I n d on e s i an   Jo u r n al   o El e c t r i c al   En gi n e e r i n g   an d   C o m p u te r   S c i e n c e   V o l .   40 ,   N o .   2 N o v e m b e r   2025 ,   pp.   9 88 ~ 1 00 0   IS S N :   2502 - 4752 ,   D O I :   10. 1 1591 / i j e e c s . v 40 .i 2 . pp 9 88 - 1 00 0             988     Jou r n al   h o m e pa ge ht t p: / / i j e e c s . i a e s c or e . c om   n o v e l   a p p r o a c h   f o r   d e t e c t i o n   o f   c r a c k s i n   p a i n t i n g   a n d   c o n c r e t e   su r f a c e   i m a g e s usi n g   C N N   m o d e l s       D e e p ti   V ad i c h e r l a 1 ,   P o o n a m   G u p ta 1 , 2   1 D e p a rt m e 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 ,   G H   Ra i s o n i   U n i v e r s i t y ,   A m ra v a t i ,   I n d i a   2 D e p a rt m e n t   o f   I n fo r m a t i o n   T e c h n o l o g y ,   G H   Ra i s o n i   C o l l e g e   o f   E n g i n e e ri n g   a n d   M a n a g e m e n t ,   P u n e ,   In d i a       A r ti c l e   I n fo     A B S TR A C T     Ar t i c l e   h i s t or y :   R e c e i v e d   D e c   24 2024   R e v i s e J ul   31 202 5   A c c e pt e O c t   15 2 025       D i s c o v e r i ng   t h e   be g i n ni ng s   o f   hi s t o r i c a l   a r t w o r k s   t a ke s   o ne   o n   a n   a m a z i ng   v oy a g e   a c r o s s   s pa c e   a n t i m e .   P e o pl e   a l l   a r o und   t he   w o r l d   h a v e   be e n   c a pt i v a t e by   I ndi a ' s   r i c c ul t u r a l   h e r i t a g e   t h r o ug ho ut   i t s   h i s t o r y ,   a nd  a nc i e nt   pa i n t i ng s   ha v e   a l w a y s   be e a   v e r y   i m po r t a n t   pa r t   o f   i t .   O v e r   t he   pe r i o o f   t i m e ,   t h e s e   a nc i e n t   p a i nt i ng s   c a n   g e t   c r a c ks   o i t   du e   t o   m a ny   f a c t o r s .   T h i s   r e s e a r c i nt r o duc e s   a n   a u t o m a t e i m a g e   c l a s s i f i c a t i o s y s t e m   w he r e   t he   c r a c ks   o t he   p a i nt i ng s   a s   w e l l   a s   t he   c o nc r e t e   s u r f a c e   w i l l   g e t   d e t e c t e d.   D e t e c t i ng   c r a c ks   o n   t he   c o nc r e t e   s u r f a c e   i s   i m po r t a nt   be c a us e   t h e   l o ng e v i t y   a nd  u pke e o f   c o n c r e t e   s t r uc t u r e s   r e l y   o t he   p r o m pt   i de n t i f i c a t i o a nd   t r e a t m e nt   o f   c r a c ks ,   w h i c c a n   w e a k e n   t he   s t r uc t u r e   a nd  n e c e s s i t a t e   e xpe n s i v e   r e p a i r s .   I t h i s   s t ud y ,   w e   f o c us   o i m a g e   c l a s s i f i c a t i o us i ng   g e ne r a l   c o nv o l ut i o ne ur a l   ne t w o r k   ( C N N ) ,   I nc e pt i o V 3 ,   V G G - 16 ,   a nd   R e s N e t - 50  m o de l s   o f   C N N .   T he s e   m o de l s   a r e   t r a i n e a nd  v a l i da t e d   s e pa r a t e l y   o t w o   di f f e r e nt   d a t a s e t s   o f   pa i n t i ng s   a nd  c o nc r e t e   s u r f a c e s .   I n c e pt i o n   V 3   a n d   V G G - 16   m o de l s   a c hi e v e   h i g h   a c c ur a c y ,   r e s pe c t i v e l y   i n   pa i n t i ng   a nd  c o nc r e t e   da t a s e t s   i c o m pa r i s o n   w i t g e ne r a l   C N N   a n R e s N e t - 50  m o de l s .   Ke y w or d s :   Cl a s s i f i c a t i o n   CN N   In c e pt i o n   V 3   M a c hi n e   l e a rni n g   R e s N e t - 50   VGG - 16   T hi s   i s   an   ope n   ac c e s s   ar t i c l e   u nde r   t he   C C   B Y - SA   l i c e ns e .     Cor r e s pon di n g   Au t h or :   D e e pt i   v a di c h e rl a   D e pa rt m e n t   o f   Co m put e S c i e n c e   a nd  E n g i n e e r i ng G H   R a i s o n i   U ni v e r s i t y   444701   M a ha r a s ht r a ,   I n di a   E m a i l :   de e pt i . v a d i c h e r l a @ gm a i l . c o m       1.   I N TR O D U C TI O N     E v e r y   n a t i o n' s   c r e a t i v e   p a s t   b e a r s   w i t n e s s   t o   t h e   u n b o unde i m a gi na t i o n,   p r o f o un s p i r i t ua l   unde r s t a n d i n g ,   a n ri c h   c ul t u r a l   d i v e r s i t y   t h a t   e n t hra l   a nd  i ns pi r e   pe o pl e   t hr o ugh o ut .   A a rt w o r k' s   m a t e r i a l s ,   h ue s ,   a n d   s y m bo l i s m   m i g ht   r e v e a l   de t a i l s   a b o ut   t h e   c i v i l i s a t i o t ha t   p r o duc e i t .   W e   c a s e e   pe o pl e ,   p l a c e s ,   a n d   e v e n t s   f r o m   a   w i de ra n ge   o f   pe r s pe c t i v e s   be c a us e   t o   a rt w o r k.   B y   de c o n s t ruc t i n g   a n c i e nt   a rt w o r ks   a nd  a n a l y s i n t h e i de t a i l s ,   w e   m a y   e xpe r i e n c e   a   n e w   a ge   a nd  j o urn e y   b a c i t i m e .   O l p a i nt i n gs   a r e   t ha t   w h i c h   ha v e   a l r e a dy   s ur v i v e h u n d r e d s   of   y e a r s   a n t ha t   o n   b o t h   c a n v a s   a n d   w oo pa n e l s   w i t h   t h e i r   l a y e r s   o f   o i l .   A l t h o ug h   t h e y   c a n   b e   da m a ge by   m a n y   f a c t o r s   l i ke ,   t h e   da m a ge s   c a us e by   t h e   e n v i r o nm e nt a l   f a c t o r s   [1]   s uc a s   e xpo s ure   t o   s u nl i g ht   a n d   m o i s t u r e ,   w r o n g   r e s t o r a t i o a t t e m pt s   c a b e   da m a g i n g   i f   t h e y ' r e   do n e   by   un s k i l l e pe o pl e   o r   i f   r e s t o r e r s   us e   t e c hni que s   t ha t   a r e   l a t e r   fo un t o   b e   ha r m f ul .   B r e a ks   i n   t h e   p a i nt ,   v a rn i s h,   o r   s ub s t ra t e   a f fe c t   t h e   a n c i e n t   p a i nt i n gs .   W e   w e r e   a b l e   t o   pr e s e r v e   t h e   b e a ut y   of   t h e s e   pa i nt i ngs   w h e n   w e   di gi t i z e t h e m   by   i de nt i fy i n g   [2]   a n d   r e m o v i n g   c ra c ks   [3]   a nd  r e s t o ri n t h e m   w i t h   m a t h e m a t i c a l   m e t h o ds   [4] ,   [5] .   F o r   f a c i l i t i e s   t o   r e m a i n   r e s i l i e nt ,   s e c u r e ,   a nd  du ra b l e   a l l   o v e r   t i m e ,   i t   i s   v i t a l   t o   l o c a t e   t h e   p r e s e n c e   of  c r a c ks   o i t s   s u r f a c e s   of   c o n c r e t e   [6] .   