   P C A   0 . 8 5   0 . 8 5   0 . 8 5   0 . 8 5   0 . 8 5   0 . 8 5   0 . 8 5   0 . 8 5   R e d a t u r e s   a f t e r   V a r i a n c e   T h r e s h o l d i n g   2 1 0 1 6   2 0 8 6 3   2 0 7 3 4   2 0 4 9 0   1 9 6 8 8   1 8 1 0 2   1 5 9 5 9   1 3 1 4 1   A c c u r a c y   a f t e r   V a r i a n c e   T h r e s h o l d i n g   0 . 8 9   0 . 8 9   0 . 8 3   0 . 8 7 5   0 . 9 1   0 . 9 1   0 . 8 7 5   0 . 8 5 7   N u mb e r   o f   f e a t u r e s a f t e r   p r e l i m i n a r y   P C A   2 0 0   2 0 0   2 0 0   2 0 0   2 0 0   2 0 0   2 0 0   2 0 0   R e d u c e d   n u mb e r   o f   f e a t u r e s a f t e r   R F E   1 0 0   1 0 0   1 0 0   1 0 0   1 0 0   1 0 0   1 0 0   1 0 0   A c c u r a c y   a f t e r   R F E   0 . 8 5   0 . 8 5   0 . 8 5   0 . 8 5   0 . 8 5   0 . 8 5   0 . 8 5   0 . 8 5   A c c u r a c y   w i t h o u t   o p t i mi z a t i o n   0 . 9 1   0 . 9 1   0 . 9 1   0 . 9 1   0 . 9 1   0 . 9 1   0 . 9 1   0 . 9 1   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 .   4 Au g u s t   20 25 :   3 7 5 9 - 3768   3764   3. 3 . 2 .   Rec urs iv f ea t ure  elimin a t io ( RF E )   R FE  i s   ap p li ed   af ter   an   i n i ti a P C r e d u c tio n   ( P C A   ( _   =   1 0 0 ) )   to   f u r th er   s el ec th e   m o s in f o r m at iv f ea t u r e s   ( _    _  _   =   5 0 ) .   R FE  i ter at iv e ly   r em o v e s   le s s   im p o r tan f ea tu r es   b as ed   o n   th eir   co n tr ib u tio n   to   m o d el  a cc u r ac y ,   u s in g   R a n d o m   Fo r e s e s ti m a to r   ( _    ) .   I n   th i s   ap p r o a ch ,   r an d o m   f o r e s c l as s if i er   is   em p lo y ed   to   r an k   f ea tu r im p o r tan ce   d u to   it s   ca p a ci ty   t o   m an ag e   lar g f e atu r s e t s   an d   g en e r a t r e li ab l i m p o r t an c s co r e s .   T h R FE  p r o ce s s   is   co n f ig u r ed   to   s el ec t   th to p   1 0 0   f ea tu r e s ,   s y s tem at ic al ly   r em o v in g   5   f ea tu r e s   at  e ac h   it e r at io n .   R an d o m   f o r es c la s s i f i er s   ar e   u s ed   to   r an k   f ea tu r e   im p o r t an c e,   lev er ag in g   i ts   ab il i ty   to   h a n d l lar g f e atu r s e t s   a n d   p r o v id e   r o b u s im p o r tan ce   s co r e s .   T h R FE  c o n f ig u r a tio n   ai m s   to   s e lec 1 0 0   f ea tu r es ,   r e m o v i n g   5   f ea tu r es   in   at  ea ch   i ter at io n .   T h i s   ap p r o a ch   in v o lv e s   tr ain in g   th e   m o d e l   o n   t h e   f u ll   f e at u r e   s e t,   r an k i n g   f e at u r e s   b a s e d   o n   th e ir   i m p o r t an ce ,   an d   th en   el im in at in g   th lea s s ig n i f i c an o n e s .   T h is   p r o ce s s   is   r e p ea t ed   u n t il   th d es ir ed   n u m b er   o f   f ea t u r e s   i s   r ea ch ed ,   en s u r in g   th a o n ly   t h m o s i m p a ctf u f ea tu r es   a r r e ta in ed   f o r   en h an c ed   m o d el  ef f ic ien cy   an d   p er f o r m an c e.   T ab le   4   p r o v id es   t h e   v ar ia ti o n   o f   th e   m o d el   p er f o r m an ce   f o r   d if f e r en e s tim ato r   to   r ed u ce d   f ea tu r e s   v alu e s .       T ab le  4 .   Per f o r m an ce   o f   th e   m o d el  f o r   d if f e r en t r atio s   o f   f ea t u r es to   iter atio n   R e d u c e d   f e a t u r e s   1 5 0 / 1 0 0   2 0 0 / 1 0 0   1 0 0 / 1 0 0   O r i g i n a l   n u mb e r   o f   f e a t u r e s:   2 5 0 8 8   2 5 0 8 8   2 5 0 8 8   2 5 0 8 8   R e d u c e d   n u mb e r   o f   f e a t u r e s a f t e r   P C A :   4 3   43   43   43   A c c u r a c y   a f t e r   P C A :   0 . 8 5 7 1 4 2 8 5 7 1 4 2 8 5 7 1   0 . 8 5   0 . 8 5   0 . 