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 .   4 ,   A u g u s t 2 0 2 6 ,   p p .   3 6 6 0 ~ 3 6 7 1   I SS N:  2 2 5 2 - 8 9 3 8 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijai.v 15 .i 4 . p p 3 6 6 0 - 3 6 7 1           3660     J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij a i . ia esco r e. co m   M ulti - sta g e hybri d Y O LO - driv en a nd Mo bileNe tV2 - CNN  v a ria nts f o r robu st f ish  freshn ess  c la ss ificatio n       Ra s ee da   H a m za h 1 ,   Ro s niza   Ro s la n 1 ,   Am ni M u nira   K hid ir 1 ,   L a la   Septe m   Riza 2   1 C e n t e r   o f   C o m p u t i n g   S c i e n c e s,  F a c u l t y   o f   C o mp u t e r   a n d   M a t h e ma t i c a l   S c i e n c e s,   U n i v e r si t i   Te k n o l o g i   M A R A ,   M e l a k a ,   M a l a y s i a   2 D e p a r t me n t   o f   C o m p u t e r   S c i e n c e   Ed u c a t i o n ,   F a c u l t y   o f   M a t h e m a t i c s   a n d   S c i e n c e   E d u c a t i o n ,   U n i v e r s i t a s Pe n d i d i k a n   I n d o n e s i a ,     B a n d u n g ,   I n d o n e si a       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Sep   2 5 ,   2 0 2 5   R ev is ed   J u n   9 ,   2 0 2 6   Acc ep ted   J u l 9 ,   2 0 2 6       Th is  stu d y   p re se n ts  a   m u lt i - sta g e   h y b r id   re p re se n tati o n   lea rn in g   fr a m e wo rk   fo ro b u st  fish   fre sh n e ss   c las sifica ti o n   to   a d d re ss   th e   c rit ica c h a ll e n g e   o f   re li a b le  q u a li ty   a ss e ss m e n in   u n p re se rv e d   fo o d   s u p p ly   c h a in s.   Th e   p ro p o se d   p ip e li n e   o p e ra tes   in   two   sta g e s:  sta g e - 1   e m p lo y y o u   o n ly   l o o k   o n c e   ( YO LO ) v 8 n   a fe a tu re - g a ted   d e t e c to to   v a li d a te  in p u ts  a n d   e li m in a te  n o n - fish   ima g e s,   wh il e   sta ge - 2   lev e ra g e tran sfe r - lea rn e d   M o b il e Ne tV 2   v a rian ts  e n h a n c e d   with   c o n v o lu ti o n a n e u ra n e two rk   ( CNN )   lay e rs,  fin e - tu n in g ,   a d a p ti v e   lea rn i n g   ra te  sc h e d u lers ,   a n d   e x p a n d e d   fu l ly   c o n n e c ted   lay e rs  fo r   h iera rc h ica c las sifica ti o n   in to   t h r e e   fre sh n e ss   c l a ss e s   i. e . ,   h ig h ly   fr e sh ,   fre sh ,   a n d   n o fre sh .   T h e   fra m e wo rk   h a s   b e e n   train e d   a n d   e v a lu a ted   o n   tw o   c u ra ted   d a tas e ts  c o m p risin g   4 , 5 0 0   fis h   a n d   n o n - f ish   ima g e a n d   1 1 , 1 1 1   fre sh n e ss - lab e led   in c lu d in g   a u g m e n te d   d a ta se to   in c re a se   d iv e rsity .   Th e   e x p e rime n tal   re su lt sh o we d   sig n ifi c a n imp r o v e m e n ts.  Th e   b e st  p e rfo rm a n c e   m o d e tran sfe lea rn in g   ( TL ) - M o b il e Ne t V2   +   CNN   +   fin e - tu n i n g   a c h iev e d   9 8 . 0 7 %   train in g   a c c u ra c y   a n d   6 7 . 7 2 %   v a li d a ti o n   a c c u ra c y   o n   8 0 :2 0   s p li t,   a n d   train in g   a c c u ra c y   o 9 7 . 5 7 % ,   v a li d a ti o n   a c c u ra c y   o 9 7 . 2 1 %   t h ro u g h   1 0 - fo ld   c ro ss - v a li d a ti o n .   Th e   c o m p a ra ti v e   b e n c h m a rk in g   c o n firme d   t h a d u a l - sta g e   d e sig n   o u t p e rfo rm e d   b a se li n e   M o b il e Ne tV2   a n d   YO LOv 5 m o d e ls  a c ro ss   p re c isio n ,   re c a ll ,   a n d   F 1 - sc o re .   T h e   fin d i n g h i g h li g h ted   si g n ifi c a n v a l u e   o f   in teg ra ti n g   d e tec ti o n - d ri v e n   v a li d a ti o n   wit h   tran sfe r - lea rn in g   c la ss ifi c a ti o n ,   a n d   p r o p o se   n e b e n c h m a rk   fo in telli g e n fre sh n e ss   m o n it o r in g .   F o fu tu re   wo rk ,   th is  st u d y   a ims   to   e x p lo r e   a tt e n ti o n - b a se d   m o d e ls,  d a ta  i n teg ra ti o n ,   a n d   sp e c ies   d i v e rsity .   K ey w o r d s :   C o n v o lu tio n al  n eu r al  n etwo r k   v ar ian ts   Dee p   lear n in g   Fis h   f r esh n ess   T r an s f er   lear n i n g - Mo b ileNetV2   Yo u   o n ly   lo o k   o n ce - d r iv e 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 :   R o s n iza  R o s lan   C en ter   o f   C o m p u tin g   Scien ce s ,   Facu lty   o f   C o m p u ter   an d   Ma th em atica l Scie n ce s   Un iv er s iti T ek n o lo g i M AR A   7 7 3 0 0   Me r lim au ,   Me lak a,   Ma lay s ia   E m ail:   r o s n iza@t m s k . u itm . ed u . m y       1.   I NT RO D UCT I O   T h g lo b al  f is h   in d u s tr y   is   v e r y   im p o r ta n f o r   f o o d   s ec u r ity   an d   n u tr itio n ,   esp ec ially   in   d ev elo p in g   r eg io n s ,   as   f is h   is   th e   p r im ar y   s o u r ce   o f   p r o tein   an d   ess en tial  m icr o n u t r ien ts   s u ch   as  io d in e,   s elen iu m ,   an d   v itam in   B 1 2   [ 1 ] .   Ho wev e r ,   f is h   is   o n o f   th m o s p er is h ab le  f o o d   p r o d u cts,  with   f r esh n ess   r ap id ly   d eter io r atin g   d u t o   en z y m at ic,   m icr o b ial,   a n d   p h y s ico ch em ical  ch an g es  d u r in g   s to r a g an d   d is tr ib u tio n .   W h en   f is h   is   s to r ed   im p r o p er ly   af ter   h ar v est,  it  ca n   tu r n   in to   h is tid in e.   T h is   p r o ce s s   ca n   ca u s s co m b r o id   p o is o n in g ,   g astro in test in al  illn ess ,   r esp ir ato r y   co m p licatio n s ,   an d   p o ten tially   f atal  o u tco m es  [ 2 ] [ 4 ] .   B ey o n d   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       Mu lti - s ta g h yb r id   YOLO - d r iv en   a n d   Mo b ileN etV 2 - C N N   va r ia n ts   fo r   r o b u s t   …  ( R a s ee d a   H a mza h )   3661   h ea lth   r is k s ,   s p o ilag cr ea tes  r ip p le  ef f ec ts   ac r o s s   s u p p ly   c h ain s ,   u n d er m i n in g   c o n s u m er   t r u s t,  co n tr ib u tes  to   f o o d   waste,   an d   th r ea ten   to   ec o n o m ic  e x p o r tin g   n atio n s   [ 4 ] .   T h tr ad itio n al  m eth o d s   s u ch   as  th q u ality   in d ex   m eth o d   ar wid ely   u s ed   to   s co r s en s o r y   attr ib u tes   in clu d in g   co lo r ,   o d o r ,   an d   ey o r   g ill  clar ity ,   b u t   r em ain   o p e r ato r - d ep en d en an d   in co n s is ten ac r o s s   ev alu ato r s   [ 5 ] .   Hu m an   ev alu at o r s   ar lik ely   to   f atig u an d   b i as,  wh ile  r elate d   co s ts   to   m ain tain   s k ill  team s   ar e   ex p en s iv [ 6 ] ,   [ 7 ] .   