A l s o ,   f o r   t h e   pu r po s e   of   a v e r t i n g   po s s i b l e   t hr e a t s   a nd  e xpe n s i v e   f i xe s ,   e a rl y   c r a c r e c o gn i t i o n   i s   i ndi s pe n s a b l e   [7] ,   [8 ].   T h e s e   c r e v i c e s   h a v e   t h e   c a pa c i t y   t o   c o m pr o m i s e   t h e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       A   no v e l   appr oa c f or   de t e c t i on  o f   c r ac k s   i pai n t i n a nd  c on c r e t e   s ur f ac e   …  ( D e e pt i   V ad i c h e r l a )   989   s t ruc t u r a l   i n t e g ri t y   of   a   s t ruc t u r e ,   t h e r e by   t hr e a t e ni n g   t h e   s e c ur i t y   of   i t s   pe o pl e .   P r o a c t i v e   m a i n t e na n c e   m e a s u r e s   t h a t   e nha n c e   t h e   du ra b i l i t y   of   c o n c r e t e   a n m i ni m i z e   e xpe n s e s   c a n   b e   c a us e by   e a r l y   r up t u r e   i de nt i f i c a t i o n   [ 9].   P r o m pt i ng  i nt e r f e r e n c e   r e duc e s   t h e   r e qui r e m e n t   f o r   b r o a de r,   m o r e   c o s t l y   r e s t o r a t i o n s   by   hi n de r i n g   t h e   h a rm   f r o m   p r o g r e s s i ng.   C ra c k   de t e c t i n g   i s   n o t   s i m pl y   c o s t - e ff e c t i v e ;   i t   h e l ps   p r e s e r v e   s us t a i na b l e   de v e l o pm e n t   by   m i ni m i z i n g   t h e   n e g a t i v e   i m p a c t s   t ha t   c o n s t r uc t i o n   b r e a kdo w n s   c o n s t i t ut e   t o   t h e   s urr o u n di ngs   [10 ].   It   i s   a l s o   n e c e s s a r y   fo r   p r o t e c t i n a s s e t   m a na ge m e n t ,   e s t a b l i s h i n g   qu a l i t y   c o n t r o l   d u r i n g   t h e   e n t i r e   c o n s t ruc t i o p r o c e s s ,   a nd   i m p r o v i n g   s e c uri t y   f o r   t h e   pub l i c ,   v i s ua l   i m pa c t ,   a nd   o v e r a l l   c o n f i de n c e   i n   t h e   r e l i a b i l i t y   of   c o n c r e t e   b ui l d i n gs .   T h e   m a n u a l   w a y   of   i de n t i f i c a t i o o f   c r a c ks   i o l d   i m a ge s   h a s   s o m e   l i m i t a t i o n s .   T hi s   p a pe p r o po s e s   a   s t ud y   t o   f i n t h e   e f f i c i e nt   a pp r o a c h   t o   i de n t i f y   c r a c ks   i n   i m a ge s   us i n m a c h i n e   l e a rni n g   t e c hni que s .   M a c hi n e   l e a rn i ng,   w hi c i n c l ude s   m a n y   a l go r i t h m s   f o r   e f fe c t i v e l y   de ve l o pi n g   t h e i v e r s i o o a   c e r t a i n   t o pi c ,   ha s   e m e r ge a s   t h e   m o s t   i n f l ue nt i a l   t o o l   [11 ],   [ 12] .   I t   i s   o f t e n   a c k n o w l e dge t ha t   m a c h i n e   l e a rn i ng  po s s e s s e s   r e m a r k a b l e   a b i l i t i e s   i c l a s s i fy i n i m a ge s   a n d   i de n t i fy i n p a t t e rn s   i d a t a   s e t s   [13] .   Co m pa r e t o   p r e v i o us   m e t h o ds   t ha t   r e l y   o n   rul e - b a s e s y s t e m s   a nd   m a n u a l   f e a t u r e   e xt ra c t i o n,   m a c h i n e   l e a rn i ng  [ 14]   o ff e r s   s ub s t a nt i a l   a dv a n t a ge s   i p i c t u r e   c l a s s i f i c a t i o n ,   s uc h   a s   a u t o m a t i o n,   h i g a c c ura c y ,   a nd  t h e   c a pa c i t y   t o   h a ndl e   m a s s i v e   da t a s e t s .     T h i s   a r t i c l e   p r o v i de s   a n   a pp r o a c f o r   i m a ge   c l a s s i f i c a t i o n   o f   a n c i e n t   p a i nt i ngs   a s   w e l l   a s   c o n c r e t e   s ur f a c e   w i t h   c ra c ks .   M a n y   s c h o l a r l y   a r t i c l e s   w e r e   s t udi e d   f ro m   j o ur na l s   a n d   e l i t e   c o n f e r e n c e s   a nd  t h e   i m a ge   c l a s s i f i c a t i o m e t h o ds   [15 ],   [ 16]   o f   m a c h i n e   l e a rni n g   w e r e   c o m pa r e d.   F o i m a g e   c l a s s i f i c a t i o n ,   ge n e r i c   c o n vo l ut i o n e u r a l   n e t w o r k   ( CN N ) ,   I n c e pt i o V3 ,   V G G - 16 ,   a n d   R e s N e t - 50  a r e   s e l e c t e a m o ng  t h e s e   f o ur   t e c hn i q ue s .   T h i s   p a pe r   i s   s t r uc t u r e d   a s   b e l ow .   C h a p t e r   gi v e s   t h e   i n s i g h t   a b o ut   t h e   ge n e r a l   CN N   a r c h i t e c t ur e   a n d   t h e   s o ur c e s   o f   d a t a s e t s   a n d   d i s c us s   a b o ut   n e e d   o f   i m a ge   a ugm e nt a t i o t e c hn i que   a n d   t h e   d i s c us s   di f f e r e n t   a ugm e nt a t i o f un c t i o n s   us e f o r   pa i n t i n g   i m a ge   da t a s e t   t o   i n c r e a s e   i t s   s i z e .   B a s e o t h e   a na l y s i s   of   m a n y   r e f e r e n c e   w o r ks ,   t hr e e   CN N   m o de l s   I n c e pt i o V 3,   V G G - 16 ,   a nd   R e s N e t - 50   a r e   di s c us s e d.   T h e s e   f o ur  CN N   m e t h o ds   w e r e   t ra i n e d   a n d   v a l i da t e d   us i n g   t w o   da t a s e t s   a nd   i t s   r e s ul t s   a r e   d i s c us s e i c h a p t e 3.   C h a p t e c o n c l ude s   t h e   s t udy .       2.   M ET H O D   T h e   go a l   o f   t h i s   pa pe t o   a na l y z e   t h e   c ra c de t e c t i o p r o c e s s   o n   t w o   da t a s e t s   us i ng  d i f f e r e n t   t o o l s   i m a c h i n e   l e a rni n g   t e c hn i que s .   CN N   a r e   o n e   t y pe   of   D L   m e t ho t h a t   i s   w i de l y   ut i l i s e d   f o r   i m a ge   o r g a ni z a t i o n   a n o t h e r   o b j e c t   i de n t i f i c a t i o n   a ppl i c a t i o n s .   CN N   pe r f o r m s   w e l l   i i m a ge   c l a s s i f i c a t i o n   [17 ].   I n   t h i s   pa pe r ,   w e   a r e   us i n t w o   da t a s e t s   w i t h   di f f e r e n t   s u r f a c e s ,   o n e   i s   a   pa i nt i n da t a s e t   a n o t h e r   o n e   i s   t h e   c e m e nt   s u r f a c e   da t a s e t .   T h e   CN N   m o de l   i s   c o n t ra s t e w i t di f f e r e n t   CN N   m o de l s ,   s uc h   a s   I n c e pt i o V 3,   V G G - 16  a n d   R e s N e t - 50.     