I AE S In t er na t io na l J o urna l o f   Art if icia l In t ellig ence   ( I J - AI )   Vo l.  1 5 ,   No .   1 ,   Feb r u ar y   2 0 2 6 ,   p p .   888 ~ 900   I SS N:  2 2 5 2 - 8 9 3 8 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijai.v 15 .i 1 . p p 8 8 8 - 9 0 0           888     J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij a i . ia esco r e. co m   Bridg ing  hybrid  deep learning   det ection a nd lig h tw eig ht  ha ndcra ft ed  f ea t u res for robus sin g le sa mple face  re co g nition       F a uli nd a   E ly   Na s t it i 1 ,   So pin g i 1, 2 ,   Dedy   H a riy a di 3 ,   Sri Su m a rlind a 1, 4   1 D e p a r t me n t   o f   I n f o r mat i o n   S y s t e m,   F a c u l t y   o f   C o m p u t e r   S c i e n c e ,   U n i v e r si t a s   D u t a   B a n g sa   S u r a k a r t a ,   S u r a k a r t a ,   I n d o n e si a   2 D e p a r t me n t   o f   I n f o r mat i c s   E n g i n e e r i n g ,   F a c u l t y   o f   E n g i n e e r i n g ,   U n i v e r si t a s Has a n u d d i n M a k a ss a r ,   I n d o n e s i a   3 D e p a r t me n t   o f   I n f o r mat i o n   Te c h n o l o g y ,   F a c u l t y   o f   E n g i n e e r i n g   a n d   I n f o r mat i o n   T e c h n o l o g y ,   U n i v e r s i t a s J e n d e r a l   A c h m a d   Y a n i S l e ma n ,   I n d o n e si a   4 D e p a r t me n t   o f   I n f o r mat i o n   Te c h n o l o g y ,   U n i v e r si t i   K u a l a   L u m p u r ,   K u a l a   Lu m p u r ,   M a l a y si a       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   J u n   1 6 ,   2 0 2 5   R ev is ed   Dec   3 1 ,   2 0 2 5   Acc ep ted   J an   2 2 ,   2 0 2 6       S in g le  sa m p le  fa c e   r e c o g n it i o n   (S S F R)  re m a in a   c h a ll e n g in g   tas k   d u e   to   t h e   li m it a ti o n   o h a v in g   o n l y   o n e   re fe re n c e   ima g e   p e id e n ti t y ,   wh ic h   re d u c e s   e m b e d d in g   d iv e rsit y   a n d   d e c re a se ro b u st n e ss   u n d e r   v a riatio n s   o f   p o se ,   e x p re ss io n ,   a n d   il lu m i n a ti o n .   T h i stu d y   p ro p o se d   a   h y b ri d   fra m e wo rk   t h a in teg ra tes   d e e p   lea rn i n g - b a se d   d e tec ti o n   th r o u g h   a n c h o b o x   o p t imiz a ti o n   a n d   n o n - m a x imu m   s u p p re ss io n   ( NMS wit h   li g h twe ig h t   h a n d c ra fted   fe a tu re   e x trac ti o n   u si n g   lo c a l   b i n a ry   p a t tern   (LBP ) .   T h e   d e tec ti o n   sta g e   lev e ra g e d e e p   lea rn in g   t o   e n s u re   ro b u s t   fa c e   lo c a li sa ti o n ,   w h il e   LBP   m a in tain c o m p u tati o n a e fficie n c y   u n d e r   li m it e d - sa m p le  c o n d it i o n s.   Th e   train in g   p ro c e ss   sh o we d   a c c u ra c y   imp r o v e m e n fro m   4 7 . 5 %   a t h e   in i ti a e p o c h   to   9 8 . 0 %   a e p o c h   7 2 ,   wh i le  tes ti n g   a c c u ra c y   sta b il ize d   a 8 5 - 8 8 %   wit h   th e   b e st  v a lu e   o 8 7 . 9 % .   Ev a l u a ti o n   o n   4 8   n e fa c ial  ima g e a c h iev e d   8 9 . 6 %   a c c u ra c y ,   9 5 . 3 %   p re c isio n ,   9 1 . 1 %   re c a ll ,   9 3 . 1 %   F 1 - sc o re ,   a n d   0 . 9 4   a re a   u n d e r   th e   re c e iv e o p e ra ti n g   c h a ra c teristic  c u rv e   ( AU ROC ) .   R e a l - wo rld   imp lem e n tatio n   o n   A n d r o id   a n d   iOS - b a se d   a tt e n d a n c e   a p p l ica ti o n fu r th e v a li d a ted   t h e   m o d e l,   re a c h in g   8 8 . 4 6 %   a c c u ra c y   a c ro ss   5 2   tes ts  u n d e 5 0 - 4 0 0   lu x   il lu m i n a ti o n .   T h e   fin d i n g p ro v e d   t h a th e   p ro p o se d   h y b ri d   d e sig n   p ro v id e imp r o v e d   a c c u ra c y   a n d   sta b il it y   c o m p a re d   wit h   p re v i o u a p p ro a c h e s.   K ey w o r d s :   An ch o r   b o x   B io m etr ic   L o ca l b in ar y   p atter n s   No n - m ax im u m   s u p p r ess io n   Sin g le  s am p le  f ac r ec o g n itio n   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 :   Fau lin d E ly   Nastit i   Dep ar tm en t o f   I n f o r m atio n   Sy s tem ,   Facu lty   o f   C o m p u te r   Scien ce ,   Un iv er s itas   Du ta  B an g s Su r ak ar ta   Km .   2 0   Ki  Ma n g u n   Sar k o r o   R o ad ,   Su r a k ar ta,   C en tr al  J av a,   I n d o n esia   E m ail: f au lin d a_ ely @ u d b . ac . i d       1.   I NT RO D UCT I O   Face   r ec o g n itio n   h as  em er g ed   as  o n o f   th e   cr itical  tech n o lo g ies  in   d ig ital  s ec u r ity   an d   au th en ticatio n   s y s tem s   [ 1 ] ,   with   v ar io u s   ap p licatio n s   in   p u b lic  s u r v eillan ce   [ 2 ] ,   [ 3 ] ,   ac c ess   co n tr o [ 4 ] an d   id en tity   v er if icatio n   [ 5 ] ,   [ 6 ] .   I t s   ad v an tag es  in   p r o v id in g   ef f i cien s ec u r ity   an d   u s er   co n v e n ien ce   h av m a d it  p r ef er r ed   c h o ice  ac r o s s   m u l tip le  s ec to r s ,   in clu d in g   g o v er n m en t,  b u s in ess ,   an d   th e   in ter n et  o f   t h in g s   ( I o T )   [ 7 ] [ 9 ] .   I n cr ea s in g l y ,   th ese  s y s tem s   ar ad o p ted   in   em b ed d ed   d e v ices,  s u ch   as  m o b ile  d ev ices  [ 1 0 ] ,   [ 1 1 ] ,   wh ich   r eq u i r r ea l - tim i d e n tific atio n   with   h ig h   ac cu r a cy   [ 1 2 ] ,   [ 1 3 ] .   Ho wev er ,   i m p lem en tin g   f ac ial   r ec o g n itio n   in   em b ed d e d   d ev i ce s   p r esen ts   s ig n if ican ch alle n g es,  p ar ticu lar ly   in   th co n te x o f   s in g le  s am p le  f ac r ec o g n itio n   ( SS FR ) ,   wh er o n l y   s in g le   f ac ial  im ag e   i s   av ailab le  f o r   tr ain in g   p u r p o s es  [ 1 4 ] [ 1 6 ] .   T h is   co n d itio n   c o m m o n ly   ar is es  in   s ec u r ity   s y s tem s   p er m itti n g   o n ly   o n e - tim r eg is tr atio n ,   s u ch   as  elec tr o n ic   id en tity   ca r d s   ( e - I D) ,   p ass p o r t s ,   o r   u s er   v e r if icatio n   in   m o b il b an k in g   ap p licatio n s .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ar tif   I n tell     I SS N:   2252 - 8 9 3 8       B r id g in g   h y b r id   d ee p   lea r n i n g   d etec tio n   a n d   lig h tw eig h h a n d cra fted   fea tu r es fo r   … ( F a u li n d a   E ly  N a s titi )   889   Alth o u g h   d ee p   lear n in g   m eth o d s   h av d em o n s tr ated   s u p er io r   p er f o r m an ce   in   f ac ial  r ec o g n i tio n   task s   [ 1 7 ] [ 1 9 ] ,   th ei r   ef f ec tiv e n ess   d ec r ea s es  s ig n if ican tly   in   o n b o ar d   a p p licatio n s   u n d er   SS FR   co n d itio n s .   I n   s u ch   ca s es,  th m o d els  s u f f er   f r o m   p o o r   g e n er aliza tio n   ac r o s s   v a r iatio n s   in   lig h tin g ,   p o s e,   an d   ex p r ess io n   m ak i n g   SS F R   o n o f   th m o s ch allen g in g   s ce n ar io s   in   m o b ile - b ased   f ac r ec o g n itio n   [ 2 0 ] ,   [ 2 1 ] .   SS F R   was   r eg ar d ed   as  an   ex tr e m ca s o f   f ew - s h o lear n in g ,   as  ea ch   id en tity   wa s   r ep r esen ted   b y   o n l y   a   s in g le  f ac ial  im ag e   [ 2 2 ] As  ch allen g e   with in   th e   lo w - d ata  r e g im e,   SS FR   r eq u i r ed   s p ec ialized   s tr ateg ies  to   en ab le  m o d els  to   g en er alize   ef f ec tiv el y   d esp ite  th s ca r city   o f   d ata  [ 2 3 ] ,   [ 2 4 ] .   