T h s en s o r y   ev alu atio n   b ased   o n   p h en o ty p ic  m ar k er s   s u ch   as  ey clar ity ,   g ill  co lo r atio n ,   an d   b o d y   s tr u ctu r e   r em ain   p r ac ticed   b u c o n s tr ain ed   with   s u b jectiv ity ,   in co n s is ten cy ,   a n d   d e p en d e n ce   o n   h u m an   ex p e r ts   [ 5 ] ,   [ 6 ] ,   [ 8 ] .   T h in s tr u m e n tal  m eth o d s   s u ch   as  to r r y m eter   a n d   s p ec tr o s co p y - b ased   p r o v id e   m o r o b jectiv ity   b u t   r eq u ir h ig h   ac q u is itio n   c o s ts ,   im p r ac tical  d esig n ,   a n d   lack   o f   s ca lab ilit y   [ 4 ] ,   [ 8 ] .   T h e   m an u al  m et h o d s   a r tim e - c o n s u m in g ,   a n d   s o m ex is tin g   d i g ital  s y s tem s ,   s u ch   as  f is h ey e - b ased   class if ier s ,   h av ac h iev e d   m o d est  ac cu r a cy   with   7 7 . 3 %,  f u r t h er   lim itin g   ad o p ti o n   [ 9 ] ,   [ 1 0 ] .   T h em e r g in g   tech n o lo g ies  s u ch   as  b io s en s o r s   an d   elec tr o n ic  n o s es  ca n   d etec ch e m ical  m ar k er s   o f   s p o ilag e,   b u r e m ain   at  ex p er im en tal   s tag with   h ig h   co s ts   an d   tech n ical  b ar r ier s   to   c o m m er cializ atio n .   T h e   r e c en t   a d v an c e m en t s   i n   d e e p   l e ar n in g ,   c o n v o l u t io n a l   n e u r a l   n e t wo r k s   ( C N N s )   a n d   l ig h t w e ig h o b j e c t   d e t e c to r s   s u c h   a s   y o u   o n ly   l o o k   o n c e   ( Y O L O ) v 8   h a v e   tr a n s f o r m ed   a u to m a t ed   v i s u a l   i n s p e c t io n     b y   en ab l i n g   r ea l - t i m f e a tu r e   e x t r a c t i o n   an d   o b je c t   l o c a li z a t i o n   [ 9 ] [ 1 6 ] .   F u r th er m o r e ,   t r an s f er   l e ar n in g   w i t h   b a c k b o n e s   l i k e   Mo b i le N e t V 2   a l lo w s   p r e - tr a in e d   m o d e l s   t o   a d a p t   e f f e c t i v e l y   to   s p e c ia l i z ed   a g r i cu l t u r a d o m a in s   w i t h   li m i t e d   a n n o ta t e d   d a t a   [ 1 7 ] ,   [ 1 8 ] .   De s p i t t h e s ad v an c e s ,   th e   e x i s t i n g     v i s i o n - b a s ed   ap p r o a ch e s   s h o w   s o m e   l i m i t a ti o n s   o f   s in g l e - f e a tu r e   C N N   c l a s s i f i er s   l a ck   r e l i ab i l i t y   a c r o s s   d i v er s e   s p ec i e s   [ 9 ] [ 1 1 ] ,   r o b o t i c   v i s u a s y s t e m s   d em a n d   s t r i c t l y   c o n t r o l l e d   s t u d io   e n v i r o n m e n t s   [ 4 ] ,   an d   s t a n d a lo n e   l ig h t we i g h t   C N N s   l a c k   i n p u v a l id a t i o n   m ec h an i s m s   t o   f i l te r   o u t   b a c k g r o u n d   n o i s e   o r   n o n - f i s h   d i s t r a c to r s   [ 1 9 ] [ 2 3 ] .   T h u s ,   t h e s e   s h o r t co m in g s   h i g h l i g h i n t eg r a t ed   d u a l - s t a g f r a m ew o r k   t h a u n i f i e s     r e a l - t im e   d e te c t i o n - d r iv e n   in p u t   g a t i n g   w i t h   f i n e - g r a i n ed ,   m u l t i - r eg i o n   c l a s s i f i c a t io n   u n d e r   a   s c a l ab l p i p e l in e   [ 1 5 ] [ 2 1 ] ,   [ 2 4 ] [ 2 7 ] .   T h er ef o r e,   th is   s tu d y   in tr o d u ce s   Fu s io n Net - YOL m o d el,   d u al - s tag h y b r i d   d ee p   lear n in g   f r am ewo r k   f o r   f is h   f r esh n es s   class if icatio n .   I n   th f ir s s tag e,   YOL Ov 8 n   as  in tellig e n in p u t   v alid ato r ,   d etec tio n   o f   f is h   v e r s u s   n o n - f is h   im ag es  a n d   to   r ed u ce   f a ls er r o r .   I n   th e   s ec o n d   s tag e,   tr an s f er   lear n i n g     ( TL ) - Mo b ileNetV2   v ar ian ts   with   C NN  lay er s ,   f in e - tu n in g   s tr ateg ies,  ad ap tiv lear n i n g   r ate  s ch ed u ler s ,   an d   ad d itio n al  f u lly   co n n ec ted   la y er s   to   p er f o r m   h ier ar ch ical  class if icatio n   o f   f r esh n ess   lev els.  T h is   d u al - s tag in teg r atio n   estab lis h es  m eth o d o lo g ical  b etwe en   d etec tio n   an d   class if icatio n   as  to   im p r o v e   r o b u s tn ess ,   en h an ce   d is cr im in ativ ca p ab i lity ,   an d   s ca lab ilit y   ac r o s s   d at asets .     T h m ain   co n tr ib u tio n s   o f   th is   s tu d y   ar as   f o ll o ws :     Du al - s tag h y b r i d   f r am ewo r k :   to   p r o p o s n o v el  ar ch itectu r e   th at  in teg r ates  YOL Ov 8 n   as  f ea tu r e - g ated   d etec tio n   s tag with   TL - Mo b ileNetV2   v ar ian ts   f o r   f is h   f r esh n ess   clas s if icatio n .   T h is   f r am ewo r k   to   en s u r th at  o n ly   v alid ate d   f is h   im ag es  ar f u r th er   p r o ce s s ed   as  to   r ed u ce   e r r o r   p r o p ag atio n   an d   im p r o v e   o v er all  ap p licatio n   r eliab ilit y .     Mu lti - r eg io n   f ea tu r in te g r at io n to   en h an ce   t h v ar i o u s   d atasets   r o b u s tn ess   th r o u g h   th ca p tu r e   lo ca lized   an ato m ical  f ea tu r es   i.e . ,   b o d y ,   ey es,  an d   g ills   v ia  d ata  au g m en tatio n   tr an s f o r m atio n .   T h is   ap p r o ac h   allo ws  th f r am ewo r k   to   g en er alize   a cr o s s   v ar io u s   s p ec ies,  im ag in g   co n d itio n s ,   an d   v ar y i n g   ca p tu r en v ir o n m en ts .     C o m p r eh en s iv b e n ch m ar k to   v alid ate  lay er ed   ev al u atio n   t o   r ep r esen th s ig n if ican p r o p o s ed   v ar ian ts   m o d el.   At  s tag e - 1 ,   YOL Ov 8 n   co n s is ten tly   o u t p er f o r m e d   YOL Ov 5 s   in   d etec tio n   ac cu r ac y   an d     f alse - p o s itiv r ed u ctio n .   At  s tag e - 2 ,   th en h an ce d   T L - Mo b ileNetV2   m o d els  o u t p er f o r m   b aselin Mo b ileNetV2   ac r o s s   ev er y   m e tr ics.     Ad v an ce d   TL   e n h an ce m e n ts to   ex ten d   th e   Mo b ileNetV2   b ac k b o n e   with   ad d itio n al   C NN  lay er s ,     f in e - tu n in g ,   ad ap tiv lear n in g   r ate  s ch ed u ler s ,   an d   f u lly   co n n ec ted   lay er s   th at  in cr ea s ed   v alid atio n   ac cu r ac y   f r o m   6 3 . 6 7 ( b aselin Mo b ileNetV2 )   t o   6 7 . 7 2 %   ( T L - Mo b ileNetV2   C NN  +   f in e - tu n in g ) ,   an d   s tab le  g en e r aliza tio n   at  6 7 . 0 1 % with   ad ap tiv lea r n in g   r ate  s ch ed u lin g .     