2. 1 .     C N N   s tr u c tu r e     T h i s   po pul a de s i g i s   t h e   CN N ;   a   s upe r v i s e M L   m e t ho m o s t l y   us e fo r   i m a ge   a n d   v o i c e   r e c o gn i t i o [ 18 ] .   O n e   r e gu l a ri s e t y pe   of   f e e d - fo r w a r n e u ra l   n e t w o r t h a t   l e a rn s   f e a t u r e s   o i t s   o w n   i s   a   c o n vo l ut i o n a l   n e u r a l   n e t w o r k,   w h i c us e s   f i l t e r   o r   ke rn e l   o pt i m i s a t i o n.   CN N   l e a rn s   t o   o pt i m i s e   t h e   f i l t e r s   by   a ut o m a t e l e a rni n g ,   a s   o ppo s e t o   t r a d i t i o na l   a l go ri t hm s   t ha t   ha n d - e n g i n e e r   t h e   f i l t e r s   [ 19].   T h e   f a c t   t ha t   f e a t ur e   e xt ra c t i o n   i s   i n de pe n de nt   o f   p r i o k n o w l e dge   a n h um a i n t e r a c t i o i s   a   m a j o r   a dv a n t a ge .   F i gu r e   de pi c t s   CN N ' s   a r c h i t e c t ur e .   A   s i m pl e   CN N   m o de l   c o n s i s t s   o f   a n   i nput   l a y e r ,   hi dde n   l a y e rs ,   a n d   a n   o ut p ut   l a y e r .   A   CN N ' s   hi dde n   l a y e r s   c o n t a i n   o n e   o m o r e   c o n v o l ut i o n - pe r f o r m i n g   l a y e r s   [2 0].   T hi s   m e t h o c o n s i s t s   o f   a   l a y e r   t ha t   pe r f o r m s   t h e   do t   p r o duc t   us i n t h e   c o n v o l ut i o ke rn e l   a nd  t h e   l a y e r ' s   i n p ut   m a t ri x.   A s   t h e   c o n v o l ut i o n   ke rn e l   t ra v e r s e s   t h e   l a y e r ' s   i n p ut   m a t r i x,   t h e   c o n v o l ut i o n   p r o c e s s   ge n e r a t e s   a   f e a t ur e   m a p ,   w hi c i s   s ub s e que n t l y   fe i n t o   t h e   l a y e r ' s   i nput   [21 ].   T hi s   i s   f o l l ow e by   f ur t h e l a y e r s   s uc a s   n o rm a l i s a t i o l a y e r s ,   po o l i n g   l a y e r s ,   a n d   f ul l y   l i n ke l a y e r s .   Co n v o l ut i o n   a n po o l i n g   a r e   t h e   t w o   pr i m a r y   p r o c e s s e s   of   a   CN N   c l a s s i f i e r.   Co n v o l ut i o n a l   l a y e r s   fo r w a r d   t h e   o ut p ut   o f   t h e   i n pu t ' s   c o n v o l ut i o t o   t h e   s ub s e q ue n t   l a y e r .   T o   s pe e up   p r o c e s s i n g,   de pt h - w i s e   s e pa r a b l e   c o n vo l ut i o na l   l a y e r s   c a n   b e   e m pl o y e i p l a c e   of   s t a n da rd  c o n v o l ut i o na l   l a y e r s .   Co n v o l ut i o n a l   n e t w o r ks   c a i n c o r po ra t e   l o c a l   o g l o b a l   po o l i n g   l a y e r s   i a ddi t i o t o   t h e   s t a n d a r d   c o n v o l ut i o na l   l a y e r s .   P oo l i n l a y e r s   r e duc e   t h e   di m e n s i o n a l i t y   of   da t a   by   c o m b i n i n t h e   o ut pu t s   o f   n e ur o n e   c l us t e r s   i n   o n e   l a y e r   i n t o   a   s i ngl e   n e u r o n e   i t h e   n e xt   l a y e r   [22],   [23] .   T hr o ug h   f ul l y   l i n ke l a y e r s ,   e v e r y   n e ur o n e   i o n e   l a y e r   m a y   c o m m uni c a t e   w i t h   e v e r y   o t h e l a y e r ' s   n e u r o n e .   It   go e s   t hr o ug h   m a n y   a c t i v a t i o l a y e r s   t o   ge t   de s i r e f i n a l   o ut put .   I n   t h i s   pa pe w e   h a v e   us e CN N   c l a s s i f i e r   m o de l s   t o   o b t a i a e f fe c t i ve   c l a s s i f i c a t i o n   o f   o ur   p a i nt i ng  a n c o n c r e t e   s u r f a c e   i m a ge s .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i V o l .   40 ,   N o .   2 ,   N o v e m be r   20 25 :   9 88 - 1 00 0   990       F i g u r e   1 .   A   ge n e ra l   i de a   o f   a   CN N - b a s e c l a s s i f i e r       2. 2 .     D ata   c o l l e c t i o n     T o   e m pi r i c a l l y   t e s t   t h e   e ff e c t i v e n e s s   o f   t h e   s ugge s t e s t r a t e g y ,   t w o   da t a s e t s   o f   di gi t a l   p h o t o gra p h s   o pa i nt i n gs   a n d   c o n c r e t e   i m a ge s   a r e   g a t h e r e d   f r o m   pub l i c l y   a c c e s s i b l e   i n t e rn e t   r e po s i t o r i e s .   I c a s e   o f   pa i nt i n g   da t a s e t   d i f fe r e nt   CN N   m e t h o ds   w e r e   t e s t e e a rl i e r   o a   s m a l l   da t a s e t   o f   a b o ut   780  i m a ge s   w h i c l a t e r   i n c r e a s e t o   2 , 0 60  i m a ge s   us i ng  a ug m e nt a t i o t e c hn i q ue .     2 . 2 . 1.   I m age   a u gm e n tati o n   te c h n i q u e   In  o rde t o   i n c r e a s e   t h e   a c c u r a c y   a n d   v e r s a t i l i t y   of   m a c hi n e   l e a rni n g   m o de l s ,   e s pe c i a l l y   fo r   t h e   i m a ge   c l a s s i f i c a t i o n ,   r e s e a r c h e r s   f r e que nt l y   e m pl oy   da t a   a u gm e nt a t i o n   a pp r o a c h e s   [24] .   W e   h a v e   e m pl oy e d   t h e   d a t a   a ug m e n t a t i o t e c hni que   t o   e xp a n d   t h e   p a i nt i ng   d a t a s e t   i o r de t o   i m p r o v e   i m a ge   c l a s s i f i c a t i o n   r e s ul t s   [25] .   T h e   a ug m e nt a t i o f un c t i o n s   a r e   a ppl i e d   us i ng  t h e   Im a ge D a t a G e n e r a t o r   c l a s s   f r o m   T e n s o r F l o w s   K e r a s   m o dul e   a s   s h o w n   b e l ow .     da t a ge =   I m a ge D a t a G e n e r a t o r (   r o t a t i o n_ r a nge = 40 ,   w i dt h _s hi f t _ r a n ge = 0. 2 ,   h e i g ht _s h i f t _ ra n ge = 0 . 2 ,   s h e a r _ ra n ge = 0 . 2 ,   z o o m _r a nge = 0. 2,   h o ri z o n t a l _f l i p = T rue ,   f i l l _m o de = ' n e a r e s t '   )     A ugm e n t a t i o n   f u n c t i o n s   a rt i f i c i a l l y   e xpa n a n d   di v e r s i t y   da t a s e t s   by   a ppl y i n c ha n ge s   t o   p r e e xi s t i n g   da t a .   rotation_range=40   i s   t h e   r o t a t i o f u n c t i o n,   r o t a t e s   t h e   pi c t u r e   up   t o   40   de g r e e s   a t   ra n do m .   T h e   width_shift_range=0.2   f un c t i o i s   us e t o   r a ndo m l y   s hi f t   t h e   pi c t u r e   h o ri z o n t a l l y   by   up  t o   20 %   o f   i t s   w i dt h.   