8 5   R e d u c e d   n u mb e r   o f   f e a t u r e s a f t e r   V a r i a n c e   T h r e s h o l d i n g :   2 1 0 1 6   2 1 0 1 6   2 1 0 1 6   2 1 0 1 6   A c c u r a c y   a f t e r   V a r i a n c e   T h r e s h o l d i n g :   0 . 8 9 2 8 5 7 1 4 2 8 5 7 1 4 2 9   0 . 8 9   0 . 8 9   0 . 8 9   N u mb e r   o f   f e a t u r e s a f t e r   p r e l i m i n a r y   P C A :   1 5 0   1 5 0   2 0 0   1 0 0   R e d u c e d   n u mb e r   o f   f e a t u r e s a f t e r   R F E:   1 0 0   1 0 0   1 0 0   1 0 0   A c c u r a c y   a f t e r   R F E:   0 . 8 5 7 1 4 2 8 5 7 1 4 2 8 5 7 1   0 . 8 2   0 . 8 5   0 . 8 3       3. 3 . 3.   Cla s s if ica t io n   T h is   s tu d y   ev alu ates  f o u r   class if ier s r an d o m   f o r est,  K - NN ,   SVM,   an d   n aïv B ay es.  R an d o m   f o r est,   an   en s em b le   m eth o d ,   co n s tr u c ts   m u ltip le  d ec is io n   tr ee s ,   o f f e r in g   r o b u s tn ess   an d   h ig h   ac c u r ac y   with   c o m p lex   d atasets .   K - NN  class if ies  d ata  b ased   o n   th n ea r est  n eig h b o r s it  is   s im p le  b u t   ca n   b co m p u tatio n ally   in ten s iv with   lar g d atasets .   SVM  is   a   p o wer f u s u p er v is e d   alg o r ith m   th at  f in d s   th o p ti m al  h y p er p la n f o r   class   s ep ar atio n   in   h ig h - d im en s io n al  s p ac es b u t r eq u ir es c ar e f u l tu n in g .   Naïv B ay es,  p r o b ab ilis tic  clas s if ier   b ased   o n   B ay es'   th eo r em ,   a s s u m es  f ea tu r in d ep e n d en c an d   is   ef f ec tiv e   f o r   s p ec if ic  task s   lik tex t   class if icatio n .   T h ese  cla s s if i er s   wer s elec ted   f o r   th eir   u n iq u ap p r o ac h es  an d   s tr en g th s ,   o f f er i n g   a   co m p r eh e n s iv co m p ar is o n   o f   th eir   p er f o r m a n ce .   T h p er f o r m an ce   o f   th ese  m o d els  is   d e p icted   in   Fig u r 3 ,   with   co r r esp o n d in g   clas s if icatio n   m etr ics f o r   d if f e r en t CNN m o d els p r o v id ed   i n   T ab le  5 .           Fig u r e   3 .   Per f o r m an c o f   class if ier s   f o r   d if f er en t CNN m o d el 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         Dee p   fea tu r r ep r esen ta tio n   f o r   a u to ma ted   p la n t sp ec ies cla s s ifica tio n   fr o lea f ima g es   ( N ikh il I n a md a r )   3765   T ab le  5 .   C lass if icatio n   m etr ics f o r   d i f f er en t CNN m o d els   C N N   C l a s si f i e r   A c c u r a c y   P r e c i s i o n   R e c a l l   F1 - S c o r e   V G G 1 6   RF   95   97   95   95   S V M   91   95   91   91   NB   95   96   95   95   K - NN   91   92   91   91   R ESN ET 5 0   RF   95   96   95   95   S V M   84   91   84   84   NB   96   97   96   97   K - NN   86   90   86   85   I N C EPT I O N V 3   RF   88   90   88   88   S V M   84   82   84   85   NB   89   90   89   89   K - NN   88   91   88   87   X C EPTI O N   RF   95   97   95   95   S V M   86   92   86   87   NB   95   96   95   95   K - NN   88   91   88   87   D EN S EN ET1 2 1   RF   95   97   95   95   S V M   91   95   91   91   NB   95   96   95   95   K - NN   91   92   91   91       4.   RE SU L T S AN D I SCU SS I O N   T h p er f o r m a n ce   e v alu atio n   o f   v a r io u s   C NN  m o d els,   in cl u d in g   VGG1 6 ,   R esNet5 0 ,   I n ce p tio n V3 ,   Den s eNe t1 2 1 ,   an d   Xce p tio n ,   b ef o r an d   af ter   ap p ly in g   f ea tu r o p tim izatio n   tech n i q u es,   p r o v id es  v alu a b le  in s ig h ts   in to   th ef f ec tiv en es s   o f   th ese  m o d els  an d   th i m p ac t   o f   o p tim izatio n   o n   class if icatio n   ac cu r ac y .   