Ap p r o ac h es  s u ch   as  m etr ic  l ea r n in g ,   t h u s o f   lo ca f ea tu r es,  atten tio n   m ec h an is m s ,   an d   ev e n   m eta - lea r n i n g   o r   g e n er ativ a u g m e n tatio n   h av e   f r e q u en tly   b ee n   e x p lo r e d .   Ho wev er ,   th i s   s tu d y   p r o p o s ed   a   lig h ter   alter n ativ b y   f o cu s in g   o n   t h o p tim izatio n   o f   d etec tio n   an d   f ea tu r e x tr ac tio n   p r o ce s s es.    p leth o r a   o f   s tu d ies  h av e   p r e v io u s ly   ex a m in ed   t h ef f icac y   o f   d iv er s f ac ial   r ec o g n itio n   m o d els  in   ad d r ess in g   th SS F R   ch all en g e.   Ho wev er ,   th attain e d   ac cu r ac ies  h av b ee n   d ee m ed   in ad eq u ate.   C o m p ar ativ s tu d ies  ev alu atin g   m o d els  f o r   SS FR   h av r ep o r ted   ac cu r ac ies  o f   p r in ci p al  c o m p o n en an aly s is   ( PC A )   ( 1 0 %),   lin ea r   d is cr im in an an aly s is   ( L DA )   ( 2 7 . 6 9 % ) ,   k er n el  p r i n cip al  co m p o n en t   an aly s is   ( KPC A )   ( 1 4 . 6 2 %),   k e r n el  f is h er   an aly s is   ( KFA )   ( 2 5 . 3 8 %),   r eg u lar i ze d   s u p er v is ed   L DA  ( R SLDA )   ( 5 7 . 4 6 %),   l o ca lly   r o b u s p atter n   p r o p a g atio n   with   g lo b al  r eg u lar izatio n   r e d u ctio n   ( L R PP - GR R )   ( 5 7 . 4 3 %),   d ee p   k - n ea r est  n eig h b o r s   ( KNN )   ( 3 7 . 6 9 %),   an d   Dlib   f ac r ec o g n itio n   lib r ar y   ( DL I B )   d ee p   lear n i n g   ( 6 3 . 2 8 %)  [ 2 5 ] .   E v e n   with   th in tr o d u ctio n   o f   m o r e   ad v an ce d   m o d els  s u ch   as,  Ar cFac attain ed   5 2 ac cu r ac y   [ 2 6 ] co n d itio n al  g en er ativ e   ad v er s ar ial   n etwo r k   ( C GAN )   ac h iev e d   7 6 [ 2 7 ] ,   Mo b ileFace Net  [ 2 8 ] ,   Gh o s t Face Net  [ 2 9 ] ,   [ 3 0 ] b o th   ap p r o ac h es  wer n o o r i g in ally   d esig n ed   f o r   SS FR ,   th er eb y   lim itin g   th eir   co n tr ib u ti o n s   to   m u lti - s am p le  s ce n ar io s .   R en d er in g   t h em   in a d eq u ate  f o r   s in g le - s am p le   f ac i al  r ec o g n itio n   task s .   T h er ef o r e ,   s tr en g th en in g   th e   s tag es o f   f ac d etec tio n   a n d   e x tr ac tio n   b ec am ess en tial p r io r   to   th em b e d d in g   p r o ce s s .   T o   e n h a n ce   S S F R   p e r f o r m a n c e ,   p r ec i s e   f a c d e te c t i o n   was   c o n s i d e r e d   e s s e n t i a p r i o r   to   f e a t u r e x t r a c t io n .   I n   m o d er n   f a c i a r e c o g n i t io n   p i p e l i n e s ,   a n ch o r   b o x - b a s e d   ap p r o ac h e s   w er e   a d o p t e d   to   en a b le   m u l t i - s c a le   a n d   m u l t i - a s p e c r a t i o   p r e d ic t i o n s ,   w h i l e   n o n - m a x im u m   s u p p r e s s i o n   ( N MS )   w a s   a p p l i ed   t o   e l i m i n a t o v e r l ap p in g   p r e d ict i o n s ,   r e t a in i n g   o n l y   t h m o s t   p r o b ab l e   c an d id a t e s   [ 3 1 ] .   T h o u t p u t s   f r o m   d e t e c t io n   r em a i n ed   a s   lo c a l iz a t i o n   r e s u l t s   an d   r e q u i r ed   f u r t h e r   p r o c e s s i n g   t h r o u g h   f ea t u r ex t r a c t io n   to   r e p r e s e n f ac i a d a t n u m e r i ca l l y .   A t h i s   s t a g e,   lo c a b in ar y   p a t te r n s   ( L B P )   w er w i d e ly   em p lo y ed   d u t o   t h e i r   s im p l i c i ty ,   s p e ed ,   an d   r o b u s t n e s s   ag a in s t   i l l u m in a t io n   v a r ia t i o n s   [ 3 2 ] .   S tu d i e s   r e p o r t e d   t h a L B P   a c h i ev e d   ac c u r a c y   r a t e s   o f   7 6 %   w i t h   e l l i p t i c a l   m a s k s ,   8 4 . 1 %   w i t h   r e c t an g u l a r   m a s k s ,   an d   7 8 %   in   s t a n d a r d   i m p l e m e n t a t io n s   [ 3 3 ] .   H o wev e r ,   L B P   w a s   s t i l l   l i m i t e d   u n d er   e x tr e m e   p o s e   v a r i a t io n s ,   i n d i ca t i n g   t h a t   i t s   i n t e g r a t i o n   w i th   m o d e r n   a n ch o r - N M S - b a s e d   d e te c t i o n   wa s   v i e w ed   a s   p r o m i s in g   s t r a t e g y   to   im p r o v S S F R   a c c u r a cy .   P r e v i o u s   s t u d i e s   h a d   p r im a r il y   f o c u s ed   o n   f e a tu r e   e m b e d d i n g   o r   d a t a   au g m e n t a ti o n ,   w h i l e   t h o p t i m iz a t i o n   o f   a n ch o r - N M S - b a s e d   d e t e c t i o n   u n d e r   S S F R   s c e n a r io s   h ad   n o b e en   ex t e n s i v e ly   ex p lo r ed .   F u r t h er m o r e,   a l th o u g h   L B h ad   b e e n   p r o v e n   e f f i c i en a n d   r o b u s t   ag a i n s i l l u m in a t i o n   c h an g e s ,   i t s   a p p l i ca t i o n   h a d   r a r e ly   b e en   s t r a t e g i ca l l y   i n te g r a t e d   w i th   m o d e r n   d e t e c t io n   t e ch n iq u e s .   E v a l u a t io n s   u n d er   r e a m o b i l d e v i c co n d i t i o n s   a l s o   r e m a in e d   l im i t e d ,   d e s p i te   th h ig h   d em an d   f o r   b io m etr i c   a p p l i c a t i o n s   o n   s u c h   p l a t f o r m s .   T h i s   s t u d y   p r o p o s e d   a   h y b r i d   f r a m e w o r k   t h a t   c o m b i n e d   a n c h o r - N M S   f o r   d e t e c t i o n   p r e p r o c e s s i n g   w i t h   L B P   f o r   f e a t u r e   e x t r a c t i o n .   A n c h o r - N M S   w a s   e m p l o y e d   t o   e n s u r e   p r e c i s e   f a c e   l o c a l i z a t i o n   b y   s u p p r e s s i n g   d u p l i c a t e s ,   w h i l e   L B P   w a s   u t i l i z e d   t o   p r o v i d e   l i g h t w e i g h t   t e x t u r e   r e p r e s e n t a t i o n   r e s i s t a n t   t o   i l l u m i n a t i o n   v a r i a t i o n s .   T h i s   i n t e g r a t i o n   w a s   e x p e c t e d   t o   y i e l d   a   m o r e   a c c u r a t e ,   r o b u s t ,   a n d   e f f i c i e n t   S S F R   s y s t e m   s u i t a b l e   f o r   m o b i l e   d e v i c e   i m p l e m e n t a t i o n .   A d d i t i o n a l l y ,   t h e   s t u d y   a i m e d   t o   e v a l u a t e   t h e   s y s t e m s   r o b u s t n e s s   a g a i n s t   v a r i a t i o n s   i n   l i g h t i n g ,   p o s e ,   a n d   f a c i a l   a t t r i b u t e s ,   w h i l e   a l s o   d e m o n s t r a t i n g     i t s   i m p l e m e n t a t i o n   f e a s i b i l i t y   t h r o u g h   c o s i n e   s i m i l a r i t y - b a s e d   e v a l u a t i o n   a n d   r e a l - w o r l d   m o b i l e   a p p l i c a t i o n   s c e n a r i o s .       2.   RE S E ARCH   M E T H O D   2 . 1 .     M a t er ia ls   T h u s o f   SS F R   f o r   ea ch   s u b ject  h as  b ee n   id en tifie d   as  f u n d am e n tal  lim itatio n ,   as  i n o o n ly   in cr ea s es  th lik elih o o d   o f   f alse  p o s itiv es  b u al s o   co n s tr ain s   th m o d el’ s   ab ilit y   t o   ac h iev r eliab le  g en er aliza tio n .   T o   o v er c o m t h is   co n d itio n ,   an   e x p er im e n tal  d esig n   was  f o r m u lated   as  s h o w n   in   Fig u r 1 .   S th at  th ef f ec tiv en ess   o f   th e   alg o r ith m   co u l d   b test ed   d ir ec tly   in   lim ited   d ata  s it u atio n ,   with   r esu lts   m ea s u r ed   th r o u g h   ac cu r ac y   p e r ce n tag e,   d etec tio n   er r o r   r ates,   an d   co m p u tatio n al  e f f icien cy .     T o   en s u r t h at  th m o d el  h as  h ig h   le v el  o f   ac c u r ac y   in   ac co r d an ce   with   th SS FR   s ce n ar io ,   f ac e   d etec tio n   ex p er im en ts   wer co n d u cte d   in   a   Py th o n - b ase d   v ir tu al  la b o r ato r y   e n v ir o n m en t.  