T h e   p i c t u r e   i s   r a ndo m l y   s h i f t e v e r t i c a l l y   by   up  t o   20%  o f   i t s   h e i g ht   w h e height_shift_range=0.2   i s   us e d.   A   s h e a r   t r a n s f o r m a t i o n   ( t i l t i n g)  o f   up  t o   20%  i s   a pp l i e t o   t h e   pi c t u r e   by   f un c t i o n   shear_range=0.2 T h e   p i c t u r e   m a y   be   a r b i t ra r i l y   z o o m e i o o ut   b y   up  t o   20 %   w i t zoom_range=0.2 .   T o   f l i p   t h e   i m a ge   h o ri z o n t a l l y   w e   us e t h e   f un c t i o n   horizontal_flip=True .   A f t e r   t ra n s f o r m a t i o n s ,   t h e   fill_mode='nearest'   f un c t i o us e s   t h e   v a l ue s   o f   t h e   c l o s e s t   n e a r b y   pi xe l s   t o   f i l l   i n e w l y   pr o duc e pi xe l s .   F o l l ow i n g   t h e   a u gm e n t a t i o p r o c e dur e ,   w e   o b t a i n e d   a   s i z a b l e   pa i nt i ng   da t a s e t   w i t 2 , 060   i m a ge s T h e   c o n c r e t e   s u r f a c e   da t a s e t   w hi c w e   h a v e   us e f r o m   K a g gl e   w e b s i t e   h a s   5 , 000  i m a ge s   w e r e   s uf f i c i e n t   f o r   t h e   i m a ge   c l a s s i f i c a t i o n ,   s o   w e   h a v e   a pp l i e t h e   a ugm e nt a t i o t e c hni que   o n l y   t o   t h e   pa i n t i n g   d a t a s e t .       2. 2 . 2.   P ai n ti n g   i m ag e   d atas e t   P a i n t i n g   i m a ge   c l a s s i f i c a t i o da t a   i s   c o l l e c t e by   ga t h e ri n p h o t o s   f r o m   d i f fe r e nt   r e s o ur c e s ,   da t a b a s e s ,   a n m us e um   r e po s i t o ri e s   w h i c h   a r e   a v a i l a b l e   onl i n e .   F i gu r e   2   s h o w s   t h e   p a i nt i ng  i m a ge s   w i t c r a c ks   w h i c h   a r e   o b t a i n e f r o m   t h e   g h e n t   a l t a r p i e c e   w e b s i t e   [26].   T h e   e a r l y   N e t h e rl a ndi s h   a r t i s t s   H ub e r t   a n d   J a v a E y c a r e   c r e di t e d   w i t h   c r e a t i n g   t h e   e n o r m o us ,   e l a b o r a t e   po l y pt y c h   a l t a r pi e c e   f r o m   t h e   1 5t c e nt u r y   t h a t   i s   ke pt   a t   S t .   B a v o ' s   Ca t h e d ra l   i G h e n t ,   B e l gi um .   T h e s e   i m a ge s   w h i c a r e   i n c l ude d   i t h e   d a t a s e t ,   a r e   o v e r y   h i g r e s o l ut i o t a ke a f t e r e s t o ra t i o s t a ge   w i t m a c r o p h o t o gr a p h y   m o da l i t y .   K n i g h t s   o f   c hr i s t   [ 27]  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       A   no v e l   appr oa c f or   de t e c t i on  o f   c r ac k s   i pai n t i n a nd  c on c r e t e   s ur f ac e   …  ( D e e pt i   V ad i c h e r l a )   991   pa n e l   f r o m   t h e   G h e n t   A l t a r pi e c e ,   w h i c h   m e a s u r e s   a p p r o xi m a t e l y   51. c m   i n   w i dt a n d   146 . c m   i h e i g ht   a s   s h o w n   i n   F i gu r e   2( a ),   i s   m a i n l y   us e t o   a dd  c ra c pa i n t i n i m a ge s   i o ur   da t a s e t .   C r a c i m a ge s   a r e   c r o ppe d   a n a r e   us e i t h e   s c a l e   545   pi xe l s / c m   s h o w n   i n   F i gu r e   2(b ).   M a c hi n e   l e a rni ng  m o de l s   a r e   t ra i n e d   w i t i m a ge   c l a s s i f i c a t i o da t a s e t s   t o   e n a b l e   t h e m   t o   i de nt i fy   a n c a t e go r i z e   i m a ge s   i n t o   p r e de t e rm i n e d   g r o ups .   E a c t ra i ni n i m a ge   ha s   b e e n   l a b e l l e m a n u a l l y ,   c l a s s i fy i n e a c o n e   a c c o r di n g   t o   i t s   c o n t e nt   a n d   a s s i g ni ng  i t   t o   t h e   c a t e go r y   of   i m a ge s   w i t c r a c ks   a n d   w i t h o ut   c ra c ks .   I n i t i a l l y   w e   go t   a   s e t   o f   c r o ppe pa i nt i ng   i m a ge s   o f   bo t c l a s s e s ,   t h e w e   us e a ug m e n t a t i o n   m e t h o t o   i n c r e a s e   t h e   s i z e   o f   o ur  pa i n t i n g   d a t a s e t .   T h e   t o t a l   2 , 06 0   i m a ge s   ha s   b e e n   o b t a i n e a f t e us i ng  a ugm e nt a t i o t e c hni que ,   w h i c l a t e r   us e i n   c l a s s i f i c a t i o n   pr o c e s s .   A m o n g   t h e   t o t a l   i m a ge s ,   1 , 440   i m a ge s   us e a s   t r a i n i ng   da t a s e t   a nd   620   i m a ge s   a r e   us e i t e s t i n g   p r o c e s s .   P a i nt i ng   i m a ge s   w i t a nd   w i t h o ut   c ra c ks   a r e   s h o w n   i F i gu r e   3 .           (a )   (b )     F i gu r e   2 P a i nt i n g   w i t h   c ra c ks   (a )   o ri gi na l   p a i nt i n g   i m a ge a nd  (b c r o pp ed   i m a ge           F i g u r e   3 .   E xa m p l e s   o f   di ff e r e n t   c ra c a ppe a r a n c e s   i p a i nt i ngs       2 . 2 . 3 C o n c r e t e   s u r fac e   d atas e t   T h e   d a t a s e t   c o n s i s t s   o f   c o n c r e t e   s u r f a c e   i m a ge s ,   i t   i s   di v i de d   i nt o   t w o   c a t e go r i e s   a s   w i t h   c ra c ks   a nd  w i t h o ut   c r a c ks .   T h e   da t a   i s   c o l l e c t e f r o m   K a ggl e   w e bs i t e   w hi c h   i s   a   m a c hi n e   l e a rni n c o m m u ni t y   w i t h   l a r ge   r e s o ur c e s   [ 28 ] .   T h i s   d a t a s e t   i n c l ude s   5 , 000   i m a ge s   w i t b a l a n c e c l a s s e s   of   i m a ge s   w i t h   a n d   w i t h o ut   c ra c ks .   T h e r e   w a s   a   l o t   o f   v a r i a t i o n   i t h e   s u r f a c e   po l i s a n d   l i g h t i ng  c o n di t i o n   o f   t h e s e   h i g h - r e s o l ut i o p h o t o gra p h s .   T h e s e   i m a ge s   a r e   w i t h   22 7 × 2 27  p i xe l s   d i m e n s i o n s .   Co n c re t e   s ur f a c e   i m a ge s   w i t a nd  w i t h o ut   c r a c ks   a r e   s h o w n   i F i g u r e   4 .   E n s u r i ng  t ha t   e v e r y   f e a t ur e   o f   t h e   i m a ge   ha s   a e qui v a l e n t   ra n ge ,   i t   i s   c r uc i a l   t o   ke e pi n g   t h e   gra di e nt s   f r o m   s p i r a l l i n g   o ut   o f   c o n t r o l .   