I n itially ,   m o d els  lik R esNet5 0   an d   Xce p tio n   p er f o r m ed   well  ev en   with o u o p tim izatio n ,   in d icatin g   t h eir   in h er en ca p a b ilit y   to   ca p tu r an d   r ep r esen in tr icate   p atter n s   in   leaf   im ag es.  Ho wev er ,   f e atu r o p tim izati o n   tech n iq u es  s u ch   as  PC A,   v ar i an ce   th r esh o ld in g ,   an d   R FE  s i g n if ican tly   en h a n ce d   th m o d els '   p er f o r m an ce   b y   r ed u cin g   d im en s io n ality ,   f ilte r in g   o u less   in f o r m ativ e   f ea t u r es,  an d   s y s tem atica lly   r em o v in g   less   im p o r ta n f ea tu r es.  T h is   led   to   im p r o v ed   co m p u tat io n al  ef f icien c y   an d   ac cu r ac y ,   with   o p tim ized   f ea t u r s ets p r o v id in g   a   m o r e f f icien f o u n d atio n   f o r   f u tu r e   m o d el   d e v elo p m e n t.  T a b le  6   p r o v id es   t h d etails  o f   t h h y p er   p ar am eter s   u s ed   to   s et  th e   class if ier s .   T h co m p a r ativ p er f o r m an ce   o f   th m o d els  h ig h lig h ts   th im p o r tan ce   o f   f ea tu r e   o p tim izatio n   in   ac h iev in g   s ta te - of - th e - a r r esu lts .   Alth o u g h   s o m m o d els  ac h iev e d   h i g h   ac cu r ac y   with o u t   o p tim izatio n ,   th ap p licatio n   o f   PC A,   Var ian ce   T h r esh o ld i n g ,   an d   R FE  p r o v id ed   ad d itio n al  b en ef its   in   ter m s   o f   ef f ic ien c y   an d   r o b u s tn ess .   Fig u r 4   s h o ws  th co n f u s io n   m atr ix   an d   R OC   cu r v f o r   v ar io u s   C NN  m o d els  with   s elec ted   class if ier s ,   d em o n s tr atin g   s tr o n g   class if icatio n   ac cu r ac y   as  d etailed   in   T ab le  5 .   T h c o n f u s io n   m atr ix   an d   R OC   cu r v an aly s es f u r th er   illu s tr ate  th m o d els '   ef f ec tiv en ess   in   d is tin g u is h in g   b etwe en   d if f e r en p lan s p ec ies,  with   h ig h e r   AUC  v alu es  r ef lectin g   b ett er   class   d is cr im in atio n .   T h i s   in - d ep th   an al y s is   u n d er s co r es   th s ig n if ican ce   o f   in teg r atin g   ad v a n ce d   C NN  ar ch itectu r es  with   f ea tu r e   o p ti m izatio n   tech n iq u es,   m ak in g   th e   p r o p o s ed   m o d el   v alu ab le  to o f o r   p r ec is i o n   ag r ic u ltu r e,   b io d iv e r s ity   co n s er v atio n ,   an d   ec o lo g ical  m o n ito r in g .     4 . 1 .     Co m pa riso n wit h e x is t ing   m et ho ds   T h d ataset  u n d e r   co n s id er ati o n   co n s is ts   o f   2 0 , 3 5 7   im ag es   r ep r esen tin g   f o u r tee n   class es   o f   p lan t   leav es.  co m p ar ativ an aly s is ,   h ig h lig h ts   th p er f o r m a n ce   d if f er en ce s   b etwe en   h a n d cr af ted   an d   d ee p   f ea tu r es.  W h ile  d ee p   f ea t u r es  ex h ib it  s u p e r io r   p er f o r m an ce ,   th ey   also   p r esen c h allen g es,  s u ch   as  t h n ee d   f o r   s u b s tan tial  d atasets   an d   s i g n if ican co m p u tatio n al   r eso u r ce s .   Fu r th er m o r e,   T ab le  6   illu s tr ates  th at  th is   wo r k   s u r p ass es c o n v en tio n al  r esear c h   m eth o d o lo g ies,  p a r ticu lar ly   i n   h an d li n g   lar g er   n u m b er   o f   class es.       T ab le  6 .   C o m p a r is o n   with   r ela ted   wo r k     S l   n o   R e f e r e n c e   n o   M e t h o d   N o   o f   c l a sse s   A c c u r a c y   1   [ 2 5 ]   V G G 1 6   4   9 0 . 4 0   2   [ 2 0 ]   M - S V M   4   9 7 . 2 0   3   [ 2 1 ]   D W T,   C O LO R   H I S TO G R A M   3   9 8 . 6 3   4   [ 2 2 ]   S H U F F LEN ETV 1   4   9 7 . 7 9   5   [ 2 3 ]   D EEP FEA TU R +   LB P   4   9 8 . 8 0   6   P r o p o se d   D e e p   f e a t u r e s   14   9 9 . 