T h e   r esear ch   d ataset  was  co llected   d ir ec tly   b y   r esear ch er s   at  Un iv er s itas   Du ta  B an g s Su r ak ar ta .   T h d ataset  co n s is ts   o f   2 3 9   s u b jects  allo ca ted   f o r   d at tr ain in g   1 9 1   s u b jects  an d   d ata  test in g   4 8   s u b jects,   with   o n ly   o n f ac im a g e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 9 3 8   I n t J Ar tif   I n tell Vo l.  1 5 ,   No .   1 ,   Feb r u ar y   2 0 2 6 :   888 - 9 0 0   890   p er   s u b ject  in   ac co r d a n ce   with   th SS F R   p r in cip le.   E ac h   im ag was  p r o ce s s ed   th r o u g h   p r e - p r o ce s s in g   s tag e   an d   d etec ted   u s in g   y o u   o n ly   lo o k   o n c v er s io n   5   ( YOL Ov 5 ) ,   wh ich   h ad   b ee n   o p tim is ed   with   an ch o r - NM S.   I n   ad d itio n ,   4 8   n ew   s u b jects  f r o m   Un iv er s itas   Du ta  B an g s Su r ak ar ta   s tu d en ts   wer e   also   co llected   an d   u s ed   e x clu s iv ely   in   th c o s in s im ilar ity - b ased   ev alu atio n   s tag e.   W ith   th is   ap p r o ac h ,   th p er f o r m an ce   o f   th o p tim is ed   m o d el   was  n o o n l y   test ed   f o r   d etec tio n   ca p ab ilit ies  b u t   also   f o r   f a ce   v er if icatio n   an d   id en tific atio n   p r o ce s s es.  T h is   s tr ateg y   was  d esig n ed   to   r ep r esen r ea lis tic  s ce n ar io   o f   S SF R   u s o n   m o b ile   d ev ices,  wh er tr ain in g   d ata  is   lim ited ,   b u th m o d el  is   s ti ll  r eq u ir ed   to   b a b le  to   g en e r alis id en titi es  th at   h av n o t b ee n   i n v o lv e d   b ef o r e .   All  p r o ce d u r es  in   th is   s tu d y   wer e   co n d u cted   in   c o m p l ian ce   with   r ec o g n ize d   eth ic al  r esear ch   s tan d ar d s .   T h f ac ial  im ag es  em p lo y ed   f o r   ex p e r im en tatio n   wer co llected   with   in f o r m ed   co n s en f r o m   th p ar ticip an ts   an d   wer u s ed   ex clu s iv ely   f o r   ac ad em ic  a n d   s cien tific   p u r p o s es.  T h r o u g h o u th p r o ce s s   o f   d at a   co llectio n   an d   a n aly s is ,   co n f i d en tiality   was  m ain tain e d ,   p o ten tial  r is k s   wer m in i m ized ,   an d   th e   r ig h ts   o f   p ar ticip an ts   wer f u lly   r esp ec ted   in   lin with   eth ical  r esear c h   p r in cip les.     2 . 2 .     M et ho ds   T h p r o ce s s   b eg in s   as  s h o wn   in   Fig u r 1   with   f ac ia im ag es  th at  ar p r o ce s s ed   th r o u g h     p r e - p r o ce s s in g   an d   d etec tio n   s tag es  u s in g   YOL Ov 5 ,   wh ich   is   o p tim is ed   u s in g   an c h o r - NM S.  T h d etec tio n   r esu lts   ar th en   ex tr ac ted   u s i n g   R GB   co lo r   m ap p in g   co m b in with   L B an d   p r o jecte d   in to   v ec to r   s p ac e,   wh ich   is   s u b s eq u en tly   u s ed   in   th test in g   p r o ce s s   with   b o th   tr ain in g   an d   test   d ata.   Nex t,  a n   ev alu atio n   b ased   o n   co s in s im ilar ity   an d   o n b o a r d   m o b ile  is   p er f o r m ed .           Fig u r 1 .   T h p ip elin e   f o r   f ac e   r ec o g n itio n   m o d elin g       Ph ase  o n aim ed   to   m in im ize   b ias  an d   en h an ce   g e n er aliza tio n ,   all  im ag es  wer co llected   th r o u g h   a   r an d o m ize d   s am p lin g   p r o ce s s   co v er in g   t h r ee   f ac ial  co n d itio n s ,   as sh o wn   in   Fig u r 2 .   Fig u r 2 ( a)   f r o n tal  an g le   ey ewe ar ,   Fig u r 2 ( b )   h ijab   s lig h an g le,   a n d   Fig u r e   2 ( c )   f r o n tal  an g le   an g le  with o u ad d itio n al  attr ib u tes.   T h e   r an d o m   s elec tio n   en s u r ed   th at   ea ch   s u b ject  h ad   an   eq u al  p r o b ab ilit y   o f   r ep r esen tatio n   ac r o s s   d if f er en p o s v ar iatio n s ,   p r e v en tin g   o v e r f i ttin g   to war d   s p ec if ic  f ac ial  o r ien tatio n s   o r   attr ib u tes.  T h is   ap p r o ac h   also   s im u lates  r ea lis tic  d ep lo y m en s ce n ar io s   o f   SS FR ,   wh er s y s tem   u s er s   m ay   ap p ea r   with   d iv er s v is u al  co n d itio n s   th at  ca n n o t b e   p r e d eter m in ed   d u r in g   m o d el  tr ain i n g .         ( a)     ( b )     ( c)     Fig u r 2 .   Data s et  f ac co n d itio n   s am p le   of   ( a)   f r o n tal  a n g le  ey ewe ar ,   ( b )   h ijab   s lig h t a n g le ,   an d   ( c )   f r o n tal  an g le  an g le  with o u t a d d itio n al   attr ib u tes   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ar tif   I n tell     I SS N:   2252 - 8 9 3 8       B r id g in g   h y b r id   d ee p   lea r n i n g   d etec tio n   a n d   lig h tw eig h h a n d cra fted   fea tu r es fo r   … ( F a u li n d a   E ly  N a s titi )   891   Ph ase  two ,   f o cu s ed   o n   p r e p r o ce s s in g   o p tim izatio n   to   en s u r ac cu r ate  f ac d etec tio n   an d   co n s is ten ex tr ac tio n .   As  illu s tr ated   in   Fig u r 3 ,   th p r o ce s s   b eg an   w ith   th ap p licatio n   o f   a n ch o r   b o x es  to   g en e r ate  m u ltip le  b o u n d in g   b o x   p r o p o s als  w ith   v ar y in g   s izes  an d   asp ec r atio s   ac co r d in g   to   th s h ap o f   th f ac e.   T h ese  p r o p o s als  wer s u b s eq u en tly   f ilter ed   u s in g   NM S,   wh ich   r em o v ed   o v er lap p i n g   o r   lo w - co n f id e n ce   b o u n d in g   b o x es,  leav in g   o n ly   th m o s t r ep r esen tativ d etec tio n   f o r   ea c h   f ac e.   Af ter   o p tim izatio n ,   th d etec te d   f ac ial  r eg io n s   wer cr o p p e d   f r o m   th e   o r ig i n al  im ag es  an d   p r ep ar e d   f o r   t h f o llo w in g   s tep s ,   s u ch   as  n o r m alis atio n   an d   f e atu r e x tr ac tio n .   T h is   r ef in em e n en s u r ed   t h at  o n l y   th e   r elev an t   f ac r eg io n s   wer p r o ce s s ed ,   r ed u cin g   b ac k g r o u n d   n o is an d   im p r o v in g   r ec o g n itio n   ac cu r ac y .           Fig u r 3 .   I m ag p r ep r o ce s s in g   o p tim izatio n   s tep s       T o   ca r r y   o u th is   d etec tio n   p r o ce s s ,   YOL Ov 5   was  em p l o y ed   e x clu s iv ely   as  t h f ac e   d etec tio n   m o d u le.   W h ile  Fig u r e   3   illu s tr ates  th s eq u en tial  p r ep r o ce s s in g   s tep s ,   Fig u r 4   p r esen ts   th YOL Ov 5   ar ch itectu r th at   en a b led   th is   s tag e.   T h a r ch itectu r e   co n s is ted   o f   th r ee   s eq u en tial  c o m p o n en ts b ac k b o n e   f o r   h ier ar ch ical   f ea tu r e   ex tr ac tio n ,   a   n ec k   ( p at h   ag g r eg atio n   n etwo r k   ( PANet ) )   f o r   ag g r eg atin g     m u lti - s ca le  f ea tu r es,  an d   h e ad   f o r   g e n er atin g   th f i n al  b o u n d in g   b o x   p r ed ictio n s .   I n   th is   s tu d y ,   YOL Ov 5   was  o p tim is ed   with   an c h o r - N MS  to   ac h iev e   r o b u s f ac e   lo c alis atio n   with o u ex ten d in g   its   f u n ctio n ality   to   th e   r ec o g n itio n   s tag e.           Fig u r 4 .   YOL Ov 5   s tep s       P h a s e   th r e in v o l v ed   t h tr a n s f o r m a t i o n   o f   cr o p p ed   R G B   f a c i m ag e s   in t o   d i s c r i m i n a t i v n u m e r i c a l   r e p r e s e n t a t io n s .   