T r an s f er ab le  m eth o d o lo g ical  f r am ewo r k to   g en er ate  d u al - s tag m eth o d o lo g y   f o r   h ier ar ch ica l   class if icatio n   task s .   T h s ca lab ilit y   an d   ad a p tab ilit y   as  to   e x ten d   u n p r eser v ed   f o o d   q u alit y   m o n ito r in g   d o m ain s   an d   in tellig en t im ag e   class if icatio n .   T h s tr u ctu r o f   th is   p ap er   is   o r g an ized   as  f o llo ws.  Sectio n   1   in tr o d u ce s   r esear ch   s tu d y   b a ck g r o u n d ,   m o tiv atio n ,   liter atu r r e v iew,   p r o p o s ed   s o lu tio n ,   an d   co n tr i b u tio n s .   Sectio n   2   d escr ib es  th e   p r o p o s ed   m eth o d s   i.e . ,   im ag d ataset  p r e p ar atio n ,   d ata  p r e - p r o ce s s in g ,   s tag e - 1   f ea tu r e - g ated   d etec tio n   m o d el s   i.e . ,   YOL Ov 5 s   v s .   YOL Ov 8 n ,   an d   s tag e - 2   Mo b ileNetV2 - b ased   v ar ian ts .   Sectio n   3   p r esen ts   th ex p er i m en tal  r esu lts   an d   co m p ar ativ e   b en c h m ar k in g   a g ain s ex is tin g   m et h o d s .   Fin ally ,   se ctio n   4   c o n clu d es   th r esear ch   s tu d y ,   co n tr ib u tio n s   to   th s tate - of - t h e - ar t,  an d   r ec o m m e n d atio n s   f o r   f u tu r e   r esear ch .       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 .   4 ,   Au g u s t 2 0 2 6 :   3 6 6 0 - 3 6 7 1   3662   2.   M E T H O D   T h aim   o f   t h is   s tu d y   is   to   im p r o v m u lti - s tag h y b r id   r e p r esen tatio n   lear n in g   f r am ewo r k   f o r   r o b u s f is h   f r esh n ess   class if icatio n   [ 1 9 ] ,   [ 2 0 ] .   T h is   s tu d y   in teg r ates   YOL Ov 5 s   v s   YOL Ov 8 n   f ea t u r e - g ated   d etec tio n   at  th f ir s s tag with   Mo b ile NetV2   v ar ian ts   at   th e   s ec o n d   s tag to   ac h iev f in e - g r ain ed   f r esh n ess   p r ed ictio n   [ 1 4 ] ,   [ 1 8 ] ,   [ 2 3 ] .   T h is   d u al - s tag r ep r esen tatio n   aim s   t o   r e d u c er r o r   p r o p ag atio n ,   im p r o v e   m o d el  s tab ilit y ,   an d   en h an ce   g en er aliza tio n   ac r o s s   v ar io u s   d atasets ,   an d   im ag in g   co n d itio n s .   T h o v er all  p r o p o s ed   m o d el  is   s h o wn   in   Fig u r e   1   an d   o u tlin es  as  f o llo ws:   i)   im ag d ataset  p r ep ar atio n ,   ii)  d ata  p r e - p r o ce s s in g ,   iii)  s tag e - f ea tu r e - g ated   d etec tio n   v ia  Y OL Ov 5 s   v er s u s   YOL Ov 8 n ,   a n d   iv )   s tag e - 2   r o b u s f is h   f r esh n ess   class if icatio n   with   Mo b ileNetV2   v ar ian ts .           Fig u r 1 .   Pro p o s ed   m u lti - s tag h y b r i d   p ip elin e       2 . 1 .     I ma g da t a s et   prepa ra t i o n   T h im ag d ataset  p r ep ar ati o n   f o r   th is   s tu d y   h as  b ee n   co n d u cte d   to   e x p er im e n th e   d u al - s tag f r am ewo r k   th at  i n teg r ates  s tag e - 1   f ea tu r e - g ated   d etec tio n   v ia  YOL Ov 8   f o r   f is h   v e r s u s   n o n - f is h   v alid atio n ,   an d   s tag e - f r esh n ess   class if ic atio n   f o r   f is h   ca teg o r izatio n   in to   f r esh n ess   lev els  [ 4 ] ,   [ 1 4 ] .   T h is   s tu d y   to   en s u r th at  o n ly   v alid   f is h   im ag es  p r o ce ed   to   f r esh n ess   class if icat io n .   T h is   ap p r o ac h   r ed u ce s   f alse   p o s itiv es,  m itig ate   er r o r   p r o p a g atio n ,   an d   s tr en g t h en in g   r o b u s tn ess   [ 9 ] [ 1 3 ] .     2 . 1 . 1 .   Sta g e - f e a t ure - g a t ed  det ec t io n   Fo r   s tag e - 1 ,   th to tal  im ag d ataset  o f   4 , 6 9 2   im ag es  h as  b e en   co llected   ac r o s s   two   ca teg o r ies:   f is h   an d   n o n - f is h   [ 1 4 ] ,   [ 1 6 ] .   T h f i s h   class   co n tain ed   1 , 5 6 0   im ag es,  wh ich   also   u s ed   as  in p u f o r   s tag e - 2   f r esh n ess   class if icatio n .   T h ese  im ag es  h av b ee n   o b tain ed   f r o m   th r ee   r ep o s ito r ies  with   m u ltip le   an ato m ical  r an g es  o f   b o d y ,   ey e,   an d   g ill  r eg io n s   [ 4 ] ,   [ 1 3 ] .   T h n o n - f is h   cl ass   co n tain ed   3 , 1 3 2   im ag es,   in clu d in g   m a r in e   b ac k g r o u n d s ,   m ar k et  en v ir o n m en ts ,   an d   ir r elev an o b jects  as  to   b u ild   in v ar ian ce   ag ain s en v ir o n m en tal  n o is e.   T h d etails o f   th im a g d atas et  o f   s tag e - 1   a r p r esen ted   in   T ab le  1 .       T ab le  1 .   Stag e - 1   im ag d ataset  d escr ip tio n   f o r   f ea tu r e - g ated   d etec tio n   D a t a s e t   I mag e   d a t a se t   s o u r c e   To t a l   n u m b e r   o f   i ma g e s   F i sh   d a t a s e t   F i sh   f r e sh n e ss   c l a ss i f i c a t i o n   d a t a s e t   f r o m   K a g g l e ,   f i s h   e y e   f r e s h n e ss  d a t a set   f r o M e n d e l e y ,   a n d   p r i m a r y   d a t a s e t   o f   f i s h   i ma g e t h a t   c a p t u r e d   a n d   c o l l e c t e d   a t   l o c a l   f i sh   m a r k e t s   i n   M a l a y si a   1 , 5 6 0   N o n - f i s h   d a t a s e t   C O V I D - 19  c h e st   X - r a y   i ma g e   d a t a s e t ,   j e l l y f i s h   i ma g e   d a t a s e t ,   a n i mal   i m a g e   d a t a set - c a t s ,   d o g s,   a n d   f o x e s ,   a n d   g a r b a g e   i m a g e   d a t a se t   f r o m   K a g g l e   3 , 1 3 2   To t a l     4 , 6 9 2       2 . 1 . 2 .   Sta g e - ro bu s t   f re s hn ess   cla s s if ica t io n   Fo r   s t ag e - 2 ,   th to tal   o f   1 1 , 7 3 6   n u m b e r   o f   i m a g d a tase t h a h as   b ee n   c o ll ec t e d   t o   ex t e n d   t h e   ex p e r i m e n t   o n   r o b u s t   f is h   f r es h n ess   i n t o   t h r ee   cl ass es:   h i g h l y   f r esh ,   f r es h ,   an d   n o t   f r esh .   T h i s   d at ase t   i n te g r at e d   m u lti p l s o u r c es  t o   en s u r d i v e r s it y   in   a n at o m ic al  cu es   an d   s p o il ag i n d i ca t o r s ,   i. e .   i )   f is h   f r es h n ess   class i f i ca t io n   d a tas et,   ii )   f r esh n ess   o f   t h f is h   ey es d at aset ,   a n d   iii )   p r im a r y   d atas et  o f   f is h   i m a g es th at  h as b ee n   ca p t u r ed   a n d   c o l le cte d   at  lo c al  f is h   m a r k ets  in   Ma la y s i a.   