7       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 .   4 Au g u s t   20 25 :   3 7 5 9 - 3768   3766     V G G 1 6   m o d e l   w i t h   R F   c l a ssi f i e r       D e n seN e t   mo d e l   w i t h   N B   c l a ss i f i e r       I n c e p t i o n V 3   m o d e l   w i t h   N B   c l a ssi f i e r     Fig u r e   4 C o n f u s io n   m atr i x   an d   R OC   cu r v o f   C NN  m o d els       5.   CO NCLU SI O N   T h s tu d y   d em o n s tr ates  th ef f icac y   o f   d ee p   f ea tu r r ep r ese n tatio n   in   th au to m ated   class if icatio n   o f   p lan s p ec ies  u s in g   leaf   im a g es.  B y   em p lo y in g   C NN  m o d els  s u ch   as  VGG1 6 ,   R esNet5 0 ,   Den s eNe t1 2 1 ,   I n ce p tio n ,   an d   Xce p tio n ,   we   s u cc ess f u lly   ca p tu r ed   h ig h - le v e l,  d is cr im in ativ f ea tu r es  ess en tial  f o r   ac cu r ate   s p ec ies  d if f er en tiatio n .   T h a p p licatio n   o f   o p tim izatio n   te ch n iq u es  lik PC A,   Var ian ce   T h r esh o ld in g ,   a n d   R FE  f u r th er   en h an ce d   th e f f icien cy   o f   th f ea tu r s et,   lead in g   to   h ig h   class if icatio n   ac cu r ac ies  wh e co m b in ed   with   class if ier s   s u c h   as  SVM,   K - NN,   DT ,   an d   N B .   T h ac h iev ed   r esu lts ,   with   ac cu r ac ies  r ea ch in g   u p   to   9 9 . 7 %,  u n d er s co r th e   p o ten tial  o f   th is   ap p r o ac h   i n   ad v an cin g   ag r icu ltu r al  r esear ch ,   b io d i v er s ity   co n s er v atio n ,   an d   ec o lo g ical  m o n ito r in g .   Fu tu r wo r k   will  f o cu s   o n   ex p an d in g   th d at aset  an d   ex p lo r in g   ad d itio n al  o p tim izatio n   s tr ateg ies to   f u r th er   r ef in th e   class if i ca tio n   p r o ce s 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         Dee p   fea tu r r ep r esen ta tio n   f o r   a u to ma ted   p la n t sp ec ies cla s s ifica tio n   fr o lea f ima g es   ( N ikh il I n a md a r )   3767   F UNDING   I NF O R M A T I O N   T h is   r esear ch   d id   n o r ec eiv an y   s p ec if ic  g r an f r o m   f u n d i n g   ag en cies  in   th p u b lic,   co m m er cial,   o r   not - f o r - p r o f it secto r s .       AUTHO CO NT RI B UT I O NS ST A T E M E N T   Nik h il  I n am d ar   co n ce iv e d   th s tu d y ,   d esig n ed   th e   m eth o d o lo g y ,   a n d   p er f o r m ed   th e   e x p er im en ts .   Ma n ju n ath   Ma n g u li   co n t r ib u t ed   to   d ata   an aly s is ,   in ter p r etatio n ,   a n d   tech n ical  v alid atio n .   Uttam   Patil  ass is ted   with   m an u s cr ip d r af tin g ,   cr it ical  r ev is io n s ,   an d   f in al  ap p r o v al  o f   th v er s io n   to   b p u b lis h ed .   All  au th o r s   h av r ea d   an d   a g r ee d   to   th p u b lis h ed   v er s io n   o f   th m an u s cr ip t.     Na m o f   Aut ho r   C   M   So   Va   Fo   I   R   D   O   E   Vi   Su   P   Fu   Nik h il I n am d a r                                 Ma n ju n ath   Ma n a g u li                               Uttam   Patil                                 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   Au th o r s   d ec lar th at  t h er is   n o   co n f lict o f   in ter est       DATA AV AI L AB I L I T   T h d ata  u s ed   in   th is   s tu d y   a r p u b licly   a v ailab le  an d   ca n   b ac ce s s ed   f r o m   o p en   s o u r c es  as  cited   with in   th m an u s cr ip o r   ca n   b co n tacte d   to   a u th o r         RE F E R E NC E S   [ 1 ]   A .   A .   B h a r a t e   a n d   M .   S .   S h i r d h o n k a r ,   A   r e v i e w   o n   p l a n t   d i se a se  d e t e c t i o n   u s i n g   i ma g e   p r o c e ss i n g ,   i n   2 0 1 7   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   I n t e l l i g e n t   S u s t a i n a b l e   S y s t e m s   ( I C I S S ) ,   D e c .   