S i n c e   t h e s e   CN N s   l e v e r a ge   t h e   i de a   o f   pa ra m e t e s h a ri n g ,   v a l ue s   s h a ri n g   w i l l   b e   d i f f i c ul t   i f   t h e   n e t w o r k   i nput s   a r e   n o t   s c a l e t o   h a v e   c o m pa r a b l e   k n o w n   ra n ge s .   T hi s   i s   b e c a us e   v a r i o us   r e gi o n s   o f   t h e   i m a ge   m a y   e n u c o nt a i n i ng  v a l ue s   f r o m   c o m pl e t e l y   di ff e r e n t   do m a i n s   a n d   ra n ge s .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i V o l .   40 ,   N o .   2 ,   N o v e m be r   20 25 :   9 88 - 1 00 0   992       F i g u r e   4 .   S a m p l e   i m a ge s   o f   c o n c r e t e   s u r f a c e       2. 3.    C NN  m o d e l s   T h i s   s t udy   e m pl oy e t hr e e   c o n v o l ut i o n a l   n e u r a l   n e t w o r m o de l s   a l o n w i t h   ge n e r a l   CN N   m o de l   t o   do   t h e   i m a ge   c l a s s i f i c a t i o n   o f   s ur f a c e s   of   pa i nt i n g   a nd  c o n c re t e   w i t h   a n w i t h o ut   c ra c ks .   I n c e pt i o n   V 3 ,   V G G   16,   a n d   R e s N e t - 50  a r e   t h e   t hr e e   m o de l s   o f   CN N .     2. 3 . 1 I n c e p t i o n   V m o d e l   A a dv a n c e CN N   m o de l   w i t 48   l a y e r s ,   I n c e pt i o V 3   i s   c a p a b l e   o f   r e c o gn i s i ng   a n d   l e a rni n g   c o m pl e pa t t e rn s   a n a t t r i b ut e s   f r o m   pi c t u r e s .   T hi s   t hi r e di t i o n   o f   G oo gl e ' s   In c e pt i o n   CN N   w a s   de s i gn e t s uppo r t   de e pe r   n e t w o r ks   w hi l e   p r e v e n t i n g   a e xc e s s i ve   n u m b e r   o f   pa ra m e t e r s   f r o m   b e i n g   us e [29 ].   O n e   o f   In c e pt i o V 3' s   m a i c ha r a c t e r i s t i c s   i s   i t s   a b i l i t y   t s c a l e   t o   m a s s i v e   da t a s e t s   a n ha ndl e   pi c t u r e s   o f   v a r i o us   s i z e s   a n d   r e s o l ut i o n s .   I n c e pt i o n - v h a s   r e c e pt i v e   f i e l ds   of   di ffe r e nt   w i dt h s   b e c a us e   i t   us e s   c o n vo l ut i o n a l   ke rn e l s   o f   di f fe r e nt   s i z e s .   T o   r e duc e   t h e   de s i g s p a c e   a nd   a c c o m pl i s f e a t u r e   f us i o a t   v a r i o us   s i z e s ,   t h e   n e t w o r e m pl o y s   a   m o dul a r   s t r uc t u r e   w i t f i na l   c o n n e c t i ng  [3 0].   L a r ge   c o n v o l ut i o ke rn e l s   i In c e pt i o n - v a r e   s pl i t   u i n t o   s m a l l e c o n v o l ut i o ke rn e l s   i s e que n c e ,   a n d   po o l i ng  a n d   c o n v o l ut i o a r e   c o upl e i p a r a l l e l .   In  t h e   p r o po s e r e s e a r c h   t h e   da t a s e t   o f   pa i n t i n g   i m a ge s   i s   us e t o   t ra i a nd  t e s t   t h e   I n c e pt i o v m o de l ,   du ri n t h i s   p r o c e s s   w e   h a v e   s t udi e m ul t i p l e   r e put e r e s e a r c pa pe r s .   A ut h o r s   us e t h e   m a l w a r e   s i g n a t u r e   i m a ge   da t a s e t   t o   c o m pa r e   t h e   pe r f o r m a n c e   o f   t e c h n o l o gi e s   l i n e a r e g r e s s i o n   (L R ),   a rt i f i c i a l   n e u r a l   n e t w o r k   (A N N ) ,   CN N .   I n c e pt i o n V 3' s   t ra n s f e r   l e a rn i ng   s t r a t e g y   pr o duc e a   s t r o n g   pe r f o r m a n c e   [31 ].   T h e   In c e pt i o n   V 3   m o de l   i s   us e a s   a   f o un d a t i o i a n o t h e r   s t udy ,   a n d   a   f ul l y   l i n ke l a y e r   i s   c o n s t r uc t e o n   t o of  i t   t o   m a xi m i s e   t h e   c l a s s i f i c a t i o p r o c e s s .   P r i o r   t o   t h e   c l a s s i f i c a t i o n   s t a ge ,   t h e   c us t o m   m o de l   i s   c o n c a t e n a t e w i t h   t h e   i nde pe n de n t l y   a c qui r e s e gm e n t e d   f e a t ur e s .   It   i m p rov e t h e   f un c t i o na l i t y   of   ke y   c h a r a c t e r i s t i c s   a n d   w a s   us e t o   t h e   f oo c a t e g o r i s a t i o n   p r o c e s s   [32].   T h e   m e t h o us e h e r e   i s   b a s e o n   us i n n e u ra l   n e t w o r ks   fo r   c l a s s i f i c a t i o n   a n I n c e pt i o n   V f o r   f e a t u r e   e xt r a c t i o n .   S i di f f e r e n t   s po r t s   ha v e   be e n   e xa m i n e a n c a t e go r i s e d.   O v e r   s i x   c a t e go r i e s ,   t h e   f r a m e w o r k' s   a v e r a ge   a c c ur a c y   w a s   96 . 64%   [33] .   I n c e pt i o V 3   m o de l   pr e s e nt s   a   p r o m i s i n g   t o o l   w h i c w o r ks   b e t t e f o r   c o n c r e t e   s ur f a c e   da t a s e t   [34]   a nd  b e y o n t h a t   i m p r o v i n g   i n dus t ri a l   q ua l i t y   a s s ura n c e   i s t e e l   m a nuf a c t uri n g   [35] .     2. 3 . 2.   V G G - 16   T h e   V G G - 16  m o de l   i s   a   CN N   a r c h i t e c t ur e   p r o po s e by   t he   v i s ua l   ge o m e t r y   gr o up  (V G G a t   t h e   U n i v e r s i t y   of   O x fo r d.   I t   s t a n ds   o ut   f o r   i t s   de pt h   w i t a   t o t a l   o f   16  l a y e r s ,   o f   w h i c h   1 a r e   c o n v o l ut i o na l   l a y e r s   a n d   3   a r e   f ul l y   l i n ke l a y e r s .   F o r   p i c t u r e   r e c o gni t i o a n d   c l a s s i f i c a t i o n,   V G G - 16   i s   o f t e n   u t i l i s e [3 6],   [3 7].     It   i s   a   s t ra i g ht f o r w a r d   a nd  e f f i c i e n t   t e c hn i q ue   f o r   c l a s s i fy i n g   i m a ge s .   M a x - po o l i n g   l a y e r s   c o m e   a f t e r   a   s t a c o f   c o n vo l ut i o n a l   l a y e r s   t h a t   b e c o m e   de e p e r   i t h e   m o de l ' s   a r c hi t e c t u r e .   T h e   m o de l ' s   a r c hi t e c t u r e   e n a b l e s   i t   t o   l e a rn  i nt ri c a t e   hi e ra r c h i c a l   r e p r e s e nt a t i o n s   o f   v i s ua l   da t a ,   pr o duc i n p r e c i s e   a n de pe n da b l e   p r e di c t i o n s .   