T o   a c h i e v e   t h i s ,   L B P   w e r e   ap p l ie d   t o   th e   g r a y s c a l e - co n v e r t ed   i m a g e s   t o   ex t r ac t e x t u r e - b a s e d   d e s cr i p to r s .   T h i s   m e th o d   co m p a r e s   th e   in t e n s i t y   o f   e a ch   ce n tr a l   p i x e l   w i t h   th a t   o f   i t s   n e i g h b o r in g   p ix e l s ,   p r o d u c in g   r o b u s t   lo c a t e x tu r s i g n a t u r e .   T h e   b i n ar y   co d e s   g en e r a t ed   f r o m   t h i s   p r o c e s s   w e r e   co n v e r t ed   i n to   n u m e r i c a l   ar r ay s   a n d   s u b s e q u e n t ly   n o r m a l i s e d   u s i n g   th e   L 2   m e th o d   t o   f o r m   u n i t - le n g t h   f e a tu r e   v e c to r s .   T h e   d e c i s i o n   t o   u s e   L B P   wa s   b a s e d   o n   it s   c o m p u ta t i o n a l   e f f i c i en c y   a n d   s u i t a b i l i t y   f o r   m o b i l e   d ep l o y m e n t .   Un l i k co n v o lu t i o n a n e u r a l   n e t wo r k   ( C N N ) - b a s e d   f e a tu r e   ex t r a c t o r s ,   w h i c h   t y p i c a l l y   d e m an d   h i g h   p r o c e s s i n g   p o w er   an d   m e m o r y ,   L B P   p r o d u c e d   l i g h t w e ig h t   d e s c r i p to r s   w i t h   l o w   c o m p l ex i t y ,   th e r e b y   r ed u c i n g   i n f e r en c e   t i m e   w h i l e   p r e s e r v i n g   d i s cr i m in a t i v e   ca p a b i l i ty .   T h i s   m a d e   L B P   p a r t i cu l a r ly   r e l ev an t   i n   t h e   c o n t ex t   o f   S S F R ,   w h e r e   b o t h   e f f i c i e n c y   an d   g en e r a l i s a t i o n   w er e   cr i t i c al  u n d e r   r e s o u r c e - c o n s t r a in e d   en v i r o n m e n t s .   T h e   n o r m a l i s ed   f e a t u r e   v e c t o r s   t h en   s e r v e d   as   t h e   f o u n d a t io n   f o r   t h e   t r a i n in g   a n d   t e s t i n g   s t ag e s .   Ph ase  f o u r   o u tlin ed   th tr ain i n g   an d   test in g   p r o ce d u r o f   th r ec o g n itio n   m o d el  u s in g   L B f ea tu r v ec to r s .   Fro m   2 3 9   s u b jects,  1 9 1   wer e   allo ca ted   f o r   t r ain in g   an d   4 8   f o r   test in g ,   with   o n i m ag p er   s u b ject  to   f o llo th SS F R   p r in cip le.   T r ain in g   was  co n d u cted   in   Py th o n - b ased   en v ir o n m en f o r   u p   to   7 2   ep o c h s .   Per f o r m an ce   was  m o n it o r ed   u s in g   f o u r   m etr ics:   tr ain in g   l o s s ,   v alid atio n   lo s s ,   tr ain in g   a cc u r ac y ,   an d   test in g   ac cu r ac y .   An   ea r ly   s to p p in g   m ec h an is m   was  ap p lied   o n ce   v alid atio n   p er f o r m an ce   s t ab ilis ed   to   p r ev en o v er f itti n g .   L o g s   an d   p lo ts   w er g en er ate d   th r o u g h o u th e   p r o ce s s   to   p r o v id d ata  f o r   an aly s is   in   th r esu lts   an d   d is cu s s io n   s ec tio n .     I n   ad d itio n ,   to   v alid ate  th ef f ec tiv en ess   o f   th p r o p o s ed   o p tim izatio n ,   an   ab latio n   s tu d y   was  co n d u cte d   with   th r ee   co n f ig u r atio n s i)   o r ien ted   f ea tu r es  f r o m   ac ce ler ated   s eg m en test   an d   r o tated   b i n ar y   r o b u s in d e p en d e n elem en tar y   f ea tu r es  ( OR B )   as  b aseli n n o n - f ac d escr ip to r ,   ii)  M o b ileFace Net  with   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 9 3 8   I n t J Ar tif   I n tell Vo l.  1 5 ,   No .   1 ,   Feb r u ar y   2 0 2 6 :   888 - 9 0 0   892   Ar cFac lo s s ,   an d   iii)  th h y b r id   an ch o r - NM an d   L B P.  T h is   allo wed   th co n tr ib u tio n   o f   ea ch   co m p o n en to   b ex am in ed   s ep ar ately .   c o m p ar ativ an aly s is   ag ain s p r io r   ap p r o ac h es  was  also   in clu d ed   to   h ig h lig h p er f o r m an ce   g ai n s   u n d e r   th S SF R   s ce n ar io .   Ph ase  f iv in v o lv ed   ev al u atin g   th r ec o g n itio n   m o d el  u s in g   co s in s im ilar ity   ap p r o ac h .   I n   th is   s tag e,   4 8   ad d itio n al   s u b jects,  n o in clu d ed   in   th e   tr ain in g   o r   test in g   s ets,  wer co llected   to   ass ess   th s y s tem s   v er if icatio n   an d   id en tific atio n   ca p ab ilit ies  u n d er   SS F R   co n d itio n s .   C o s in s im i lar ity   was   ap p lied   to   co m p ar th f ea tu r v ec t o r s   o f   q u er y   i m ag es  with   th o s s to r ed   in   th r ef er en ce   d atab ase.   s im ilar ity   s co r e   clo s to   1   in d icate d   a   m atch ,   wh ile  lo we r   v alu es  in d icate d   d is s im ilar it y .   T h is   p r o ce d u r e   en ab le d   th e   s y s tem   to   b test ed   o n   u n s ee n   id en titi es,  p r o v id in g   r ea lis tic  ev alu atio n   o f   r o b u s tn ess ,   g en er alis atio n ,   an d   f ea s ib ilit y   f o r     m o b ile - b ased   f ac e   r ec o g n itio n .   Ph ase  s ix ,   as  th f in al  ev al u atio n ,   was  co n d u cte d   in   a n   in teg r ated   m an n er   th r o u g h   m o b ile  ap p licatio n   d e v elo p ed   f o r   th An d r o id   a n d   iOS  p latf o r m s .   T h test in g   s ce n ar io   f o llo wed   S SF R ,   wh er eb y   o n im ag p er   id e n tity   was  u s ed   as  an   en r o lm e n tem p late.   Sin ce   SS FR   d o es  n o p r o v i d a d d itio n al  im ag es  to   ad ap to   ch an g es  in   illu m in a tio n ,   lig h tin g   v ar iatio n s   wer id en tifie d   as  th m ain   co n f o u n d in g   f ac to r   th at   n ee d ed   t o   b test ed   f o r   r esil ien ce .   T h e   test   d ata  co n s is ted   o f   4 8   im ag es  o f   s tu d en ts   f r o m   Un iv er s itas   Du ta  B an g s Su r ak ar ta  wh o   wer n o in v o l v ed   in   th p r ev io u s   m o d el  tr ain in g   o r   test in g   p r o ce s s .   E ac h   im ag e   was   ev alu ated   in   two   illu m in atio n   r an g es:  i)   n o r m al  3 5 0 - 4 0 0   lu x   an d   ii)  d im   5 0 - 1 0 0   lu x .   I llu m in atio n   v al u es  wer m ea s u r ed   u s in g   lu x   m eter   o n   th f ac ar ea   to   e n s u r r an g s u itab ilit y .   T h ac cu r ac y   ev alu atio n   p r o ce d u r f o r   th o n b o a r d   m o b ile  f ac r ec o g n itio n   s y s tem ,   as  d ef in ed   in   ( 1 ) ,   is   s im p ly   th r atio   o f   co r r ec p r ed ictio n s   to   th e   to tal  n u m b er   o f   s am p les u n d er   ea ch   illu m in atio n   co n d itio n .       =     × 100%   ( 1 )     W h er T   r ep r esen ts   th n u m b er   o f   co r r ec p r ed ictio n s   an d   N   r ep r esen ts   th n u m b er   o f   s am p les  in   g iv en   test   co n d itio n .   I n   t h id en tific atio n   s ch em ( 1 :N ) ,   p r ed ictio n   is   co n s id er ed   co r r ec if   th e   f a ce   s ca n n ed   b y   th e   m o b ile  ap p licatio n   m atch es th co r r ec t la b el;  in   t h v er if icat io n   s ch em ( 1 :1 ) .       3.   RE SU L T S AN D I SCU SS I O N   3 . 1 .     I m a g prepro ce s ing   o pt im iza t io n   T h an c h o r   b ox  i n itializatio n   p r o ce s s   is   an   im p o r tan in itial   s tep   in   th e   SS FR   b ased   f ac ial  d etec tio n   s y s tem .   T h m o d el  m u s as ce r tain   th s tar tin g   p o s itio n   an d   d im e n s io n s   o f   th b o u n d in g   b o x   p r io r   to   ad d itio n al  r eg r ess io n   an d   f ilter in g   p r o ce s s es.  T h b o u n d in g   b o x   r eg r ess io n   f o r m u la  u s ed   ( 2 )   to   ( 5 )   [ 3 4 ] .     = ( ) +   ( 2 )     = ( ) +   ( 3 )     =   ( 4 )     =   ( 5 )     I n   th is   co n tex t,    an d     in d icate s   th co o r d i n ates o f   th p r ed icte d   ce n ter ,   wh ile    an d     s p ec if ie s   th d im en s io n s   o f   th p r ed ict ed   b o u n d in g   b o x .   Ad d itio n all y ,   ,   an d     ar th p ar a m eter s   p r ed icted   b y   th e   m o d el.   T h s y m b o σ   r ep r esen ts   th s ig m o id   ac tiv at io n   f u n ctio n ,   wh ich   en s u r es  t h at  th c o o r d in ates  s tay   with in   v alid   r an g e.   T h i s   r e s e a r c h   e m p l o y s   a   s c a l e   o f   1   t o   e n s u r e   t h a t   t h e   i n i t i a l   b o u n d i n g   b o x   s i z e   r e m a i n s   p r o p o r t i o n a l   t o   t h e   f e a t u r e   m a p .   T h i s   a p p r o a c h   w a s   s e l e c t e d   b e c a u s e   t h e   f a c i a l   i m a g e s   i n   t h e   d a t a s e t   a r e   o f   u n i f o r m   s i z e ,   w h i c h   a l l o w s   t h e   m o d e l   t o   o p e r a t e   m o r e   s t a b l y   a n d   e f f i c i e n t l y   w i t h o u t   r e q u i r i n g   s i g n i f i c a n t   a d j u s t m e n t s   t o   t h e   b o u n d i n g   b o x   s i z e .   T h e   a n c h o r   b o x   u s e d   i n   t h i s   e x p e r i m e n t   m a i n t a i n s   a   1 : 1   r a t i o ,   w i t h   a n   i n i t i a l   s i z e   o f   6 0 × 6 0   p i x e l s   o n   t h e   f e a t u r e   m a p .   A f t e r   i n i t i a l i z a t i o n ,   t h e   m o d e l   a d j u s t s   t h e   p o s i t i o n   a n d   s i z e   o f   t h e   b o u n d i n g   b o x   t h r o u g h   c o o r d i n a t e   t r a n s f o r m a t i o n - b a s e d   r e g r e s s i o n .   T h i s   t r a n s f o r m a t i o n   u t i l i z e s   s i g m o i d   a n d   e x p o n e n t i a l   f u n c t i o n s   t o   e n s u r e   t h a t   t h e   b o u n d i n g   b o x   v a l u e s   s t a y   w i t h i n   a   v a l i d   r a n g e .   T h e   r e s u l t s   i n d i c a t e   t h a t   t h e   b o u n d i n g   b o x ,   f o l l o w i n g   r e g r e s s i o n ,   h a s   c e n t e r   c o o r d i n a t e s   o f   ( 1 0 1 . 0 5 ,   1 0 0 . 9 8 ) .   I t s   d i m e n s i o n s   h a v e   c h a n g e d   t o   1 4 6 . 5 7 × 1 0 8 . 5 8   p i x e l s ,   w h i c h   s t i l l   c l o s e l y   a p p r o x i m a t e s   t h e   i n i t i a l   1 : 1   r a t i o .   Fig u r 5   s h o ws an   ex p er im en t   r esu lt o f   th r ee   r ec tan g u lar   a n c h o r   b o x es th at  ar in ten tio n ally   ce n ter ed   r ig h o n   th s u b ject’ s   f ac to   i llu s tr ate  th co n ce p o f   a n ch o r   p lace m en b ef o r th in f er e n ce   p r o ce s s   b eg in s .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ar tif   I n tell     I SS N:   2252 - 8 9 3 8       B r id g in g   h y b r id   d ee p   lea r n i n g   d etec tio n   a n d   lig h tw eig h h a n d cra fted   fea tu r es fo r   … ( F a u li n d a   E ly  N a s titi )   893   T h b o x es  ar o f   d if f e r en s ca les:   s m all,   m ed iu m ,   an d   la r g with   1 :1   r atio ,   s o   th at  ea ch   s ca le  ca n   r ep r esen t   th f ac at  d if f er e n ca m er d i s tan ce s .   T h s m allest  an ch o r   ( tu r q u o is e)   c o v er s   th e   n ar r o we s ar ea   o f   th e   f ac e,   th m ed iu m   an ch o r   ( y ello w)   o v er lap s   with   th e   g r o u n d - tr u t h ,   wh ile  th e   lar g est  an ch o r   ( r ed )   s lig h tly   e x ten d s   b ey o n d   th c o n to u r   o f   th f ac e .             Fig u r 5 .   An c h o r   b o x       T h 3   an ch o r   b o x es g en er ate d   ar th en   p r o ce s s ed   with   th NM m eth o d .   I n   NM S,  o n ly   o n b o x   with   th h ig h est  co n f id e n ce   s co r e   an d   in ter s ec tio n   o v e r   u n io n   ( I o U )   in   ( 6 )   [ 3 5 ]   is   s elec te d   af ter   th n etwo r k   r eg r ess es  ea ch   an ch o r   an d   ca lcu lates  th co n f id en ce   s co r e .   T h is   m eth o d   also   r em o v es  o v er lap p i n g   b o x es  ab o v ce r tain   lev el .   T h er ef o r e,   ev en   th o u g h   th er ar th r e in itial  an ch o r s ,   th d etec to r   u ltima tely   p r o d u ce s   o n ly   o n co r r ec t f ac b o x .      =     ( 6 )     Af ter   th NM p r o ce s s   is   co m p lete,   th n ex s tep   in v o l v es  ex tr ac tin g   th b o u n d i n g   b o x   co o r d in ates   an d   p er f o r m in g   im ag cr o p p in g   to   is o late  th d etec ted   f ac ial  r eg io n s .   T h r esu lts   o f   th is   p r o ce s s ,   as  s h o wn   in   Fig u r 6 ,   illu s tr ate  th o p tim i ze d   o u tp u ts   o f   th e   p r e p r o ce s s in g   s tag e.   E ac h   cr o p p ed   im a g r ep r esen ts   f ac e   th at  h as  b ee n   co n s is ten tly   lo c alize d ,   r eg a r d less   o f   v ar iatio n s   in   o r ien tatio n   o r   v is u al  attr i b u tes.  Sp ec if ically ,   Fig u r 6 ( a)   d em o n s tr ates  th s u cc ess f u lo ca lizatio n   o f   f ac with   ey ewe ar ,   wh ile  Fig u r 6 ( b )   s h o ws  th r esu lt  o n   s u b ject  wea r in g   h ijab .   Fig u r 6 ( c)   s er v es  as  clea r   ex am p le  o f   th o p tim ized   o u tp u f o r   f r o n tal  an g le  with o u t a d d itio n al  attr ib u tes.         ( a)     ( b )     ( c)     Fig u r 6 .   E x am p le  o f   im ag p r ep r o ce s s in g   o p tim izatio n   r esu l ts   o f   ( a)   f r o n tal  an g le  ey ewe ar ,   ( b )   h ija b   s lig h an g le,   an d   ( c)   f r o n tal  an g le  an g le  with o u t a d d itio n al  attr ib u t es       3 . 2 .     I ma g t ra ns f o rma t io n   T h r esu lts   o f   th im ag tr a n s f o r m atio n   p r o ce s s   f o llo win g   th f ac d etec tio n   an d   cr o p p in g   s tag es  ar illu s tr ated   in   Fig u r 7 ,   wh i ch   d is p lay s   R GB   co lo r   m ap p in g   a n d   th f i v e - lan d m a r k   p o in f o r m at.   As  d em o n s tr ated   in   Fig u r e s   7 ( a) - 7 ( c) ,   th e   im ag e   tr an s f o r m atio n   p r o ce s s   s u cc ess f u lly   f o r m s   p r o p er   b o u n d i n g   b o x   a r o u n d   th e   f ac e,   r eg ar d less   o f   v ar iatio n s   s u ch   as  ey ew ea r   Fig u r 7 ( a)   s h o ws  th f r o n tal  an g le  e y ewe ar Fig u r 7 ( b )   s h o ws th h ijab   s lig h t a n g le ; a n d   Fig u r 7 ( c)   s h o ws th f r o n tal  an g le  w ith o u t a d d itio n al  attr ib u tes.   Fu r th er m o r e ,   th s y s tem   ac cu r ately   d etec ts   f iv m ain   lan d m ar k s   ( b o t h   ey es,  th tip   o f   th n o s e,   an d   b o th   co r n er s   o f   th m o u th ) .   T h ese  lan d m ar k s   ar v is u alize d   as  r ed   d o ts   with   n u m er ic  co o r d in ates,  s er v in g   as  ess en tial r ef er en ce s   f o r   s p atial  n o r m aliza tio n   a n d   th p r ec is e   ar r an g e m en t o f   f ac ial  f ea tu r es .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 9 3 8   I n t J Ar tif   I n tell Vo l.  1 5 ,   No .   1 ,   Feb r u ar y   2 0 2 6 :   888 - 9 0 0   894   T h b lu e   an d   p u r p le  c o lo r s   th at  ap p ea r   in   th e   im ag a r th e   r esu lt  o f   th tr a n s f o r m atio n   p r o ce s s   to   in ten s if y   an d   em p h asize  im p o r tan f ea t u r ar ea s .   T h m a in   p u r p o s e   o f   th is   co n v er s io n   is   to   r ed u ce   th e   d im en s io n   o f   th d ata  ( elim in ate  ir r elev an co lo r   in f o r m atio n )   an d   s h ar p en   th lo ca tex tu r p atter n   th at  will   b u s ed   in   th f e atu r e x tr ac tio n   p r o ce s s .   