2 0 1 7 ,   p p .   1 0 3 1 0 9 .   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / i ss1 . 2 0 1 7 . 8 3 8 9 3 2 6 .   [ 2 ]   P .   Zh a o ,   G .   Li u ,   M .   L i ,   a n d   D .   L i ,   M a n a g e m e n t   i n f o r ma t i o n   sy st e f o r   a p p l e   d i s e a ses   a n d   i n se c t   p e st b a se d   o n   G I S ,   N o n g y e   G o n g c h e n g   X u e b a o / T ra n s a c t i o n o f   t h e   C h i n e se  S o c i e t y   o f   A g r i c u l t u r a l   E n g i n e e r i n g ,   v o l .   2 2 ,   n o .   1 2 ,   p p .   1 5 0 1 5 4 ,   2 0 0 6 ,   d o i :   1 0 . 3 9 6 9 / j . i ss n . 1 0 0 2 - 6 8 1 9 . 2 0 0 6 . 1 2 . 0 2 9 .   [ 3 ]   G .   G e e t h a r a m a n i   a n d   J.   A .   P a n d i a n ,   I d e n t i f i c a t i o n   o f   p l a n t   l e a f   d i s e a se u si n g   a   n i n e - l a y e r   d e e p   c o n v o l u t i o n a l   n e u r a l   n e t w o r k ,   C o m p u t e rs   & E l e c t r i c a l   E n g i n e e r i n g ,   v o l .   7 6 ,   p p .   3 2 3 3 3 8 ,   Ju n .   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . c o mp e l e c e n g . 2 0 1 9 . 0 4 . 0 1 1 .   [ 4 ]   E.   M .   F .   El   H o u b y ,   A   su r v e y   o n   a p p l y i n g   m a c h i n e   l e a r n i n g   t e c h n i q u e f o r   ma n a g e m e n t   o f   d i sea s e s,   J o u rn a l   o f   A p p l i e d   Bi o m e d i c i n e ,   v o l .   1 6 ,   n o .   3 ,   p p .   1 6 5 1 7 4 ,   A u g .   2 0 1 8 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . j a b . 2 0 1 8 . 0 1 . 0 0 2 .   [ 5 ]   C. - C .   Y a n g   e t   a l . ,   A p p l i c a t i o n   o f   d e c i s i o n   t r e e   t e c h n o l o g y   f o r   i m a g e   c l a ssi f i c a t i o n   u si n g   r e m o t e   s e n s i n g   d a t a ,   A g ri c u l t u r a l   S y s t e m s ,   v o l .   7 6 ,   n o .   3 ,   p p .   1 1 0 1 1 1 1 7 ,   J u n .   2 0 0 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / s 0 3 0 8 - 5 2 1 x ( 0 2 ) 0 0 0 5 1 - 3.   [ 6 ]   M .   S h a r i f ,   M .   A .   K h a n ,   Z.   I q b a l ,   M .   F .   A z a m,   M .   I .   U .   La l i ,   a n d   M .   Y .   Ja v e d ,   D e t e c t i o n   a n d   c l a ss i f i c a t i o n   o f   c i t r u d i sea ses   i n   a g r i c u l t u r e   b a s e d   o n   o p t i m i z e d   w e i g h t e d   s e g m e n t a t i o n   a n d   f e a t u r e   s e l e c t i o n ,   C o m p u t e rs a n d   El e c t ro n i c s i n   A g r i c u l t u r e ,   v o l .   1 5 0 ,   p p .   2 2 0 2 3 4 ,   J u l .   2 0 1 8 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . c o mp a g . 2 0 1 8 . 0 4 . 0 2 3 .   [ 7 ]   J.  K .   P a t i l   a n d   R .   K u mar,  A n a l y si o f   c o n t e n t   b a se d   i m a g e   r e t r i e v a l   f o r   p l a n t   l e a f   d i se a ses  u si n g   c o l o r ,   s h a p e   a n d   t e x t u r e   f e a t u r e s,   E n g i n e e r i n g   i n   A g r i c u l t u re,   En v i r o n m e n t   a n d   F o o d ,   v o l .   1 0 ,   n o .   2 ,   p p .   6 9 7 8 ,   A p r .   2 0 1 7 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . e a e f . 2 0 1 6 . 1 1 . 0 0 4 .   [ 8 ]   B .   S a n d i k a ,   S .   A v i l ,   S .   S a n a t ,   a n d   P .   S r i n i v a s u ,   R a n d o f o r e s t   b a se d   c l a s si f i c a t i o n   o f   d i se a ses   i n   g r a p e f r o i mag e c a p t u r e d   i n   u n c o n t r o l l e d   e n v i r o n m e n t s,   i n   2 0 1 6   I EE 1 3 t h   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   S i g n a l   Pr o c e ss i n g   ( I C S P) ,   N o v .   2 0 1 6 ,     p p .   1 7 7 5 1 7 8 0 .   