E v e n   t h o ug h   V G G - 16   i s   l e s s   c o m pl e t h a n   m o r e   m o de rn   a r c hi t e c t u r e s ,   i t   i s   s t i l l   a   po pul a c h o i c e   fo r   m a n y   de e l e a rni n g   a p pl i c a t i o n s   b e c a us e   of   i t s   o ut s t a ndi n g   s pe e d   a n a d a pt a b i l i t y   [38].   T h e   pa i nt i ng  i m a ge   da t a s e t   us e i n   I n c e pt i o n   v c l a s s i f i c a t i o n   i s   a l s o   us e t o   t r a i a nd  t e s t   V G G - 16   m o de l .   A c qui r e r e s ul t s   a r e   di s c us s e i n   n e xt   s e c t i o n .   D i f f e r e n t   r e s e a r c h   p a pe r s   h a v e   b e e n   s t udi e t o   a na l y s e   r e s ul t s   b a s e o n   o t h e r   da t a s e t s .   Y e   [39]   s ugge s t e a   l i g ht w e i ght   m o de l   b a s e o n   V G G - 1 t h a t   c a i de nt i fy   a n c a t e go r i s e   r e m o t e   s e n s i n pi c t u r e s ,   e l i m i na t e   dup l i c a t e   i n f o r m a t i o n ,   a n d   s e l e c t i v e l y   e xt r a c t   c e r t a i c h a ra c t e ri s t i c s .   I a d di t i o t o   gu a ra n t e e i n c o rr e c t n e s s ,   t h i s   m o de l   l o w e r s   t h e   m o de l ' s   pa ra m e t e r s .     B h o s a l e   [40]   i n v e s t i ga t e t h e   e f fe c t i ve n e s s   o f   t h e   V G G - 16   a n d   R e s N e t - 34  a l go ri t hm s   o f   t h e   CN N   fo r   s upe r v i s e c l a s s i f i c a t i o n - b a s e l a n us e   l a n c o v e r   c h a nge   (L U L CC)  i de n t i f i c a t i o n.   M e di c a l   f i e l r e l a t e da t a s e t   i s   us e f o i m a ge   c l a s s i f i c a t i o us i n g   V G G - 16   m o de l .   A   V G G   s t a c ke c l a s s i f i e n e t w o r k   w a s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       A   no v e l   appr oa c f or   de t e c t i on  o f   c r ac k s   i pai n t i n a nd  c on c r e t e   s ur f ac e   …  ( D e e pt i   V ad i c h e r l a )   993   s ugge s t e by   t h e   a ut h o r s   i n   [4 1]  t o   c l a s s i fy   b r a i n   t um o u r   p i c t u r e s   w i t 99%   a c c u r a c y   w i t h o ut   t h e   n e e f o r   h u m a i n v o l v e m e n t .   T hr e e   a rt   c l a s s i f i c a t i o da t a s e t s   w e r e   us e i n   t h e   s t udi e s   [4 2]  a nd  t h e   r e s ul t s   s h o w e t h a t   t h e   s ugge s t e d   a pp r o a c s i g n i f i c a nt l y   o ut pe r f o r m s   t h e   c u rr e nt   b a s e l i n e   m e t h o ds ,   w h e r e   s ugge s t e d   a pp r o a c w a s   e v a l ua t e w i t a   s h a l l o w   n e u ra l   n e t w o r s e r v i n g   a s   t h e   s e c o n d - s t a ge   c l a s s i f i e a nd   s i x   d i s t i n c t   p r e - t r a i n e d   CN N s   s e r v i n a s   t h e   f i r s t - s t a ge   c l a s s i f i e r s .     2. 3 . 3.   R e s N e t - 50   R e s N e t   i s   a   m o de l   f o r   c l a s s i fy i n i m a ge s .   I a ddi t i o t o   o n e   M a xP o o l   a n d   o n e   a v e r a ge   po o l   l a y e r ,   a   R e s N e t   m o de l   v a r i a n t   k n o w n   a s   R e s N e t 50  h a s   48  c o n v o l ut i o l a y e r s   [43] .   R e s N e t   c r e a t e t h e   r e s i dua l   le a rn i ng  b l o c a s   a   s o l ut i o t o   t h e   di s a p pe a r i n g   g ra di e n t   p rob l e m .   A n   i n c r e a s e   i n   a c c ura c y   w a s   ob s e r v e i R e s N e t 50  w h e s ki p   c o nn e c t i o n s   w e r e   e m p l oy e t o   m a i nt a i t h e   g ra d i e nt   i t h e   de e pe l a y e r   [4 4].   T h e   ke y   dri v e r s   o f   i nn o v a t i o c o m e   f r o m   r e s i du a l   b l o c ks ,   w hi c a do pt   a   c o n ge s t i o de s i g o f   1x1,   3x3,   a n d   1x1   c o n v o l ut i o n s   t ha t   a r e   s i g n i f i c a nt   s o ur c e   o f   i nn o v a t i o n.   T o   l e s s e n   t h e   e ff e c t   o f   t h e   v a n i s hi n gra di e nt ,   r e m a i n i ng  c o nn e c t i o n s   a l s o   r e f e rr e t o   a s   s ki p   c o nn e c t i o n s   a r e   us e d.   T h e   p r o duc t   o f   o n e   l a y e r   c a n   b e   a dde i n s t a nt l y   t o   t h e   n e x t   l a y e r   t h a nks   t o   t h e s e   l i nka g e s .   R a t h e t ha e m p l oy i n g   t h e   t ra d i t i o n a l   f ul l y   c o n n e c t e l a y e r s ,   gl o b a l   a v e ra ge   po o l i ng  r e duc e s   t h e   ge o gra phi c a l   di m e n s i o n s   t o   a   1x1   g ri [45] .     A   f ul l y   c o nn e c t e l a y e r   t h a t   c l a s s i f i e s   i n f o r m a t i o n   v i a   s o f t m a s t i m u l a t i o c o m pl e t e s   i t s   c o n s t r uc t i o n.   R e s N e t - 50  i s   a   s t a n d a r d   t h a t   h a s   de m o n s t ra t e d   e f f i c a c y   i i m a ge   p r o c e s s i n g   p r o b l e m s   s i n c e   i t   c a n   h e l w i t h   t h e   r e s e a r c h   o f   de e n e t w o r ks   by   ut i l i z i n g   t h e   r e m a i n i ng  c o nn e c t i o n s .   W o r f o c us e o n   r e s n e t 50  m o de l   w h i c us e f i r e   i m a ge s   t o   s t udy   t h e   a l go r i t hm s   [46] .   T h e   f i n d i n gs   de m o n s t ra t e t h a t ,   w i t a a c c ur a c y   ra t e   o f   98%,   t h e   r e s n e t 50   m o de l   i s   m o r e   a c c ura t e   t ha t h e   s ugge s t e d   CN N   a l go ri t hm .   A ut h o r s   c o m b i n e t w o   m a i n s t r e a m   c o m put e r   v i s i o n   m o de l s ,   R e s n e t   3D   a n v i de o   s w i n   t r a n s f o r m e r   [47 ].   T h e   pr o po s e m o de l   i s   c o m pa r e d   w i t R e s N e t - 50.   A   R e s N e t - 50 - b a s e di a g n o s t i c   m e t h o f o p r e c i s e   b r e a s t   a b n o rm a l i t y   c a t e go r i s a t i o n   i s   i n t r o duc e   [48] .   U s i n t h e   IS IC  a r c hi v e   da t a s e t   [49 ],   t hi s   s t udy   pr e s e n t s   a a ut o m a t e s ki n   c a n c e r   c l a s s i f i c a t i o n   s y s t e m   w i t h   a e m pha s i s   o n   de e l e a rni n g .   D e r m o s c o pi c   i m a ge   c l a s s i f i c a t i o n   i s   do n e   us i n g   t h e   V G G - 16  a n R e s N e t - 50  m o de l s .   