All  d a tase ts   e m p h asi ze d   i n t o   an at o m i ca r e g i o n s   ( b o d y ,   e y e ,   a n d   g il l) ,   to   e n s u r t h a class if ica ti o n   r el ie d   o n   m u lti - r e g i o n al   f ea t u r es   r at h e r   th a n   s i n g le   at tr ib u t e   s u c h   as  f is h   e y e   a p p e ar a n ce .   T h e   d et ails   o f   i m a g e   d at aset   d es cr i p t io n   o f   s ta g e - 2   ta b u la te d   as   i n   T a b l 2 .   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       Mu lti - s ta g h yb r id   YOLO - d r iv en   a n d   Mo b ileN etV 2 - C N N   va r ia n ts   fo r   r o b u s t   …  ( R a s ee d a   H a mza h )   3663   T ab le  2 .   Stag e - 2   im ag d ataset  d escr ip tio n   f o r   f is h   f r esh n ess   class if icatio n   I mag e   d a t a se t   s o u r c e   F i sh   f r e sh n e ss   c l a ss   To t a l   n u m b e r   o f   i ma g e s   F i sh   f r e sh n e ss   c l a ss i f i c a t i o n   d a t a s e t   f r o K a g g l e   F r e sh   2 , 5 8 1   N o t   f r e s h   1 , 8 9 5   F i sh   e y e   f r e s h n e ss  d a t a set   f r o M e n d e l e y   H i g h l y   f r e s h   1 , 7 6 4   F r e sh   1 , 3 2 0   N o t   f r e s h   1 , 3 0 6   P r i mary   d a t a set   H i g h l y   f r e s h   9 4 9   F r e sh   9 5 7   N o t   f r e s h   9 6 4   To t a l     11 , 736       2 . 2 .     Da t a   pre - pro ce s s ing   T h p r im ar y   o b jectiv o f   th d ata  p r e - p r o ce s s in g   p h ase  is   to   n o r m alize   in p u r e p r esen tatio n s   an d   t o   q u an tify   th p r o g r ess iv r ep r e s en tatio n   o f   T L   s tr ateg ies  ac r o s s   1 1 , 7 3 6   m u lti - r e g io n al  im a g es  [ 1 7 ] ,   [ 1 8 ] .   T h e   r aw  im ag h as  b ee n   ex p e r im en ted   to   s tan d ar d   im ag d im en s io n   an d   f ea tu r en h an ce m en as  to   ac h iev e     f in e - g r ain e d   f r esh n ess   lev els  ac r o s s   th r ee - class   f r esh n ess   ( h ig h ly   f r esh ,   f r esh ,   an d   n o t   f r esh )   [ 1 7 ] ,   [ 1 8 ] .   T h is   p h ase  f u r th e r   ev alu ates  s ev en   ex p er im en tal  m o d el  v a r ian ts   f r o m   th e   b aselin Mo b ileNe tV2   b ac k b o n th at   in co r p o r ates  cu s to m   C NN  h e ad ,   p a r tial  f in e - t u n in g ,   a d ap ti v lear n i n g   r ate  s ch ed u ler s ,   a n d   e x p an d ed   f u lly   co n n ec ted   class if ier   lay er s   [ 1 7 ] ,   [ 2 7 ] .   Fu r t h er m o r e,   tar g ete d   d ata  au g m e n tatio n   an d   im a g r esizin g   h as  b ee n   ap p lied   t o   r e d u ce   o v e r f itti n g ,   o p tim ize  g r ad ien t   d escen co n v er g en ce ,   an d   im p r o v f ea tu r in v ar ian ce   ac r o s s   b o d y ,   ey e,   a n d   g ill a n ato m ical   r eg io n s   [ 2 1 ] ,   [ 2 5 ] .     2 . 2 . 1 .   Da t a   a ug m ent a t io n   T h aim   o f   th is   p h ase  is   to   in c r ea s th d iv er s ity   o f   th d ataset,   p r ev en o v er f itti n g ,   an d   in cr ea s th n u m b er   o f   f is h   im ag d ataset  [ 1 2 ] ,   [ 1 5 ] ,   [ 2 1 ] .   Fo r   s tag e - 1 ,   f ea tu r e - g ated   d etec tio n ,   d at au g m en tatio n   o n   g eo m etr ic  an d   p h o to m etr ic   tr an s f o r m atio n s   to   s tr en g th e n   in v ar ia n ce   in   d etec tio n .   Fo r   s tag e - 2 ,   r o b u s f r esh n ess   class if icatio n ,   au g m en tatio n   em p h asized   v ar ia b ilit y   in   illu m in atio n   a n d   c o n tr ast  to   s im u late     r ea l - wo r ld   ca p tu r e   co n d itio n s .   T h e   au g m e n tatio n   o p e r atio n s   th at  h av e   b ee n   em p lo y ed   f o r   s tag e - 1   an d   s tag e - ar tab u lated   as T ab le  3 .       T ab le  3 .   Data   au g m en tatio n   tr an s f o r m atio n s   f o r   s tag e - 1   an d   s tag e - 2   m o d el   A u g m e n t a t i o n   T e c h n i q u e   S t a g e - 1   S t a g e - 2   F l i p p i n g   H o r i z o n t a l   a n d   v e r t i c a l   H o r i z o n t a l   a n d   v e r t i c a l     R o t a t i o n   9 0 °   ( c l o c k w i se ,   c o u n t e r   c l o c k w i s e   u p si d e   d o w n ) ;   r a n d o m   1 5 °   t o   + 1 5 °   R a n d o 2 5 °   t o   + 2 5 °   C r o p p i n g / z o o m   0 2 0 z o o m   a p p l i e d   N o t   a p p l i e d   G r a y sc a l e   c o n v e r si o n   1 5 o f   i ma g e c o n v e r t e d     N o t   a p p l i e d   B r i g h t n e ss  a d j u s t me n t   B e t w e e n   1 5 %   a n d   + 1 5 r a n g e   R a n d o m i z e d   b r i g h t n e ss   sh i f t s   C o n t r a st / sh a r p n e ss   N o t   a p p l i e d   R a n d o m i z e d   c o n t r a st   a n d   sh a r p n e ss       2 . 2 . 2 .   I m a g e   re s izing   All  im ag d atasets   h av e   b ee n   r esized   to   s tan d a r d   2 2 4 × 2 2 4   p ix els  to   n o r m alize   th e   in p u im a g e   d im en s io n   an d   m atch   th r eq u ir ed   in p u t size  o f   th Mo b ileNetV2 - b ased   m o d el  [ 1 8 ] ,   [ 2 2 ] .   T h s tan d ar d   im ag e   d im en s io n al  is   to   en s u r e   b atc h - p r o c ess in g   co m p atib le  a n d   u n if o r m   m atr ix   o p er atio n s   ac r o s s   h eter o g en e o u s   im ag es  f r o m   m u ltip le  r e p o s ito r y   s o u r ce s .   Fu r th er m o r e,   t h is   s p atial  r eso lu tio n   o p tim izes  th h y b r id   m o d e l   p er f o r m an ce   b y   b ala n cin g   c o m p u tatio n al  ef f icie n cy   an d   f ea tu r p r eser v atio n ,   th er eb y   r etain   f in e - g r ain e d   v is u al  d etails ac r o s s   th ey e,   g ill an d   b o d y   d u r in g   th m o d el  tr ain in g   [ 2 2 ] ,   [ 2 5 ] .     2 . 3 .     St a g e - f ea t ure - g a t ed  d et ec t io n   T h aim   o f   s tag e - 1   m o d el  is   to   d etec an d   class if y   th f ea t u r e - g atin g   o f   f is h   im ag e   r ep r esen tatio n   [ 1 4 ] ,   [ 1 6 ] .   T wo   m o d els  f r o m   th YOL f am ily   i.e . ,   YOL Ov 5 s   an d   YOL Ov 8 n   h av b e en   ex p er im e n ted   an d   ev alu ated   as  to   b en ch m a r k   t h p er f o r m an ce   [ 2 3 ] .   T h is   s tu d y   em p l o y ed   YOL Ov 5 s ,   an d   YOL Ov 8 n   as  to   v alid ate  f is h   im a g e.   B y   f ilte r in g   o u n o n - f is h   i n p u ts ,   t h is   s tag ac ted   as   f ea tu r e - g ati n g   m ec h an is m   t h at  r ed u ce d   f alse p o s itiv es a n d   m i n im ized   er r o r   p r o p a g atio n   in to   s tag e - 2.     2 . 3 . 1 .   YO L O v 5 s   T h is   s tu d y   ex p er im en ted   Y OL Ov 5 s   as  th b aselin o b ject  d etec tio n   m o d el,   an d   lig h tweig h m em b er   o f   th e   YOL Ov 5   f am ily   [ 1 6 ] .   