Af ter   f ac ial  la n d m ar k s   ar d etec ted   an d   th i n ten s ity   co n v e r s io n   is   co m p leted   f r o m   th o r i g in al  R GB   im ag e,   f ac ial  f ea tu r es  ar ex tr ac ted   u s in g   th L B m eth o d .   T h is   p r o ce s s   p r o d u ce s   f ix ed - d im en s io n al   n u m er ic  f ea t u r ar r ay ,   w h ich   d escr ib es  th m icr o - tex tu r p a tter n   o f   t h f ac i n   th f o r m   o f   d ata  th at  ca n   b p r o ce s s ed   m ath em atica lly .   T h is   ar r ay   is   th e n   in p u f o r   th n o r m aliza tio n   an d   class if icatio n   s tag es   in   th n ex p r o ce s s .   Vis u ally ,   it  ca n   b o b s er v ed   th at  th s y s tem   wo r k s   co n s is ten tly   o n   v ar io u s   f ac ial  co n d itio n s ,   in cl u d in g   s u b jects  wea r in g   g lass es,  h ijab s ,   an d   f r o n tal  p o s es.  T h is   s h o ws  th at  th e   tr an s f o r m atio n   s tag h as  s u cc e ed ed   in   f o r m in g   an   i n itial  n u m er ic  r ep r esen tatio n   th at  is   r ea d y   to   b u s ed   in   t h e   f ac ial  r ec o g n itio n   p r o ce s s .         ( a)     ( b )     ( c)     Fig u r 7 .   R GB   co lo r   m ap p in g   an d   f iv la n d m ar k   p o in ts   f o r m ats   of   ( a)   f r o n tal  an g le  ey ewe a r ,   ( b )   h ijab   s lig h an g le,   an d   ( c)   f r o n tal  an g le  wi th o u t a d d itio n al  attr ib u tes       3 . 3 .     F a ce   re co g nitio n pre dict io n m o delin g   T h n ee d   f o r   SS FR   o n   m o b ile  d ev ices  r eq u ir es  s o lu tio n   th at  ca n   m ain tain   d etec tio n   s p ee d   an d   ac cu r ac y   in   lim ited   r eso u r ce   c o n d itio n s .   I n   th is   s tu d y ,   an c h o r - NM co m b in e d   with   L B ar u s ed   as  a   m o d er n   ap p r o ac h   th at   b alan ce s   co m p u tatio n al  ef f icien c y   with   f ac e   d etec tio n   a cc u r ac y .   T h is   s tr a teg y   is   d esig n e d   to   en s u r th at   th m o d el   r em ain s   lig h tweig h t,   ac cu r ate,   an d   r es is tan to   o v e r f itti n g .   T o   test   th ef f ec tiv en ess   o f   th is   d esig n ,   th tr ain in g   an d   t esti n g   r esu lts   ar p r esen ted   th r o u g h   co m p ar is o n   o f   ep o ch s   an d   lo s s   ac cu r ac y   u p   to   7 2   ep o ch s   f r o m   1 9 1   s u b jects  d ata  tr ain in g   an d   d ata  tes tin g   4 8   s u b jects.  T a b le  1   s u m m ar is es  th tr ain in g   lo s s ,   v alid atio n   lo s s ,   tr ain in g   a cc u r ac y ,   a n d   test in g   ac cu r ac y   v alu es a t e ac h   ep o c h .       T ab le  1 .   E p o ch   v s .   lo s s   tr ain in g - test in g   lo g   Ep o c h   Tr a i n _ l o s s   T e st _ l o ss   Tr a i n _ a c c   Te st _ a c c   1   1 . 7 4 6 8   1 . 9 2 3 5   0 . 4 7 5   0 . 4 1 3 4   15   1 . 0 1 9   1 . 1 5 0 7   0 . 6 9 3 7   0 . 6 2 2 1   30   0 . 6 1 0 7   0 . 6 1 8 2   0 . 8 4 5 8   0 . 7 5 3 3   50   0 . 2 6 6 6   0 . 2 7 1 9   0 . 9 1 9 1   0 . 8 3 1   51   0 . 2 9 7 7   0 . 3 3 4 6   0 . 9 3 6   0 . 8 5 6 1   52   0 . 2 7 3 3   0 . 2 4 4 4   0 . 9 4 0 8   0 . 8 3 3 6   53   0 . 2 5 7 6   0 . 2 9 8 8   0 . 9 3 0 7   0 . 8 4 3 5   54   0 . 2 7 3 9   0 . 3 4 2 1   0 . 9 4 3 6   0 . 8 5   55   0 . 2 7 3 1   0 . 2 4 2 4   0 . 9 4 5   0 . 8 6 2 4   56   0 . 2 6 2 2   0 . 2 5 1 5   0 . 9 3 5 2   0 . 8 4 1 2   57   0 . 2 1 8 3   0 . 2 6 8 2   0 . 9 5 2 4   0 . 8 6 3 8   58   0 . 2 2 0 6   0 . 2 4 7 3   0 . 9 5 6 5   0 . 8 5 6 2   59   0 . 2 2 5 5   0 . 2 1 3 6   0 . 9 6 3 8   0 . 8 5   60   0 . 2 3 0 7   0 . 2 6 0 2   0 . 9 6 5 4   0 . 8 6 3 1             70   0 . 1 3 4 9   0 . 2 9 7 1   0 . 9 7 6 8   0 . 8 5 6 4   71   0 . 1 4 9 8   0 . 2 1 1 3   0 . 9 6 8 3   0 . 8 7 1 8   72   0 . 1 6 8 3   0 . 2 6 6 9   0 . 9 8 0 2   0 . 8 7 8 6       T ab le  1   s h o ws  th d ev elo p m e n o f   lo s s   an d   ac cu r ac y   in   tr ai n in g   an d   test in g   d ata  u p   to   7 2   ep o ch s .   I n   th ea r ly   s tag es  ( ep o c h   1 ) ,   th tr ain   l o s s   v alu was  s till   h i g h   at   1 . 7 4 6 8   with   a   tr ain in g   ac cu r ac y   o f   0 . 4 7 5 ,   wh ile  th v alid atio n   lo s s   was  r ec o r d e d   at  1 . 9 2 3 5   with   test in g   ac cu r ac y   o f   0 . 4 1 3 4 .   T h is   is   n o r m al  b ec au s th m o d el  is   s till   in   th in itial  ad ap tatio n   p h ase  to   th d ata.   As  th n u m b er   o f   ep o c h s   in cr ea s es,  th lo s s   v alu e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ar tif   I n tell     I SS N:   2252 - 8 9 3 8       B r id g in g   h y b r id   d ee p   lea r n i n g   d etec tio n   a n d   lig h tw eig h h a n d cra fted   fea tu r es fo r   … ( F a u li n d a   E ly  N a s titi )   895   d ec r ea s es  co n s is ten tly   an d   th ac cu r ac y   in cr ea s es.  Fo r   ex am p le,   at  ep o ch   3 0 ,   th tr ain   l o s s   h as  d r o p p ed   to   0 . 6 1 0 7   with   an   a cc u r ac y   o f   0 . 8 4 5 8 ,   wh ile  th test   ac cu r ac y   h as in cr ea s ed   to   0 . 7 5 3 3 .   I n   th m id d le  s tag ( ep o ch s   5 0 - 6 0 ) ,   it  ca n   b s ee n   t h a th tr ain in g   l o s s   is   g ettin g   s m aller     ( 0 . 2 6 6 6 - 0 . 2 3 0 7 )   with   tr ain i n g   ac cu r ac y   ab o v 0 . 9 2 .   T h e   test in g   ac cu r ac y   also   in cr ea s es  s ig n if ican tly   to   ar o u n d   0 . 8 3 - 0 . 8 6 ,   in d icatin g   th at  th e   m o d el   n o t   o n ly   le ar n s   f r o m   th e   tr ain in g   d ata   b u is   also   ab le   to   g en er alis to   th test   d ata.   E ar ly   s to p p in g   was  ap p lied   at   ep o ch   5 8 ,   w h er th t r ain in g   ac cu r ac y   r ea ch e d   0 . 9 5 6 5   a n d   th test in g   ac cu r ac y   r ea c h ed   0 . 8 5 6 2 .   T h is   d e cisi o n   was  im p o r ta n to   av o i d   o v er f itti n g ,   ev e n   th o u g h   th ac cu r ac y   v al u co n tin u ed   to   in c r ea s in   th f o llo win g   ep o ch s .   Alth o u g h   ea r l y   s to p p in g   was  ap p lied   at  ep o ch   5 8   to   p r ev en t   o v er f itti n g ,   s u b s eq u en ev alu atio n   u p   to   ep o ch   7 1   d em o n s tr ated   th at  m o d el  p er f o r m a n ce   r em ain e d   s tab le,   with   m ar g in al  ac cu r ac y   im p r o v em en to   0 . 8 7 1 8 .   T h is   in d icate s   th at  th m o d el  h ad   r ea c h ed   co n v e r g en ce   wh ile  m ain tain in g   g e n er aliza tio n   with o u t   s ig n s   o f   o v er f itti n g .   T h n u m er ical  d ata  i n   T a b le  1   s h o ws  p o s itiv tr e n d   in   t h tr ain i n g   p r o ce s s ,   b u t   th e   co n v er g en ce   p atter n   an d   in d i ca tio n s   o f   o v er f itti n g   will  b e   m o r clea r l y   v is ib le  in   th e   g r ap h s .   T h er ef o r e,   Fig u r es 8   an d   9   ar p r esen ted   t o   s h o th d y n am ics o f   ac cu r ac y   an d   l o s s   o v er   7 2   ep o c h s .           Fig u r e   8 .   Acc u r ac y   v s .   e p o ch           Fig u r e   9 .   L o s s   v s .   ep o ch       T h r esu lts   o f   m o d el  tr ain in g   an d   test in g   ar s h o wn   in   Fig u r es  8   an d   9 .   T h ac cu r a cy   g r ap h   in     Fig u r e   8   s h o ws  th at   tr ain in g   ac cu r ac y   in c r ea s ed   co n s is ten tly   to   n ea r l y   1 . 0 ,   wh ile  tes tin g   ac cu r ac y   also   s h o wed   s tead y   u p war d   tr en d   to   ar o u n d   0 . 9 .   T h d if f er en ce   b etwe en   t h two   cu r v es  in d icate s   o v er f itti n g ,   alth o u g h   it  is   s till   with in   ac ce p tab le  lim its .   