F o r   f e a t u r e   e xt ra c t i o n ,   t h e   w o r i n t e g r a t e s   a   s pa t i a l   py r a m i d   po o l i n g   l a y e r   i n t o   a   m o di f i e R e s N e t - 50  a r c hi t e c t u r e   w i t h   t r a n s f e l e a rni n g .       3.   R ES U LTS   A N D   D I S C U S S I O N   T h i s   s e c t i o p r e s e nt s   t h e   f i n d i n gs   a n d   a na l y s i s   o f   o ur   s ugge s t e d   m o de l ,   de m o n s t ra t i n g   t h e   c l a s s i f i c a t i o p r o c e s s ' s   pe r f o r m a n c e   e v a l ua t i o o f   t w o   da t a s e t   p h o t o s   of   pa i nt e d   a n d   c r a c ke d   c o n c r e t e   s ur f a c e s .   M o de l s   a r e   de v e l o pe us i n G o o gl e   Co l a b   pl a t f o r m   w i t h   P y t h o n   v e r s i o n   3 . 13  a n t h e   e xpe ri m e n t a l   s e t up  do n e   f o r   t h i s   i s   s y s t e m   w i t I n t e l   Co r e   p r o c e s s o r   i 5 - 6 500U   CP U   2. 40G H z ,   o u r   s y s t e m   w a s   c o n f i gu r e w i t 8G B   R A M ,   w i n do w s   11 - 64b i t   o pe ra t i n s y s t e m .     3 .1 .     Ex p e r i m e n ta l   r e s u l t   In c e pt i o n   V 3 ,   V G G - 1 6,   a nd  R e s N e t - 50   m o de l s   w e r e   us e t o   c l a s s i fy   2060  pi c t u r e s   f r o m   t h e   pa i nt i ng  i m a ge   c o l l e c t i o n .   T w o   b a s i c   m e t r i c s   a c c ura c y   a n d   l o s s   a re   us e t o   a s s e s s   h o w   w e l l   t h e s e   c l a s s i f i c a t i o m o de l s   pe r f o r m   du r i ng  t r a i n i ng  a n v a l i d a t i o n .   I F i gu r e s   5 - 8 ,   t h e   a c c u r a c y   of   t h e   ge n e ra l   CN N   m o de l   c a n   b e   s e e n   i F i gu r e   5 (a ) ,   I n c e pt i o V 3   i F i gu r e   6(a ),   V G G - 16   i F i g u r e   7( a ) ,   a n d   R e s N e t - 50  i F i gu r e   8 (a ) .   I t h o s e   gra p h s   t h e   c u r v e   i b l ue   s h o w s   t h e   a c c u r a c y   of   t h e   m o de l   du r i ng  t ra i ni n g   p h a s e   w h e r e a s   t h e   o r a nge - c o l o ur e c ur v e   s h o w s   t h e   a c c u ra c y   dur i ng  v a l i da t i o n   p h a s e .   T h e   l o s s   c ur v e s   f o r   t h e   ge n e r i c   CN N ,   I n c e pt i o V 3,   V G G - 1 6,   a nd  R e s N e t - 50  m o de l s   a r e   di s p l a y e i F i g ur e s   5 (b ),   6(b ),   7(b ),   a n d   8(b a c c o r di n g l y .   T h e   c ur v e   c o l o ur s   us e m a t c h   t h o s e   of   t h e   a c c ura c y   c ur v e .   T h e   l o s s   v a l ue   de t e r m i n e du r i ng  e a c e po c h   i s   s h o w n   o n   t h e s e   l o s s   c ur v e .   O n e   w h o l e   r u t hr o ug t h e   n e t w o r o f   t h e   e n t i r e   t ra i ni ng  d a t a s e t   i s   r e p r e s e n t e d   by   a e po c h .   M e a s ur i ng  h o w   m a n y   t i m e s   t h e   m o de l   ha s   v i e w e t h e   c o m pl e t e   da t a s e t   d u r i n g   t ra i ni n g   i s   t h e   b a s i c   i de a .   I n   l i n e   g r a p h,   X   a xi s   s h o w s   t h e   a c c ura c y   o r   l o s s   i n   r e s pe c t i ve   f i gur e   a n d   Y   a xi s   s h o w s   t h e   v a l ue s   o f   e poc h .   L i n e s   c o nn e c t   t h e   d a t a   po i n t s   t ha t   a r e   pl o t t e d   o t h e   a xe s .   T h e   g ra p s h o w s   h o w   t h e   de pe n de nt   v a ri a b l e   c h a nge s   w i t a n y   de v i a t i o n s   i t h e   i n de pe n de n t   v a ri a b l e s.   In  t h e   c o n c r e t e   s u r f a c e   da t a s e t ,   500 i m a ge s   ha v e   b e e n   us e i n   t h e   c l a s s i f i c a t i o n   p r o c e s s .   I n   F i g u r e s   9 - 12 ,   T h e   a c c ura c y   of   t h e   ge n e ri c   CN N   m o de l   i s   s h o w n   i F i gu r e   9( a ),   I n c e pt i o n   V 3   i F i g u r e   10( a ),   V G G - 16  i F i gu r e   1 1(a ) ,   a n d   R e s N e t - 50  i F i gu r e   12(a )   du ri n t h e   t ra i n i n g   a nd  v a l i da t i o p ha s e s .   T h e s e   g r a p h s   i n di c a t e   h o w   a c c ur a c y   v a r i e s   w i t e po c h .   F i gu r e s   9(b ),   10(b ),   11 (b ),   a n 12(b di s p l a y   t h e   l o s s   c ur v e s   fo r   t h e   ge n e ri c   CN N ,   I n c e pt i o n   V 3,   V G G - 16 ,   a n d   R e s N e t - 50  a l go ri t hm s ,   r e s pe c t i v e l y ,   us i n g   t h e   s a m e   da t a s e t .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i V o l .   40 ,   N o .   2 ,   N o v e m be r   20 25 :   9 88 - 1 00 0   994       (a )   (b )     F i g u r e   5 .   E xpe r i m e nt a l   r e s ul t s   o f   ge n e r a l   CN N   m o de l   us i ng  pa i nt i n g   i m a ge   d a t a s e t   ( a a c c ura c y   c ur v e   a n ( b l o s s   c ur v e           (a )   (b )     F i g u r e   6 .   E xpe r i m e nt a l   r e s ul t s   o f   In c e pt i o n   v m o de l   us i n g   p a i nt i n g   i m a ge   da t a s e t   ( a a c c ura c y   c ur v e   a n ( b l o s s   c ur v e           (a )   (b )     F i g u r e   7 .   E xpe r i m e nt a l   r e s ul t s   o f   V G G - 16  m o de l   us i n g   pa i n t i n i m a ge   d a t a s e t     ( a a c c ura c y   c ur v e   a n ( b l o s s   c ur v e           (a )   (b )     F i g u r e   8 .   E xpe r i m e nt a l   r e s ul t s   o f   R e s N e t - 50  m o de l   us i ng  p a i nt i n g   i m a ge   da t a s e t   ( a a c c ura c y   c ur v e   a n d   ( b l o s s   c ur v e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       A   no v e l   appr oa c f or   de t e c t i on  o f   c r ac k s   i pai n t i n a nd  c on c r e t e   s ur f ac e   …  ( D e e pt i   V ad i c h e r l a )   995       (a )   (b )     F i g u r e   9 .   E xpe r i m e nt a l   r e s ul t s   o f   ge n e r a l   CN N   m o de l   f o r   c o n c r e t e   s u r f a c e   da t a s e t   ( a a c c ura c y   c ur v e   a n d   ( b l o s s   c ur v e           (a )   (b )     F i g u r e   10 .   E xpe r i m e n t a l   r e s ul t s   o f   In c e pt i o n   V m o de l   f o r   c on c r e t e   s u r f a c e   da t a s e t           (a )   (b )     F i g u r e   11 .   