YOL Ov 5 s   co m b in es  r ea l - tim e   d etec tio n   with   b o u n d in g   b o x   lo ca lizatio n ,   en ab lin g   id en tif icatio n   o f   f is h   o b jects  in   cl u tter ed   en v ir o n m en ts   [ 2 3 ] .   T h s tag e - 1   d ataset   co n tain ed   4 , 6 9 2   lab eled   im ag es  s p lit  b etwe en   f is h   ( 1 , 5 6 0   im ag es)  a n d   n o n - f is h   ( 3 , 1 3 2   im a g es).   Fo r   YOL Ov 5 s   tr ain in g ,   b o u n d in g   b o x es  h av b ee n   m an u ally   a n n o tated   f o r   th f is h   class ,   an d   n o n - f is h   im ag 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 .   4 ,   Au g u s t 2 0 2 6 :   3 6 6 0 - 3 6 7 1   3664   lab elled   as  b ac k g r o u n d .   T h e   ex p er im en te d   k ey   f ea tu r es   ar to   en h a n ce   m u ltil ev el  f ea tu r f u s io n   an d   d ec o u p le d   atten tio n   m ec h an i s m s ,   r ed u ce   f alse  p o s itiv es  an d   im p r o v d etec tio n   o f   s m all  o b jects,  s im p le,   p ar am eter - f r ee   atten tio n   m o d u le  ( SimA M )   an d   c u s to m   c h an n el  atten tio n   m o d u les  s tr en g th en   f o c u s   o n   r elev an f ea t u r es  in   co m p lex   s ce n es,  to   ev alu ate  a d v an c ed   in ter s ec tio n   o v e r   u n io n   ( I o U) - b ased   lo s s es,  in clu d in g   f o ca m in im u m   p o i n d is tan ce   I o an d   co m p lete  in ter s ec tio n   o v er   u n i o n   ( C I o U ) ,   ad d r ess   class   im b alan ce   an d   im p r o v co n v er g en ce an d   b id ir ec tio n al  f e atu r p y r am id   n etwo r k   ( B iFP N )   with   co o r d in ate  atten tio n   r ef i n es  f ea tu r e   r e p r esen tatio n ,   b o o s tin g   d etec tio n   ac cu r a cy .   T h e   tr ain in g   ex p er im en h as  b ee n   p er f o r m ed   f o r   5   e p o ch s   wit h   an   i n p u s ize  o f   6 4 0   ×   6 4 0   p ix els.  T h ex p er im en tal   r esu lts   ac h iev ed   an   ac ce p tab le  7 6 . 7 4 5 p r ec is io n   an d   6 2 . 7 6 6 r ec all   at  ep o ch   f o u r .   Ho wev er ,   th is   s tu d y   s h o wed   two   m ain   is s u es:  i)   in cr ea s ed   co m p u tat io n al  o v er h ea d   d u t o   b o u n d in g   b o x   r eg r ess io n   as  to   r ed u ce   s u itab ilit y   f o r   lig h tweig h d e p lo y m e n t;  an d   i i)   r ed u ce d   p r ec is io n   i n   clu tter ed   b ac k g r o u n d s ,   allo win g   s o m n o n - f is h   im ag es   to   p ass   th r o u g h   as f alse p o s itiv es.     2 . 3 . 2 .   YO L O v 8 n   T h YOL Ov 8 n   h as  b ee n   ex p er im en ted   to   co m p ar with   Y OL Ov 5 s   f o r   f is h   v s   n o n - f is h   d etec tio n .   T h aim   is   to   r em o v th e   b o u n d in g   b o x   an n o tatio n s   a n d   s im p lify   th e   p ip elin w h ile  p r o d u cin g   h ig h   d is cr im in ativ p er f o r m a n ce   [ 1 4 ] ,   [ 2 3 ] .   Ke y   f ac t o r s   o f   YO L Ov 8 n   p ip elin a r to   r e p r esen b in ar y   p r o b lem   ( f is h   an d   n o n - f is h ) ,   th e n   b o u n d in g   b o x   an n o tatio n s   is   elim in ated ,   h en ce   s im p lif y   th d etec tio n   p ip elin wh ile   p r o v id es   h ig h   d is cr im in ativ e   p er f o r m an ce ,   o p tim ize  f o r   r ea l - tim d etec tio n ,   an d   s u itab le  f o r   f is h er ies  ap p licatio n s .   YOL Ov 8 n   also   c o m b in e   Fas ter Net  b lo ck s   an d   ef f icien m u lti - s ca le  atten tio n   ( EMA )   atten tio n   as   t o   e n h a n c e   f e a t u r e   e x t r a c t i o n   a n d   d e t e c t i o n   a c c u r a c y ,   e m p l o y s   B iF P N - b as e d   m u l t i - s c a le   f e a t u r e   f u s i o n   t o   o p t i m i z e   f e at u r e   p y r a m i d   s a m p l i n g ,   r e d u c e s   p a r a m e te r s   f o r   ef f i c i e n t   r e al - t i m e   i n f e r e n c e   i n   r e s o u r c e - c o n s t r ai n e d   en v ir o n m en ts ,   ac h iev es  lo wer   co m p lex ity   a n d   f aster   in f er e n ce ,   an d   o f f e r s   s tr o n g   p er f o r m an ce   f o r   s p ee d   a n d   ac cu r ac y ,   ac h iev in g   h ig h e r   o v er all  p er f o r m an ce   m et r ics co m p ar ed   to   YOL Ov 5 s   [ 1 4 ] ,   [ 2 3 ] .     2 . 4 .     St a g e - ro bu s t   f re s hn es s   cla s s if ica t io n wit h T L - M o b ileNet V2   v a ria nts   Fo llo win g   s tag e - 1   v alid atio n   with   YOL Ov 8 n ,   o n l y   v er if ie d   f is h   im ag es  h av b ee n   p r o ce s s ed   in to   s tag e - 2   f o r   h ier ar c h ical  f r esh n ess   class if icat io n   in to   h ig h ly   f r esh ,   f r esh ,   an d   n o t   f r esh   [ 1 5 ] ,   [ 2 6 ] .   T h is   s tag aim s   to   ex p e r im en th e   lig h tw eig h Mo b ileNetV2 - b ased   ar c h itectu r as  to   im p r o v e f f icie n cy ,   ac c u r ac y ,   an d   s u itab le  f o r   h ig h - d im en s io n al  v is u al  task s   u n d er   co m p u tatio n al  co n s tr ain ts   [ 1 8 ] ,   [ 2 5 ] .   T h b aselin e   Mo b ileNetV2   ad ap te d   b y   r e m o v in g   th e   o r ig i n al  to p   lay e r s   an d   in teg r atin g   c u s to m ized   class if icatio n   h ea d   co m p r is in g   a v er ag e   p o o lin g ,   d en s lay er s ,   d r o p o u t,  a n d   s o f tm ax   o u t p u t.  T h o b jectiv is   to   m o d if y   th e   ex tr ac tio n   o f   d o m ai n - s p ec if ic  f ea tu r es,  m ain l y   f r o m   ey e,   g ill ,   an d   b o d y   r eg i o n s   [ 1 5 ] [ 2 7 ] .   T h to tal  o f   s ev en   r ef in em en ts   T L M o b ileNetV2   v ar ian ts   h a v b ee n   d e v elo p ed   th at  in co r p o r ate  C NN  ex ten s io n s ,   f in e - tu n in g ,   ad ap tiv lear n in g   r ate  s ch ed u l er s ,   an d   ex p an d ed   f u lly   co n n e cted   lay er s   as  ex p er im en ted   in   T ab le  4 .   T h aim s   ar to   ad v a n ce   r e p r esen tatio n   lear n in g ,   m itig ate  o v er f itti n g ,   an d   im p r o v g en er aliza tio n   ac r o s s   h eter o g en e o u s   d atasets ,   th u s   estab lis h in g   r o b u s f r esh n ess   class if ic atio n   p ip eli n th at   o u t p er f o r m s   co n v en tio n al     s in g le - m o d el  ap p r o ac h es.  T h s ev en   ex p er im e n tal  r ef in em e n t m o d els ar s u m m ar ize d   as   s h o wn   in   T ab le  4 .       T ab le  4 .   