T h e   ea r ly   s to p p in g   m ec h an is m   ap p lied   at   ep o ch   5 8   was  a b le  to   p r ev en o v er f itti n g ,   alth o u g h   t h b est v alid atio n   ac c u r ac y   wa s   r ec o r d ed   at  e p o ch   7 1 .   T h lo s s   g r a p h   in   Fig u r 9   s h o ws  s im ilar   p atter n ,   w h er b o th   tr ain in g   lo s s   an d   v alid atio n   lo s s   d ec r ea s ed   co n s is ten tly   th r o u g h o u th tr ai n in g   p r o ce s s .   Af te r   ep o ch   5 0 ,   s m all  g ap   b eg an   to   ap p ea r   b etwe en   th two   cu r v es,  in d icatin g   th e   ea r ly   s ig n s   o f   o v er f itti n g .   Ho wev er ,   th lo s s   v alu at  th e n d   o f   tr ai n in g   was   r elativ ely   s tab le,   in d icatin g   th at  th m o d el  h ad   r ea ch ed   co n v er g e d   s tate.   T h is   co n v er g en ce   in d icate s   th at  th e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 9 3 8   I n t J Ar tif   I n tell Vo l.  1 5 ,   No .   1 ,   Feb r u ar y   2 0 2 6 :   888 - 9 0 0   896   m o d el  p ar am eter s   h av a d ap t ed   o p tim ally   to   th tr ai n in g   d ata  with o u lo s in g   th eir   g en er alis atio n   ab ilit y   o n   th test   d ata.   T o   ev alu ate   th r o b u s tn ess   an d   g e n er aliza tio n   ca p ab ilit y   o f   th p r o p o s ed   SS FR   f r am ewo r k ,   a   co m p ar ativ ex p er im en was  co n d u cte d   ag ain s two   b aseli n m o d els,  OR B   an d   Mo b ileFace Net.   T h s am e     4 8   s u b ject   test   s et  u s ed   f o r   m o d el  e v alu atio n   was  em p lo y ed   to   en s u r e   f air   b en c h m ar k in g .   As  s h o wn   in     T ab le  2 ,   OR B ,   u tili ze d   as  b aselin n o n - f ac e   d escr ip to r ,   ac h iev ed   o n ly   4 5 . 2 ac c u r ac y ,   r ef lectin g   its   lim itatio n s   in   h an d lin g   p o s v ar iatio n s   an d   o cc lu s io n s .   Mo b ileFace Net,   o p tim ized   th r o u g h   d ata  au g m en tatio n   an d   a d ap tiv t h r esh o ld   tu n in g ,   ac h ie v ed   8 2 . 4 ac cu r ac y .   Desp ite  b ein g   tr ain ed   o n   d iv er s f ac ial  d ata,   its   p er f o r m an ce   d ec r ea s ed   in   SS FR   s ett in g s   d u to   th e   lack   o f   m u ltip le  r ef e r en ce   s am p les  p er   id en tity ,   wh ich   co n s tr ain ed   em b ed d in g   d iv e r s ity .   I n   co n tr ast,  th p r o p o s ed   h y b r id   m o d el  i n teg r atin g   an ch o r - b ased   d etec tio n ,   NM S,  an d   L B ac h iev ed   co n v er g ed   test in g   ac cu r ac y   o f   8 5 . 6 % ,   wh ich   was  s elec ted   as  th o f f icial  ev alu atio n   v al u f o r   c o m p ar ativ e   an aly s is .   T h u s o f   th is   co n v er g ed   v alu e,   r ath er   th a n   th e   p e ak   ac cu r ac y   o f   8 7 . 1 8 ac h iev ed   at  e p o ch   7 1 ,   was   in ten d ed   to   e n s u r t h v ali d ity   an d   r e p r o d u cib ilit y   o f   r esu lts   wh ile  p r ev e n tin g   o v er f itti n g   b ias.   T h e   co n v er g en ce - b ased   ev alu atio n   r ef lects  b alan ce   b etwe en   ac cu r ac y   an d   m o d el  s tab ilit y ,   p r o v id i n g   r eliab le   m ea s u r o f   p er f o r m an ce   in   S SF R .   Acc o r d in g ly ,   th 3 . 2 im p r o v em e n o v er   Mo b ileFace Net  in d icate s   th at  th p r o p o s ed   m o d el  r em ain s   c o m p etitiv an d   ca n   o u tp er f o r m   co n v en tio n al  d ee p   lear n i n g   ar ch itectu r es  u n d er   SS F R ,   wh er f ea tu r d i v er s ity   an d   g e n er aliza tio n   ar e   ty p ical ly   lim ited .       T ab le  2 .   C o m p a r ativ ex p er im en tal  m o d els   M o d e l   t e s t i n g   A c c u r a c y   ( %)   O R B     4 5 . 2   M o b i l e F a c e N e t     8 2 . 4   P r o p o se d   m o d e l   ( a n c h o r - N M S - LB P )   8 5 . 6       3 . 4 .     F a ce   re co g nitio n c o s ine sim ila rit y   ev a lua t i o n   T h e   e v a l u a t i o n   o f   t h e   f a c e   r e c o g n i t i o n   m o d e l   i n   t h i s   s t u d y   w a s   c a r r i e d   o u t   u s i n g   4 8   n e w   f a c i a l   i m a g e s   t h a t   i n c l u d e d   v a r i a t i o n s   i n   l i g h t i n g ,   a n g l e s ,   a n d   e x p r e s s i o n s .   T o   e v a l u a t e   t h e   m o d e l   p e r f o r m a n c e ,   c o s i n e   s i m i l a r i t y   w a s   u s e d   a s   t h e   m a i n   m e t r i c ,   w i t h   a   m i n i m u m   s i m i l a r i t y   l e v e l   o f   3 0 %   a s   t h e   a c c e p t a n c e   t h r e s h o l d .   T h e   t h r e s h o l d   o f   3 0 %   w a s   c h o s e n   b a s e d   o n   r e s e a r c h   r e s u l t s   s h o w i n g   t h a t   t h i s   l e v e l   o f   s i m i l a r i t y   i s   s t i l l   s u f f i c i e n t   t o   u n i q u e l y   d i s t i n g u i s h   i n d i v i d u a l s   w h i l e   s t i l l   a l l o w i n g   f o r   n a t u r a l   v a r i a t i o n s   i n   f a c i a l   e x p r e s s i o n   a n d   l i g h t i n g .   I n   a d d i t i o n ,   t h i s   v a l u e   h a s   a l s o   b e e n   t e s t e d   i n   v a r i o u s   f a c e   r e c o g n i t i o n   s c e n a r i o s ,   w h e r e   t h e   m o d e l   p e r f o r m a n c e   r e m a i n s   o p t i m a l   w i t h o u t   s i g n i f i c a n t l y   i n c r e a s i n g   t h e   n u m b e r   o f   f a l s e   p o s i t i v e s .   T h ev alu atio n   was   co n d u cte d   u s in g   th e   co s in s im ilar ity   ap p r o ac h   a n d   p r o d u ce d   a   p e r f o r m a n ce   d is tr ib u tio n   as sh o wn   in   Fig u r 1 0 .   Fig u r 1 0 ( a )   s h o ws th co n f u s io n   m atr ix .   Ou t o f   th 4 8   im ag es,  4 1   im ag es   wer co r r ec tly   r ec o g n is ed   ( tr u p o s itiv e   ( T P) ) ,   wh ile  2   im ag es  wer m is id en tifie d   as  o th er   id en titi es    ( f alse  p o s itiv e   ( FP ) ) ,   an d   4   im ag es  wer n o r ec o g n is ed   ( f alse  n eg ativ e   ( FN) ) .   On o th er   im ag was  r ec o r d ed   as  tr u n eg ativ e   ( T N) .   T h ese  r esu lts   p r o v id e   an   o v er all  ac c u r ac y   o f   8 9 . 6 %,  wh ic h   s h o ws   th c o n s is ten cy   o f   th m o d el  in   d ea lin g   with   v ar i atio n s   in   test   co n d itio n s .   F u r t h er m o r e,   d i s c r i m in a t io n   e v a l u a t i o n   w a s   p er f o r m e d   u s in g   t h r e c e i v e r   o p e r a t in g   ch ar a c t e r i s t i ( R O C )   c u r v e   a s   s h o w n   in   F i g u r e   1 0 ( b ) ,   w i t h   a n   ar e a   u n d e r   c u r v e   ( A U C )   v a lu e   o f   0 . 9 4 .   T h i s   v a lu e   i n d i c a t e s   t h a t   th e   m o d e l   h a s   f a i r l y   s t r o n g   ab i l i t y   t o   d i s t i n g u i s h   b e tw e e n   d i f f e r en t   id en t i t i e s ,   a l t h o u g h   th er e   i s   s t i l r e a s o n a b l m ar g in   o f   er r o r .   I n   a d d i t i o n ,   th e   ev a l u a t i o n   r e s u l t s   c an   b e   s u m m ar i s e d   i n t o   p er f o r m an c m e t r i c s .   T h p r e c i s i o n   r a t e   wa s   9 5 . 3 % ,   c a l cu l a t e d   f r o m   t h e   r a t io   o f   co r r e c t ly   r e c o g n i s ed   f ac e s   ( T P )   to   a l l   p o s i t i v p r e d ic t i o n s   ( T P + F P ) .   T h e   r e c a l v a lu e   wa s   9 1 . 1 % ,   d er i v e d   f r o m   t h r a t io   o f   c o r r e c t ly   r e c o g n i s ed   f a c e s   t o   a l l   ac t u a l   f a c e   d a t a   ( T P + F N ) .   