E xpe r i m e n t a l   r e s ul t s   o f   V G G - 16  m o de l   us i n g   c o nc r e t e   s u r f a c e   da t a s e t   ( a a c c ura c y   c ur v e   a n ( b l o s s   c ur v e           (a )   (b )     F i g u r e   12 .   E xpe r i m e n t a l   r e s ul t s   o f   R e s N e t - 50  m o de l   us i ng  c o n c r e t e   s u r f a c e   da t a s e t   ( a a c c ura c y   c ur v e   a n ( b l o s s   c ur v e     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i V o l .   40 ,   N o .   2 ,   N o v e m be r   20 25 :   9 88 - 1 00 0   996   3 .2 .     M o d e l   e v al u ati o n   T h i s   s e c t i o n   p r e s e n t s   t h e   e xpe r i m e nt a l   f i n d i n gs   o f   fo ur   CN N   m o de l s   ut i l i s i n g   a   v a r i e t y   of  a s s e s s m e n t   c r i t e ri a ,   s uc h   a s   s e n s i t i v i t y ,   s pe c i f i c i t y ,   r e c a l l ,   a c c ur a c y ,   a n d   p r e c i s i o n   [50] ,   [51 ].   A n   a pp r o a c t h a t   i s   f r e que nt l y   us e t o   e v a l ua t e   a   t r a i n e m o de l ' s   p r e di c t i o po w e r   i r e l a t i o n   t o   a   c e r t a i v a l i da t i o da t a s e t   i s   t h e   c o n f us i o n   m a t r i x.   I n   F i gu r e   13 ,   d i s pl a y   t h e   c o n f us i o n   m a t r i c e s   f o r   t h e   ge n e ri c   CN N   i s   s h o w n   i n   F i gu r e   13(a ) ,   I n c e pt i o n   V 3   F i gu r e   13 (b ) ,   V G G - 16   F i gu r e   13(c ) ,   a n d   R e s N e t - 50   F i gu r e   13(d)   a l go r i t hm s   us i n g   t h e   pa i nt i n g   pi c t u r e   da t a s e t ,   r e s pe c t i v e l y .   In  F i g u r e   1 4 ,   t h e   c o nf us i o n   m a t ri c e s   f o r   t h e   ge n e ri c   CN N ,   I n c e pt i o n   V 3,   V G G - 16,   a n d   R e s N e t - 50  m o de l s   ut i l i s i n g   s pe c i f i c   pi c t ur e   da t a s e t s   a r e   s h o w n   i F i gu r e s   14( a ),   1 4(b ),   14(c ),   a n 14(d) .   T h e   pu rpo s e   of   t h e   c o n f us i o n   m a t ri x   i s   t o   s h o w   h o w   a c c ur a t e   o c o n f us e t h e   m o de l   i s .   T r ue   po s i t i v e   (t p),   t rue   n e ga t i v e   (t n ) ,   f a l s e   po s i t i v e   (f p),   a n d   f a l s e   n e g a t i v e   (f n c l a s s   v a l ue s   c a b e   ob t a i n e f r o m   t h e s e   m a t ri c e s .   T r ue   po s i t i v e s   i n di c a t e   t h e   n u m b e r   o f   pr o pe r l y   i de n t i f i e po s i t i v e   s a m pl e s ,   w h e r e a s   t r ue   n e ga t i v e s   i n di c a t e   t h e   n u m b e r   o f   c o r r e c t l y   pr e di c t e n e ga t i v e   s a m pl e s .           (a )   (b )           (a )   (b )     F i g u r e   1 3 .   F o P a i n t i n g   i m a ge   da t a s e t   c o n f us i o m a t ri c e s   o f   m o de l s ,   ( a )   ge n e r a l   CN N ,   ( b)   i n c e pt i o V 3 ,     ( c V G G - 16,   a nd  ( d R e s N e t - 50           (a )   (b )           (a )   (b )     F i g u r e   1 4 .   F o c o n c r e t e   i m a ge   da t a s e t   c o n f us i o m a t ri c e s   of   m o de l s ,   ( a ge n e r a l   CN N ,   ( b i n c e pt i o V 3,     ( c V G G - 16,   a n d   ( d)   R e s N e t - 50   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       A   no v e l   appr oa c f or   de t e c t i on  o f   c r ac k s   i pai n t i n a nd  c on c r e t e   s ur f ac e   …  ( D e e pt i   V ad i c h e r l a )   997   T h e   v a l ue s   t ha t   a r e   s h o w n   i t h e   T a b l e s   1   a nd   T a b l e   2   g i v e   i n f o r m a t i o a b o ut   t h e   pe r f o r m a n c e   o f   a l l   fo ur   CN N   m o de l s   t ri e o t w o   di ff e r e n t   d a t a s e t s .   T h e   v a l u e s   i n   t h e   t a b l e s   a r e   c a r e f ul l y   c a l c ul a t e d   us i n g   a   s e r i e s   o f   pa rt i c ul a m a t h e m a t i c a l   f o r m ul a s   a s   gi v e i t h e   ( 1 ) - ( 4 ) ,   p r o v i di ng   i m po rt a nt   i n f o r m a t i o o t h e   fo r e c a s t i n g   a b i l i t y   of   t h e   m o de l .   F i gu r e   1 5   sh o w s   t h e   a c c ura c y   c o m pa ri s o o f   a l l   f o ur   m o de l s   in   t h e   c h a rt   fo r m .   I t hi s   c o m pa r i s o n   i t   i s   o b s e r v e t ha t ,   I n c e pt i o n   V m o de l   a c h i e v e hi g h   a c c ura c y   w h e n   w e   t ra i n e d   a l l   fo ur   m o de l s   w i t pa i n t i n i m a ge   da t a s e t ,   w h i l e   i n   c a s e   o f   c on c r e t e   s ur f a c e   da t a s e t   VGG  - 16  m o de l   s h o w n   t h e   s l i g h t l y   gr e a t e r   a c c ura c y   t ha n   t h a t   o f   a c c ur a c y   a c h i e v e by   g e n e ra l   CN N ,   I n c e pt i o n V 3   a nd  R e s N e t - 50   m o de l s .      =  +   +  +  +    (1)      =   +    (2)      =   +    (3)      =   +    (4)       T a b l e   1 .   Co m p a r a t i v e   a na l y s i s   of   fo ur   CN N   m o de l s   us i ng  p a i nt i n g   i m a ge   da t a s e t   M o d e l   A c c u ra c y   ( % )   P re c i s i o n   ( % )   Re c a l l   (% )   S e n s i t i v i t y   ( % )   S p e c i f i c i t y   ( % )   CN N   9 1 . 4 9   9 5 . 3 7   8 7 . 3 0   8 7 . 3 0   9 5 . 7 2   In c e p t i o n   V 3   9 6 . 0 7   9 8 . 2 9   9 3 . 8 1   9 3 . 8 1   9 8 . 3 6   V G G 1 6   9 4 . 7 6   9 1 . 7 9   9 8 . 3 7   9 8 . 3 7   9 1 . 1 2   Re s N e t - 50   6 9 . 2 3   6 3 . 8 1   8 9 . 5 8   8 9 . 5 8   4 8 . 6 8       T a b l e   2 .   Co m p a r a t i v e   a na l y s i s   of   fo ur   CN N   m o de l s   us i ng  c o n c r e t e   s u r f a c e   da t a s e t   M o d e l   A c c u ra c y   ( % )   P re c i s i o n   ( % )   Re c a l l   (% )   S e n s i t i v i t y   ( % )   S p e c i f i c i t y   ( % )   CN N   9 2 . 9 5   9 3 . 5 1   9 2 . 3 1   9 2 . 3 1   9 3 . 5 9   In c e p t i o n   V3   8 7 . 8 2   8 5 . 5 4   9 1 . 0 3   9 1 . 0 3   8 4 . 6 2   V G G 1 6   9 4 . 8 7   9 4 . 8 7   9 4 . 2 2   9 4 . 8 7   9 4 . 8 7   Re s N e t - 50   9 2 . 3 1   9 3 . 4 2   9 1 . 0 3   9 1 . 0 3   9 3 . 5 9           F i g u r e   1 5 .   T e s t i n g   a c c u r a c y   of   e a c h   s e l e c t e m o de l       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.