T h s ev en   p r o p o s ed   T L Mo b ileNetV2   v ar ia n ts   m o d el   M o d e l   D e scri p t i o n   P e r f o r ma n c e   B a se l i n e   M o b i l e N e t V 2   P r e t r a i n e d   o n   I mag e N e t ,   u s e d   a s   l i g h t w e i g h t   f e a t u r e   e x t r a c t o r .   A c h i e v e d   st r o n g   t r a i n i n g   a c c u r a c y   ( 9 4 . 2 6 %)   b u t   l o w   v a l i d a t i o n   a c c u r a c y   ( 6 3 . 6 7 %),   i n d i c a t i n g   o v e r f i t t i n g   a n d   w e a k   g e n e r a l i z a t i o n .   TL - M o b i l e N e t V 2   I n c o r p o r a t e d   t r a n sf e r   l e a r n i n g   w i t h   p r e t r a i n e d   w e i g h t a n d   c u st o m   c l a ss i f i c a t i o n   h e a d .   I mp r o v e d   v a l i d a t i o n   a c c u r a c y   t o   6 7 . 1 1 %,   sh o w i n g   b e t t e r   a d a p t a b i l i t y   t o   d o mai n - sp e c i f i c   f e a t u r e s.   TL - M o b i l e N e t V 2   +   C N N   C o m b i n e   c o n v o l u t i o n a l   l a y e r s   o n   t o p   o f   M o b i l e N e t V 2   t o   c a p t u r e   f i n e r   l o c a l   t e x t u r e s.   B o o st e d   t r a i n i n g   a c c u r a c y   ( 9 5 . 3 9 %)  a n d   i mp r o v e d   st a b i l i t y   i n   b o d y   a n d   g i l l   d a t a set s .   TL - M o b i l e N e t V 2   +   C N N   +   f i n e - t u n i n g   C o m b i n e d   C N N   e x t e n s i o n s   w i t h   sel e c t i v e   f i n e - t u n i n g   o f   t o p   M o b i l e N e t V 2   l a y e r s.   A c h i e v e d   t h e   h i g h   t r a i n i n g   a c c u r a c y   ( 9 8 . 0 7 %)   a n d   h i g h e s t   v a l i d a t i o n   a c c u r a c y   ( 6 7 . 7 2 %),   d e m o n st r a t i n g   i mp r o v e d   f e a t u r e   d i scr i mi n a t i o n   a n d   r o b u st n e ss a c r o ss   a u g m e n t e d   d a t a set s.   TL - M o b i l e N e t V 2   +   C N N   +   l e a r n i n g   r a t e   sch e d u l e r   I n t r o d u c e d   d y n a mi c   s c h e d u l e r t o   st a b i l i z e   c o n v e r g e n c e   a n d   r e d u c e   l o ss   o sc i l l a t i o n s .   R e a c h e d   v a l i d a t i o n   a c c u r a c y   o f   6 6 . 7 8 %,   sh o w i n g   b a l a n c e d   g e n e r a l i z a t i o n   a c r o ss   d a t a se t s.   TL - M o b i l e N e t V 2   +   C N N   +   a d d i t i o n a l   f u l l y   c o n n e c t e d   l a y e r s   Ex p a n d e d   f u l l y   c o n n e c t e d   l a y e r t o   i n c r e a s e   r e p r e se n t a t i o n a l   d e p t h .   I mp r o v e d   p e r f o r ma n c e   mo d e r a t e l y   ( 6 5 . 1 0 %   v a l i d a t i o n   a c c u r a c y ) ,   b u t   w i t h   d i mi n i sh i n g   r e t u r n a n d   h i g h e r   c o m p u t a t i o n a l   c o s t .   TL - M o b i l e N e t V 2   +   C N N   +   f i n e - t u n i n g   +   a d a p t i v e   l e a r n i n g   r a t e   sc h e d u l e r   I n t e g r a t e d   a l l   r e f i n e me n t i n t o   t h e   mo st   a d v a n c e d   c o n f i g u r a t i o n .   A c h i e v e d   t h e   h i g h e st   t r a i n i n g   a c c u r a c y   ( 9 8 . 6 3 %)  a n d   st r o n g   v a l i d a t i o n   a c c u r a c y   ( 6 7 . 0 1 %),   w i t h   r o b u s t n e ss.   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       Mu lti - s ta g h yb r id   YOLO - d r iv en   a n d   Mo b ileN etV 2 - C N N   va r ia n ts   fo r   r o b u s t   …  ( R a s ee d a   H a mza h )   3665   3.   RE SU L T S AN D I SCU SS I O N   T h is   s ec tio n   p r esen ts   th e   ex p er im en tal  f in d in g s   o f   th e   p r o p o s ed   m u lti - s tag h y b r id   r ep r esen tatio n   lear n in g   f r am ewo r k   f o r   r o b u s t   f is h   f r esh n ess   class if icatio n   [ 4 ] ,   [ 1 2 ] ,   [ 1 9 ] .   T h d etailed   ex p lan atio n   o f   s tag e - f ea tu r e - g ated   d etec tio n   with   YOL Ov 5 s   an d   YOL Ov 8 n ,   s tag e - 2   r o b u s f r esh n ess   c lass if icatio n   u s in g   Mo b ileNetV2   v ar ian ts   as  f o ll o ws.  T h a n aly s is   r esu lts   ar p r esen ted   b elo with   ac c u r ac y ,   p r ec is io n ,   r ec all,   an d   F1 - s co r e.   T h co m p ar ativ ev alu atio n s   with   p r i o r   s tu d ie s   ar also   d is cu s s ed   [ 1 0 ] ,   [ 1 3 ] ,   [ 2 1 ] ,   [ 2 6 ] .     3 . 1 .     St a g e - f ea t ure - g a t ed  d et ec t io v ia   YO L O v 5 s YO L O v 8 n:  f is h v er s us   no n - f is h   T h f ir s s tag o f   th p ip elin ev alu ated   YOL Ov 5 s   an d   Y OL Ov 8 n   as  co m p etin g   ar c h itectu r es  f o r   f ea tu r e - g ated   d etec tio n   o f   f is h   v er s u s   n o n - f is h   class if icatio n   p r io r   to   f r esh n ess   an aly s is   [ 1 4 ] ,   [ 1 6 ] .   B ased   o n   T ab le  5 ,   it  is   s h o wn   th at  YO L Ov 8 n   c o n s is ten tly   o u t p er f o r m ed   YOL Ov 5 s   ac r o s s   all  k ey   ev alu atio n   m etr ics.   T h is   f ea tu r e - g ate d   r ep r esen ts   p r e - f ilter   th at  ef f ec tiv ely   s u p p r ess es  b ac k g r o u n d   d is tr ac to r s ,   m ar k et   en v ir o n m en n o is e,   an d   n o n - f i s h   o b jects,  th er eb y   to   p r ev e n t f alse - p o s itiv er r o r   p r o p a g atio n   in to   s tag e - [ 1 6 ] Fu r th er m o r e ,   YOL Ov 8 n   d em o n s tr ated   f aster   in f er en ce   s p e ed s   an d   r ed u ce d   p ar am eter   c o m p lex ity   co m p a r ed   to   YOL Ov 5 s ,   th er e b y   v alid   f o r   p r ac tical  s u itab ilit y   f o r   r ea l - tim ed g d e p lo y m e n in   f is h er ies  q u ality   m o n ito r in g   [ 1 4 ] ,   [ 2 3 ] .       T ab le  5 .   YOL OV5 s   an d   YOL Ov 8 n   Ep o c h   Y O LO v 5 s   Y O LO v 8 n   P r e c i s i o n   R e c a l l   Tr a i n i n g   a c c u r a c y   Tr a i n i n g   l o ss   V a l i d a t i o n   l o ss   0   0 . 1 8 0 3 6   0 . 2 5 8 9 7   0 . 9 8 3 7   0 . 1 9 0 6 6   0 . 0 7 3 9 8   1   0 . 4 8 6 5   0 . 4 7 8 1 9   0 . 9 9 4 5 7   0 . 0 4 6 3 6   0 . 0 8 1 5 2   2   0 . 4 9 7 8 9   0 . 4 5 9 4 5   0 . 9 8 9 1 3   0 . 0 4 3 7 3   0 . 0 6 1 5 1   3   0 . 6 4 5 2 9   0 . 5 5 5 6 7   0 . 9 9 4 5 7   0 . 0 3 1 1 4   0 . 0 7 0 2 5   4   0 . 7 6 7 4 5   0 . 6 2 7 6 6   0 . 9 9 4 5 7   0 . 0 1 5 2 2   0 . 0 7 8 8 3       3 . 2 .     St a g e - ro bu s t   f re s hn es s   cla s s if ica t io n o n 8 0 : 2 0   s pli t :   ba s eline  t o   hy brids   T h e   a i m   o f   s t a g e - 2   i s   t o   b en ch m a r k   th e   e f f e c t i v en e s s   o f   p r o g r e s s i v e   Mo b i l e Ne t V 2   e n h an c e m en t s   u n d e r   an   8 0 : 2 0   t r a in i n g v a l i d a t i o n   s p l i t,   f r o m   th e   b a s e l i n e   b a c k b o n e   t o   h y b r id   v a r i an t s   [ 1 5 ] ,   [ 2 6 ] T ab l e   6   s h o w s   av e r a g t r a in in g   a n d   v a l i d a t io n   a cc u r a c y   f o r   Mo b il e N e t V 2   v ar i a n t s   m o d e l   p e r f o r m an c e.   