M ea n wh i l e ,   t h e   F 1 - s c o r e   v a l u e   r e a ch e d   9 3 . 1 a s   a   r e s u l t   o f   t h h a r m o n i s a t io n   b e t w e en   p r e c is i o n   a n d   r e ca l l .   T h e s e   t h r e e   m e t r i c s   s h o w   th a t   t h e   m o d e l   i s   n o t   o n l y   a c cu r a te   i n   r e c o g n i s i n g   f a c e s   c o r r e c t ly ,   b u t   a l s o   c ap ab l e   o f   m a i n ta in i n g   b a l an c b e t w ee n   p r e d ic t i o n   a c cu r a cy   an d   d e t e c t io n   c o m p l e t en e s s .   T h ev alu atio n   r esu lts   d em o n s tr ate  th at  th p r o p o s ed   m o d e is   r o b u s an d   ca p a b le  o f   m ain tain in g   a   b alan ce d   tr ad e - o f f   b etwe en   p r ec is io n   an d   r ec all.   C o m p ar e d   with   p r io r   s tu d ies,  s u c h   as   Ar cFac ( 5 2 %)   [ 2 6 ] an d   C GAN  ( 7 6 %)  [ 2 7 ]   th e   p r o p o s ed   o p tim izatio n   p r o v ed   to   b m o r ac cu r ate,   ef f icien t,  an d   s tab le.   T h e   p er f o r m an ce   also   s u r p ass ed   th s tu d y   b y   Din g   et  a l [ 3 6 ] ,   wh ich   r ep o r ted   8 7 . 3 ac cu r ac y   o f   SS FR   u s in g   u n if o r m   g e n er ic  r e p r esen tatio n   an d   d ee p   f ea tu r o n   lab eled   f ac es  in   th wild   ( L FW ) .   T h es f in d in g s   co n f ir m   th at  th in teg r atio n   o f   an ch o r   b o x ,   NM S,  an d   L B is   ef f ec tiv an d   r o b u s in   th co n tex o f   SS FR ,   in   co n tr ast   to   m o s t p r ev i o u s   wo r k s   th at  r e lied   o n   m u lti - s am p le  co n f i g u r atio n s .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ar tif   I n tell     I SS N:   2252 - 8 9 3 8       B r id g in g   h y b r id   d ee p   lea r n i n g   d etec tio n   a n d   lig h tw eig h h a n d cra fted   fea tu r es fo r   … ( F a u li n d a   E ly  N a s titi )   897     ( a)     ( b )     Fig u r 1 0 .   C o s in s im ilar ity   ev alu atio n   o f   ( a)   c o n f u s io n   m at r ix   an d   ( b )   R OC   cu r v e       3 . 5 .     I llu m ina t io n v a ria t io n e v a lua t io n   T h e   s y s t e m   e v a l u a t i o n   w a s   c o n d u c t e d   i n   a n   i n t e g r a t e d   m a n n e r   t h r o u g h   a   m o b i l e   a p p l i c a t i o n   d e v e l o p e d   f o r   t h e   A n d r o i d   a n d   i O S   p l a t f o r m s .   S i n c e   f a c i a l   r e c o g n i t i o n   w a s   a p p l i e d   i n   a   S S F R   s c e n a r i o ,   l i g h t i n g   v a r i a t i o n s   e m e r g e d   a s   t h e   m a i n   o b s t a c l e ;   t h e   s y s t e m   d i d   n o t   h a v e   a d d i t i o n a l   i m a g e s   t o     a d a p t   t o   c h a n g e s   i n   i l l u m i n a t i o n .   T h e r e f o r e ,   t h e   e v a l u a t i o n   w a s   c o n d u c t e d   b y   m e a s u r i n g   t h e   m o d e l ' s   r e s i l i e n c e   t o   t h e s e   o b s t a c l e s .   T h e   a p p l i c a t i o n   w a s   t e s t e d   o n   4 8   i m a g e s   o f   s t u d e n t s   f r o m   U n i v e r s i t a s   D u t a   B a n g s a   S u r a k a r t a ,   w h i c h   w e r e   n o t   u s e d   i n   t h e   t r a i n i n g   o r   t e s t i n g   p r o c e s s .   T h e   e v a l u a t i o n   r e s u l t s   T a b l e   3   s h o w   t h a t   u n d e r   n o r m a l   l i g h t i n g   c o n d i t i o n s   o f   a r o u n d   3 5 0 - 4 0 0   l u x ,   t h e   m o d e l   s u c c e s s f u l l y   r e c o g n i s e d   4 3   o u t   o f   4 8   f a c e s   w i t h   a n   a c c u r a c y   o f   8 9 . 5 8 % .   M e a n w h i l e ,   u n d e r   l o w   l i g h t i n g   c o n d i t i o n s   o f   5 0 - 1 0 0   l u x ,   t h e   s y s t e m   w a s   s t i l l   a b l e   t o   i d e n t i f y   4 1   f a c e s   w i t h   a n   a c c u r a c y   o f   8 5 . 4 2 % .   T h e   l i m i t e d   d i f f e r e n c e   b e t w e e n   t h e s e   t w o   v a l u e s   i n d i c a t e s   t h a t   t h e   p r o p o s e d   a p p r o a c h   i s   q u i t e   t o l e r a n t   t o   i l l u m i n a t i o n   v a r i a t i o n s ,   e v e n   t h o u g h   i t   i s   e q u i p p e d   w i t h   o n l y   o n e   s a m p l e   p e r   i d e n t i t y .   W i t h   i n f e r e n c e   l a t e n c y   i n   t h e   r a n g e   o f   t e n s   o f   m i l l i s e c o n d s   o n   m o b i l e   d e v i c e s ,   t h i s   s y s t e m   n o t   o n l y   m e e t s   S S F R   p e r f o r m a n c e   r e q u i r e m e n t s   b u t   i s   a l s o   s u i t a b l e   f o r   i m p l e m e n t a t i o n   o n   m o b i l e   p l a t f o r m s   w i t h   l i m i t e d   p o w e r   a n d   c o m p u t i n g   r e s o u r c e s .       T ab le  3 .   Mo b ile  f ac r ec o g n iti o n   lu x   ev alu atio n   Lu x   N u mb e r   o f   f a c i a l   t e st e d   C o r r e c t   p r e d i c t i o n   A c c u r a c y   %   3 5 0 - 400   48   43   8 9 . 5 8   50 - 1 0 0   48   41   8 5 . 4 2       4.   CO NCLU SI O N   T h h y b r id   m o d el  f o r   SS FR   in teg r atin g   an ch o r ,   NM S ,   an d   L B im p r o v ed   tr ain in g   ac cu r ac y   f r o m   4 7 . 5 - 9 8 . 0 at  ep o ch   7 2 ,   with   test in g   ac cu r ac y   r em ain i n g   s tab le  in   th r a n g o f   8 5 - 8 8 ( b est  at  8 7 . 9 %).   E v alu atio n   o n   4 8   n ew  f ac ia im ag es  ac h iev ed   8 9 . 6 ac cu r ac y ,   9 5 . 3 p r ec is io n ,   9 1 . 1 r ec all,   9 3 . 1   F1 - s co r e,   a n d   0 . 9 4   AUC  R OC .   Pra ctica d ep lo y m en t   v ia  An d r o id   an d   iOS - b ased   atten d an ce   a p p licatio n s   co n f ir m e d   th tr an s f er ab ilit y   o f   th m o d el  with   lev els  b etwe en   5 0   lu x   a n d   4 0 0   lu x ,   it  p r o d u ce s   an   ac cu r ac y   o f   8 8 . 4 6 %.  T h ese  f in d in g s   co n f i r m   th at  th p r o p o s ed   f r am ewo r k   is   n o o n l y   ac cu r ate  b u also   m o r r o b u s th a n   class ical  b aselin es  an d   p r e v io u s   d ee p   lear n in g   ap p r o ac h e s ,   wh ile  r em ain i n g   co m p u tatio n ally   e f f icien a n d   s u itab le  f o r   r ea l - tim b io m etr i au th en ticatio n   in   p u b lic  s ec to r ,   ed u ca tio n ,   an d   I o T   ec o s y s tem s .   Fu tu r s tu d ies  s h o u ld   ex p a n d   d ataset  d iv er s i ty   an d   in clu d b r o a d er   d em o g r ap h ic  v alid atio n   to   m itig ate   p o ten tial  b ias  an d   f air n ess   is s u es  in   SS F R .   I n co r p o r atin g   f ac e   alig n m e n t,   ad ap tiv th r esh o ld in g ,   an d   p r iv ac y - p r eser v i n g   tech n iq u es  s u ch   as  o n - d ev ice   in f er en ce   o r   f e d er ated   lear n i n g   m ay   f u r th er   en h an ce   r o b u s tn ess   an d   s ec u r ity .   Ad d itio n ally ,   lar g e - s ca le  r ea l - tim m u lti - u s er   ev alu atio n s   ar r ec o m m en d ed   to   ass ess   s c alab ilit y   in   m o b ile  an d   I o T   en v ir o n m e n ts .       ACK NO WL E DG M E N T   G r a t i t u d i s   f ir s t   ex p r e s s e d   t o   t h e   M in i s t r y   o f   H i g h er   E d u c a t io n ,   S c ie n c e,   a n d   T e c h n o l o g y ,   R e p u b l i o f   I n d o n e s i a ,   a s   th i s   p ap er   r e p r e s e n t s   o n o f   t h o u t p u t s   o f   t h Fu n d a m en t a R es e a r c h   G r a n t .   T h e   a u t h o r s   a l s o   ex t e n d   a p p r e c ia t i o n   to   U n i v e r s i t a s   D u t a   B a n g s a   S u r ak ar t a ,   f o r   p r o v id i n g   a d m in i s t r a t iv Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.