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / i c s p . 2 0 1 6 . 7 8 7 8 1 3 3 .   [ 9 ]   S .   U ğ u z   a n d   N .   U y s a l ,   C l a s si f i c a t i o n   o f   o l i v e   l e a f   d i s e a ses   u s i n g   d e e p   c o n v o l u t i o n a l   n e u r a l   n e t w o r k s,   N e u r a l   C o m p u t i n g   a n d   Ap p l i c a t i o n s ,   v o l .   3 3 ,   n o .   9 ,   p p .   4 1 3 3 4 1 4 9 ,   A u g .   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s 0 0 5 2 1 - 0 2 0 - 0 5 2 3 5 - 5.   [ 1 0 ]   M .   G .   S e l v a r a j   e t   a l . ,   A I - p o w e r e d   b a n a n a   d i sea s e a n d   p e st   d e t e c t i o n ,   Pl a n t   Me t h o d s ,   v o l .   1 5 ,   n o .   1 ,   A u g .   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 1 8 6 / s 1 3 0 0 7 - 0 1 9 - 0 4 7 5 - z.   [ 1 1 ]   J.  L u ,   J.   H u ,   G .   Z h a o ,   F .   M e i ,   a n d   C .   Zh a n g ,   A n   i n - f i e l d   a u t o ma t i c   w h e a t   d i s e a se   d i a g n o si s   s y st e m,”   C o m p u t e r a n d   El e c t r o n i c s   i n   Ag r i c u l t u re ,   v o l .   1 4 2 ,   p p .   3 6 9 3 7 9 ,   N o v .   2 0 1 7 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . c o m p a g . 2 0 1 7 . 0 9 . 0 1 2 .   [ 1 2 ]   G .   H u ,   X .   Y a n g ,   Y .   Zh a n g ,   a n d   M .   W a n ,   I d e n t i f i c a t i o n   o f   t e a   l e a f   d i se a ses  b y   u si n g   a n   i m p r o v e d   d e e p   c o n v o l u t i o n a l   n e u r a l   n e t w o r k ,   S u st a i n a b l e   C o m p u t i n g :   I n f o rm a t i c a n d   S y s t e m s ,   v o l .   2 4 ,   p .   1 0 0 3 5 3 ,   D e c .   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . su s c o m.2 0 1 9 . 1 0 0 3 5 3 .   [ 1 3 ]   J.  G .   A r n a l   B a r b e d o ,   P l a n t   d i se a se  i d e n t i f i c a t i o n   f r o m i n d i v i d u a l   l e s i o n a n d   sp o t s u s i n g   d e e p   l e a r n i n g ,   Bi o sys t e m s E n g i n e e ri n g v o l .   1 8 0 ,   p p .   9 6 1 0 7 ,   A p r .   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . b i o s y s t e ms e n g . 2 0 1 9 . 0 2 . 0 0 2 .   [ 1 4 ]   E.   C .   T o o ,   L.   Y u j i a n ,   S .   N j u k i ,   a n d   L.   Y i n g c h u n ,   A   c o m p a r a t i v e   s t u d y   o f   f i n e - t u n i n g   d e e p   l e a r n i n g   mo d e l s   f o r   p l a n t   d i s e a s e   i d e n t i f i c a t i o n ,   C o m p u t e rs  a n d   El e c t r o n i c s   i n   A g r i c u l t u r e ,   v o l .   1 6 1 ,   p p .   2 7 2 2 7 9 ,   J u n .   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . c o m p a g . 2 0 1 8 . 0 3 . 0 3 2 .   [ 1 5 ]   K .   P .   F e r e n t i n o s ,   D e e p   l e a r n i n g   mo d e l f o r   p l a n t   d i se a se   d e t e c t i o n   a n d   d i a g n o si s,   C o m p u t e rs   a n d   El e c t ro n i c i n   A g r i c u l t u r e 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 .   4 Au g u s t   20 25 :   3 7 5 9 - 3768   3768   v o l .   1 4 5 ,   p p .   3 1 1 3 1 8 ,   F e b .   2 0 1 8 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . c o m p a g . 2 0 1 8 . 0 1 . 0 0 9 .   [ 1 6 ]   B .   Li u ,   Y .   Zh a n g ,   D .   H e ,   a n d   Y .   Li ,   I d e n t i f i c a t i o n   o f   A p p l e   l e a f   d i s e a ses  b a s e d   o n   d e e p   c o n v o l u t i o n a l   n e u r a l   n e t w o r k s,   S y m m e t ry ,   v o l .   1 0 ,   n o .   1 ,   p .   1 1 ,   D e c .   2 0 1 7 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / s y m 1 0 0 1 0 0 1 1 .   [ 1 7 ]   Z.   C h u a n l e i ,   Z.   S h a n w e n ,   Y .   J u c h e n g ,   S .   Y a n c u i ,   a n d   C .   