B a s e d   o n   T a b l e   6 ,   b a s e l i n e   M o b i l eN e t V 2   a ch i e v ed   6 3 . 6 7 v a l i d a t io n   a c cu r a cy   t r an s f e r   l e ar n in g   an d     C N N   i n t e g r a t i o n   p r o v id ed   in c r em e n t a g a i n s .   F i n e - t u n i n g   f u r th e r   i m p r o v ed   s t a b i l i t y ,   r e a ch i n g   6 7 . 7 2 % ,   w h i l e   t h e   h y b r i d   w i th   a d a p ti v e   l e a r n i n g   r a t e   s ch e d u l i n g   a c h i e v e d   t h e   b e s t   t r ad e - o f f   b e t w e e n   tr a i n in g   a c c u r a c y   ( 9 8 . 6 3 %)   an d   v a li d a t i o n   a cc u r a c y   ( 6 7 . 0 1 %) .   T h e s r e s u l t s   h ig h l ig h t   th e   s t a g e - 2   m o d e l   p a r t i cu l a r ly   C N N   ex t e n s i o n s   a n d   a d ap t i v e   s ch e d u l er s ,   m it i g a t o v e r f i t t i n g   a n d   s t r e n g th e n   g e n er a l i z a t io n   c o m p a r ed   to   t h e   b a s e l i n e.       T ab le  6 .   Av e r ag tr ain in g   an d   v alid atio n   ac cu r ac y   f o r   Mo b ileNetV2   v ar ian ts   m o d el  p er f o r m an ce   M o d e l   Tr a i n i n g   a c c u r a cy   V a l i d a t i o n   a c c u r a c y   B a se l i n e   M o b i l e N e t V 2   9 4 . 2 6   6 3 . 6 7   TL - M o b i l e N e t V 2   9 3 . 0 3   6 7 . 1 1   TL - M o b i l e N e t V 2   +   C N N   9 5 . 3 9   6 4 . 7 2   TL - M o b i l e N e t V 2   +   C N N   +   f i n e - t u n i n g   9 8 . 0 7   6 7 . 7 2   TL - M o b i l e N e t V 2   +   C N N   +   l e a r n i n g   r a t e   sc h e d u l e r   9 6 . 8 1   6 6 . 7 8   TL - M o b i l e N e t V 2   +   C N N   +   A d d i t i o n a l   F C   l a y e r s   9 5 . 2 5   6 5 . 1 0   TL - M o b i l e N e t V 2   +   C N N   +   f i n e - t u n i n g   +   a d a p t i v e   l e a r n i n g   r a t e   sc h e d u l e r   9 8 . 6 3   6 7 . 0 1       3 . 3 .     St a g e - ev a lua t i o n m et r ics f o r   M o bil eNe t V2   v a ria nts a cr o s s   da t a s et   T h e   a i m   o f   th i s   s e c t i o n   i s   t o   e v a lu a t e   an d   c o m p ar e   t h e   p er f o r m a n c e   o f   T L - Mo b i l e N e t V 2     v a r i an t s   a cr o s s   v ar i o u s   d a t as e t s .   T h e s e   e v a lu a t i o n s   h a v e   b e en   co n d u c te d   to   d e t e r m i n e   th e   ef f ec t   o f   a r c h i t ec t u r a l   r ef i n e m en t s ,   o p t i m iz a t i o n   s t r a t eg i e s ,   an d   t r a in i n g   d u r a t io n   o n   t h e   r o b u s t n e s s   a n d   g e n er a l i z a t io n   o f   t h f r e s h n es s   c l a s s i f i c a t i o n   s y s t e m   [ 1 5 ] ,   [ 2 5 ] ,   [ 2 6 ] T h i s   s e c t i o n   e x p e r i m en t e d   f o r   e ac h   v a r i an t   f o r   t r a in i n g   an d   v a l id a t i o n   o n   h e t er o g e n e o u s   d a ta s e t s   c o n s i s t i n g   o f   b o d y ,   ey e ,   a n d   g i l l   i m ag e s   a c r o s s   t h r e e   f r e s h n e s s   l e v e l s   ( h i g h l y   f r e s h ,   f r e s h ,   an d   n o t   f r e s h ) ,   a n d   a c r o s s   5 ,   1 0 ,   an d   1 5   e p o c h s ,   f o cu s i n g   o n   t r a i n in g   ac c u r a c y ,   v al i d a t io n   a cc u r a c y ,   a n d   g e n er a l i z a t io n   t r e n d s   b a s e d   o n   s e v en   r ef i n e m en t s   v ar i a n t s   [ 1 8 ] ,   [ 2 7 ]   a s   s h o w n   in   T a b l e s   7   t o   14 .   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 .   4 ,   Au g u s t 2 0 2 6 :   3 6 6 0 - 3 6 7 1   3666   B ased   o n   th e   T a b le  1 4 ,   t h b aselin Mo b ileNetV2   ac h ie v ed   m o d est  ac c u r ac y   ( 9 2 . 2 3 tr ain in g ,   6 2 . 5 4 v alid ati o n ) ,   wh ile  tr an s f er   lear n in g   i m p r o v ed   v al id atio n   to   6 5 . 9 0 %.  T h C NN  lay er s   ex ten s io n   p r o d u ce d   s m all  s ig n if ican t,   wh ile  in co r p o r atin g   f in e - tu n i n g   s ig n if ican tly   p r o d u ce d   v alid atio n   ac cu r ac y     to   6 7 . 8 8 f r o m   T L - M o b il eNe tV2 .   T h lear n in g   r ate   s ch ed u ler   m ain tain ed   b alan ce d   p er f o r m a n ce     ( 9 3 . 3 9 tr ain in g ,   6 5 . 5 2 v a lid atio n ) ,   wh er ea s   ad d itio n al   f u lly   co n n ec ted   lay er s   led   to   o v er f itti n g   with   r ed u ce d   v alid atio n   ( 6 1 . 8 9 %).   T h b est  p er f o r m a n ce   m o d e l,  T L - Mo b ileNetV2   with   C NN,   an d   f in e - tu n in g ,   r esu lted   9 4 . 9 7 ±   0 . 0 4   tr ai n in g   a n d   6 7 . 8 8 ±   2 . 1 0   v a lid atio n   ac cu r a cy .   T h u s ,   f in e - tu n in g   in teg r atio n   en h an ce   r o b u s tn ess   m o r ef f e ctiv ely   th an   in cr ea s ed   ar c h itectu r al  d ep th .   T h is   m o d el  d em o n s tr ates  b o th   s tr o n g   ac cu r ac y   an d   s tab le  co n v er g e n ce .       T ab le  7 .   Stag e - 2 tr ain in g ,   an d   v alid atio n   ac cu r ac y   f o r   b aselin Mo b ileNetV2   m o d el  p er f o r m an ce     D a t a s e t   5   e p o c h s   1 0   e p o c h s   1 5   e p o c h s   Tr a i n i n g   V a l i d a t i o n   Tr a i n i n g   V a l i d a t i o n   Tr a i n i n g   V a l i d a t i o n   F i sh   f r e sh n e ss   c l a ss i f i c a t i o n   d a t a s e t   1 0 0   1 0 0   1 0 0   1 0 0   1 0 0   1 0 0   Th e   f r e sh n e ss  o f   t h e   f i s h   e y e s   d a t a se t   6 5 . 0 2   4 1 . 5 1   7 0 . 8 8   4 1 . 1 6   7 2 . 9 3   4 1 . 8 5   P r i mary   d a t a set b o d y   8 8 . 4 5   5 4 . 7 9   9 2 . 3 9   6 7 . 0 2   9 3 . 8 3   6 7 . 5 5   P r i mary   d a t a set e y e s   9 2 . 4 9   5 2 . 8 8   9 6 . 8 9   4 9 . 2 1   9 8 . 8 3   5 3 . 4 0   P r i mary   d a t a set g i l l s   9 0 . 7 4   5 6 . 8 4   9 7 . 7 8   6 0 . 0 0   9 8 . 1 7   5 7 . 3 7   P r i mary   d a t a set   w i t h   d a t a   a u g me n t a t i o n b o d y   9 0 . 2 8   7 2 . 3 1   9 2 . 4 6   7 4 . 6 4   9 3 . 9 9   7 4 . 6 4   P r i mary   d a t a set   w i t h   d a t a   a u g me n t a t i o n e y e s   9 4 . 7 0   5 0 . 9 3   9 6 . 6 8   5 6 . 3 5   9 8 . 2 9   5 6 . 7 2   P r i mary   d a t a set   w i t h   d a t a   a u g me n t a t i o n g i l l s   9 3 . 6 6   5 6 . 3 1   9 6 . 9 0   5 7 . 7 3   9 8 . 0 6   5 7 . 