J i a ,   A p p l e   l e a f   d i sea s e   i d e n t i f i c a t i o n   u si n g   g e n e t i c   a l g o r i t h m   a n d   c o r r e l a t i o n - b a s e d   f e a t u r e   se l e c t i o n   m e t h o d ,   I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   A g ri c u l t u ra l   a n d   Bi o l o g i c a l   E n g i n e e r i n g ,   v o l .   1 0 ,   n o .   2 ,   p p .   74 8 3 ,   2 0 1 7 ,   d o i :   1 0 . 3 9 6 5 / j . i j a b e . 2 0 1 7 1 0 0 2 . 2 1 6 6 .   [ 1 8 ]   S .   S i n g h ,   S .   G u p t a ,   A .   T a n t a ,   a n d   R .   G u p t a ,   Ex t r a c t i o n   o f   mu l t i p l e   d i se a s e i n   a p p l e   l e a f   u si n g   ma c h i n e   l e a r n i n g ,   I n t e r n a t i o n a l   J o u rn a l   o f   I m a g e   a n d   G r a p h i c s ,   v o l .   2 2 ,   n o .   0 3 ,   F e b .   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 4 2 / s 0 2 1 9 4 6 7 8 2 1 4 0 0 0 9 x .   [ 1 9 ]   S .   C h a k r a b o r t y ,   S .   P a u l ,   a n d   M .   R a h a t - uz - Z a ma n ,   P r e d i c t i o n   o f   A p p l e   l e a f   d i se a ses   u si n g   mu l t i c l a ss   s u p p o r t   v e c t o r   ma c h i n e ,   i n   2 0 2 1   2 n d   I n t e rn a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   Ro b o t i c s,   E l e c t r i c a l   a n d   S i g n a l   Pro c e ssi n g   T e c h n i q u e s   ( I C RE S T ) ,   Ja n .   2 0 2 1 ,   p p .   1 4 7 1 5 1 .   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / i c r e st 5 1 5 5 5 . 2 0 2 1 . 9 3 3 1 1 3 2 .   [ 2 0 ]   A .   K r i z h e v s k y ,   I .   S u t s k e v e r ,   a n d   G .   E.   H i n t o n ,   I mag e N e t   c l a ssi f i c a t i o n   w i t h   d e e p   c o n v o l u t i o n a l   n e u r a l   n e t w o r k s ,   C o m m u n i c a t i o n o f   t h e   A C M ,   v o l .   6 0 ,   n o .   6 ,   p p .   8 4 9 0 ,   M a y   2 0 1 7 ,   d o i :   1 0 . 1 1 4 5 / 3 0 6 5 3 8 6 .   [ 2 1 ]   K .   S i m o n y a n   a n d   A .   Z i sserm a n ,   V e r y   d e e p   c o n v o l u t i o n a l   n e t w o r k s   f o r   l a r g e - s c a l e   i ma g e   r e c o g n i t i o n ,   a rXi v : 1 4 0 9 . 1 5 5 6 ,   S e p .   2 0 1 4 .   [ 2 2 ]   C .   S z e g e d y   e t   a l . ,   G o i n g   d e e p e r   w i t h   c o n v o l u t i o n s,   i n   2 0 1 5   I EEE   C o n f e re n c e   o n   C o m p u t e r   Vi s i o n   a n d   P a t t e r n   R e c o g n i t i o n   ( C VPR) ,   Ju n .   2 0 1 5 ,   p p .   1 9 .   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / c v p r . 2 0 1 5 . 7 2 9 8 5 9 4 .   [ 2 3 ]   F .   N .   I a n d o l a ,   M .   W .   M o s k e w i c z ,   S .   K a r a y e v ,   R .   G i r s h i c k ,   T .   D a r r e l l ,   a n d   K .   K e u t z e r ,   D e n s e N e t :   I mp l e men t i n g   e f f i c i e n t   c o n v n e t   d e s c r i p t o r   p y r a mi d s,   a rXi v   p rep r i n t   a rX i v : 1 4 0 4 . 1 8 6 9 ,   2 0 1 4 .   [ 2 4 ]   K .   H e ,   X .   Z h a n g ,   S .   R e n ,   a n d   J .   S u n ,   D e e p   r e s i d u a l   l e a r n i n g   f o r   i ma g e   r e c o g n i t i o n ,   Pr o c e e d i n g s   o f   t h e   I EEE   C o m p u t e S o c i e t y   C o n f e re n c e   o n   C o m p u t e Vi s i o n   a n d   Pa t t e r n   Re c o g n i t i o n ,   p p .   7 7 0 7 7 8 ,   2 0 1 6 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / C V P R . 2 0 1 6 . 9 0 .   [ 25]   L.   C a i ,   J.   Z h u ,   H .   Ze n g ,   J .   C h e n ,   C .   C a i ,   a n d   K . - K .   M a ,   H O G - a ssi s t e d   d e e p   f e a t u r e   l e a r n i n g   f o r   p e d e st r i a n   g e n d e r   r e c o g n i t i o n ,   J o u rn a l   o f   t h e   Fra n k l i n   I n st i t u t e ,   v o l .   3 5 5 ,   n o .   4 ,   p p .   1 9 9 1 2 0 0 8 ,   M a r .   2 0 1 8 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . j f r a n k l i n . 2 0 1 7 . 0 9 . 0 0 3 .       BIO G RAP H I E S O F   AUTH O RS       Nik h il   I n a m d a r           a ss istan p ro fe ss o a KL S   G o g te   In stit u te   o f   Tec h n o lo g y ,   wh ich   is   a ffil iate d   wit h   Vis v e sv a ra y a   Tec h n o lo g ica Un i v e rsity ,   l o c a ted   in   Be lag a v i ,   In d ia .   Ho ld a   M a ste r' d e g re e   (M . Tec h . i n   In d u strial  El e c tro n ics   fr o m   Visv e sv a ra y a   Un iv e rsit y ,   Be lag a v i,   sh o wc a sin g   h is   e x p e rti se   in   t h e   fiel d .   C u rre n tl y   p u rs u in g   a   P h . D. ,   d e m o n stra ti n g   h is  c o m m it m e n t o   f u rt h e rin g   h is  k n o wle d g e   a n d   c o n tri b u ti n g   to   a c a d e m ia.  In   h is   a c a d e m ic  jo u r n e y ,   h e   h a a   k e e n   i n tere st  i n   a re a su c h   a a rti ficia in telli g e n c e   (AI),  m a c h in e   lea rn in g   (M L),   d e e p   lea rn i n g   (DL) ,   a n d   e m b e d d e d   sy ste m s .   Th e se   a re a o in tere st  re flec p a ss io n   fo r   c u tt in g - e d g e   tec h n o l o g ies   a n d   t h e ir  a p p li c a ti o n   in   v a rio u field s.  As   a n   e d u c a to a n d   re se a rc h e r,   striv e to   b rid g e   t h e   g a p   b e twe e n   t h e o r y   a n d   p ra c ti c e ,   a imin g   to   m a k e   sig n ifi c a n t   c o n tri b u ti o n to   t h e   a d v a n c e m e n o t h e se   field s.   He   c a n   b e   c o n tac ted   a e m a il :   n ik h il 0 8 7 0 @g m a il . c o m   a n d   n ji n a m d a r@g it . e d u .         Ma n ju n a th   M a n a g u li           is  a n   a c c o m p li sh e d   a ss o c iate   p ro fe ss o with   a   d e c a d e   o f   d e d ica ted   se rv ice   in   a c a d e m ia.  Cu rre n tl y   a ffil iate d   wi th   t h e   e ste e m e d   KLS   G o g te  In stit u te  o f   Tec h n o l o g y ,   Dr.   M a n a g u li   h a e sta b li sh e d   h ims e lf  a a   d y n a m ic  e d u c a to a n d   a   c o m m it te d   re se a rc h e r.   Wi th   a   p a ss io n   fo r   tea c h in g ,   Dr.   M a n a g u l h a b e e n   a c t iv e ly   in v o l v e d   i n   sh a p in g   th e   a c a d e m ic  jo u rn e y   o stu d e n t s,  imp a rti n g   k n o wle d g e   in   [m e n ti o n   t h e   sp e c ifi c   field   o r   su b jec t] .   His  e n g a g in g   tea c h i n g   m e th o d a n d   a b il it y   t o   c o n n e c w it h   stu d e n ts  h a v e   g a r n e re d   a d m iratio n   a n d   re sp e c with in   th e   a c a d e m ic  c o m m u n it y .   He   c a n   b e   c o n tac ted   a t   e m a il : m a n ju n a th m @g it . e d u .         Utta m   P a til           is  a n   a c c o m p li sh e d   p ro fe ss o a n d   HO Co m p u ter  S c ien c e   De p a rtme n with   a   m o re   th a n   d e c a d e   o d e d ica ted   se rv ice   in   a c a d e m ia.  Cu rre n tl y   a ffil iate d   with   th e   e ste e m e d   Ja in   Co ll e g e   o En g i n e e rin g ,   Dr.  Uttam   P a ti h a e sta b li sh e d   h ims e lf  a a   d y n a m ic  e d u c a to a n d   a   c o m m it ted   re se a rc h e r.   Wi th   a   p a ss io n   fo r   tea c h in g ,   Dr.  Ut tam   P a ti l   ha b e e n   a c ti v e ly   in v o l v e d   i n   sh a p in g   t h e   a c a d e m ic  jo u rn e y   o st u d e n ts,  imp a rti n g   k n o wle d g e .   His  e n g a g in g   tea c h in g   m e th o d a n d   a b i li ty   t o   c o n n e c wit h   st u d e n ts   h a v e   g a rn e re d   a d m iratio n   a n d   re sp e c t   with in   t h e   a c a d e m ic  c o m m u n it y   He   c a n   b e   c o n tac ted   a t   e m a il u tt a m p a ti l@jain b g m . i n .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.