8 0   A v e r a g e   8 9 . 4 2   6 0 . 7 0   9 3 . 0 0   6 3 . 2 6   9 4 . 2 6   6 3 . 6 7       T ab le  8 .   Stag e - 2 tr ain in g ,   an d   v alid atio n   ac cu r ac y   f o r   T L Mo b ileNetV2   m o d el  p e r f o r m a n ce   D a t a s e t   5   e p o c h s   1 0   e p o c h s   1 5   e p o c h s   Tr a i n i n g   V a l i d a t i o n   Tr a i n i n g   V a l i d a t i o n   Tr a i n i n g   V a l i d a t i o n   F i sh   f r e sh n e ss   c l a ss i f i c a t i o n   d a t a s e t   9 9 . 7 8   1 0 0   1 0 0   1 0 0   1 0 0   1 0 0   Th e   f r e sh n e s o f   t h e   f i s h   e y e s   d a t a se t   5 9 . 7 8   4 1 . 7 3   6 6 . 3 0   4 3 . 7 9   7 0 . 2 0   4 3 . 3 3   P r i mary   d a t a set b o d y   8 9 . 3 7   6 4 . 8 9   9 3 . 1 8   6 4 . 8 9   9 5 . 1 4   7 0 . 2 1   P r i mary   d a t a set e y e s   9 2 . 3 6   5 4 . 4 5   9 8 . 0 6   5 4 . 9 7   9 9 . 2 2   5 8 . 1 8   P r i mary   d a t a set g i l l s   9 3 . 6 1   6 1 . 0 5   9 8 . 8 3   6 4 . 7 4   9 9 . 4 8   6 7 . 3 7   P r i mary   d a t a set   w i t h   d a t a   a u g me n t a t i o n b o d y   8 9 . 7 8   7 5 . 4 7   9 2 . 3 3   7 5 . 5 5   9 2 . 9 9   7 6 . 9 0   P r i mary   d a t a set   w i t h   d a t a   a u g me n t a t i o n e y e s   9 3 . 1 8   5 6 . 9 4   9 6 . 5 7   5 9 . 9 1   9 7 . 2 6   5 5 . 7 5   P r i mary   d a t a set   w i t h   d a t a   a u g me n t a t i o n g i l l s   9 3 . 1 9   6 1 . 0 9   9 6 . 8 7   6 5 . 2 0   9 7 . 1 1   6 5 . 1 2   A v e r a g e   8 8 . 8 8   6 4 . 4 5   9 2 . 7 7   6 6 . 1 3   9 3 . 9 3   6 7 . 1 1       T ab le  9 .   Stag e - 2 tr ain in g ,   an d   v alid atio n   ac cu r ac y   f o r   T L Mo b ileNetV2   C NN  m o d el  p er f o r m a n ce   D a t a s e t   5   e p o c h s   1 0   e p o c h s   1 5   e p o c h s   Tr a i n i n g   V a l i d a t i o n   Tr a i n i n g   V a l i d a t i o n   Tr a i n i n g   V a l i d a t i o n   F i sh   f r e sh n e ss   c l a ss i f i c a t i o n   d a t a s e t   1 0 0   1 0 0   1 0 0   9 9 . 8 9   9 9 . 6 9   9 9 . 4 4   Th e   f r e sh n e ss  o f   t h e   f i s h   e y e s   d a t a se t   5 1 . 6 4   4 2 . 4 2   6 1 . 2 0   4 1 . 2 8   7 9 . 0 5   4 1 . 9 6   P r i mary   d a t a set b o d y   8 7 . 9 0   7 0 . 7 4   9 1 . 3 8   6 5 . 9 6   9 4 . 0 9   6 8 . 6 2   P r i mary   d a t a set e y e s   9 5 . 0 8   6 0 . 2 1   9 9 . 6 1   5 2 . 8 8   9 9 . 8 7   5 3 . 9 3   P r i mary   d a t a set g i l l s   9 4 . 5 2   5 7 . 8 9   9 8 . 1 7   6 5 . 2 6   9 8 . 7 0   6 9 . 4 7   P r i mary   d a t a set   w i t h   d a t a   a u g me n t a t i o n b o d y   9 0 . 6 2   6 8 . 1 0   9 2 . 6 0   6 7 . 7 2   9 4 . 7 8   7 0 . 5 8   P r i mary   d a t a set   w i t h   d a t a   a u g me n t a t i o n e y e s   9 5 . 2 4   5 6 . 5 7   9 7 . 2 6   5 4 . 7 9   9 8 . 3 9   5 3 . 4 5   P r i mary   d a t a set   w i t h   d a t a   a u g me n t a t i o n g i l l s   9 3 . 0 0   5 8 . 0 3   9 7 . 8 9   5 6 . 8 3   9 8 . 5 8   6 0 . 2 7   A v e r a g e   8 8 . 5 0   6 4 . 2 5   9 2 . 2 6   6 3 . 0 8   9 5 . 3 9   6 4 . 7 2       T ab le  1 0 .   Stag e - 2 tr ain i n g ,   a n d   v alid atio n   ac c u r ac y   f o r   T L Mo b ileNetV2   C NN  f in e - tu n in g     m o d el  p er f o r m a n ce   D a t a s e t   5   e p o c h s   1 0   e p o c h s   1 5   e p o c h s   Tr a i n i n g   V a l i d a t i o n   Tr a i n i n g   V a l i d a t i o n   Tr a i n i n g   V a l i d a t i o n   F i sh   f r e sh n e ss   c l a ss i f i c a t i o n   d a t a s e t   9 9 . 9 2   9 9 . 8 9   1 0 0   1 0 0   9 9 . 9 7   1 0 0   Th e   f r e sh n e ss  o f   t h e   f i s h   e y e s   d a t a se t   7 3 . 3 8   4 0 . 2 5   7 0 . 0 5   4 1 . 5 1   9 3 . 8 2   4 1 . 6 2   P r i mary   d a t a set b o d y   9 4 . 6 2   6 7 . 5 5   9 4 . 3 6   6 5 . 9 6   7 0 . 7 4   9 5 . 1 4   P r i mary   d a t a set e y e s   9 9 . 2 2   6 0 . 7 3   9 9 . 8 7   7 0 . 1 6   9 7 . 6 7   6 0 . 7 3   P r i mary   d a t a set g i l l s   9 9 . 2 2   5 9 . 4 7   9 9 . 8 1   6 2 . 1 1   1 0 0   6 5 . 7 9   P r i mary   d a t a set   w i t h   d a t a   a u g me n t a t i o n b o d y   9 5 . 4 9   7 2 . 4 6   9 7 . 5 2   6 7 . 1 2   9 8 . 5 3   7 4 . 8 7   P r i mary   d a t a set   w i t h   d a t a   a u g me n t a t i o n e y e s   9 9 . 3 0   6 0 . 7 3   9 9 . 2 0   5 8 . 5 7   9 9 . 7 8   6 1 . 2 5   P r i mary   d a t a set   w i t h   d a t a   a u g me n t a t i o n g i l l s   9 8 . 3 6   6 7 . 2 1   9 8 . 7 5   6 9 . 5 3   9 9 . 6 6   6 6 . 7 7   A v e r a g e   9 4 . 9 4   6 6 . 0 0   9 4 . 9 5   6 6 . 8 7   9 5 . 0 2   7 0 . 7 7     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       Mu lti - s ta g h yb r id   YOLO - d r iv en   a n d   Mo b ileN etV 2 - C N N   va r ia n ts   fo r   r o b u s t   …  ( R a s ee d a   H a mza h )   3667   T ab le  1 1 .   Stag e - 2 tr ain i n g ,   a n d   v alid atio n   ac c u r ac y   f o r   T L Mo b ileNetV2   C NN  lear n in g   r ate  s ch ed u ler   m o d el  p er f o r m a n ce     D a t a s e t   5   e p o c h s   1 0   e p o c h s   1 5   e p o c h s   Tr a i n i n g   V a l i d a t i o n   Tr a i n i n g   V a l i d a t i o n   Tr a i n i n g   V a l i d a t i o n   F i sh   f r e sh n e ss   c l a ss i f i c a t i o n   d a t a s e t   9 9 . 9 7   9 9 . 8 9   1 0 0   1 0 0   1 0 0   1 0 0   Th e   f r e sh n e ss  o f   t h e   f i s h   e y e s   d a t a se t   5 1 . 3 8   4 0 . 9 4   7 5 . 1 8   4 2 . 4 2   8 3 . 6 3   4 1 . 5 1   P r i mary   d a t a set b o d y   8 5 . 8 3   6 2 . 7 7   9 3 . 1 8   6 7 . 0 2   9 5 . 6 7   7 0 . 7 4   P r i mary   d a t a set e y e s   9 4 . 8 2   6 1 . 2 6   9 9 . 2 2   5 4 . 4 5   1 0 0   6 0 . 2 1   P r i mary   d a t a set g i l l s   9 5 . 5 7   5 7 . 8 9   9 7 . 3 9   6 1 . 0 5   9 9 . 6 1   6 3 . 1 6   P r i mary   d a t a set   w i t h   d a t a   a u g me n t a t i o n b o d y   8 9 . 9 5   7 3 . 9 7   9 4 . 6 4   7 2 . 4 6   9 6 . 7 3   7 7 . 0 5   P r i mary   d a t a set   w i t h   d a t a   a u g me n t a t i o n e y e s   9 6 . 4 6   5 7 . 5 4   9 9 . 8 1   6 1 . 4 0   9 9 . 5 0   5 5 . 8 3   P r i mary   d a t a set   w i t h   d a t a   a u g me n t a t i o n g i l l s   9 4 . 3 7   6 0 . 6 4   9 9 . 1 0   6 4 . 5 3   9 9 . 3 3   6 5 . 8 0   A v e r a g e   8 8 . 5 4   6 4 . 3 6   9 4 . 8 2   6 5 . 4 2   9 6 . 8 1   6 6 . 7 9       T ab le  1 2 .   Stag e - 2 tr ain i n g ,   a n d   v alid atio n   ac c u r ac y   f o r   T L - Mo b ileNetV2   C NN  ad d itio n al  f u lly   co n n ec ted   la y er s   m o d el  p er f o r m an ce   D a t a s e t   5   e p o c h s   1 0   e p o c h s   1 5   e p o c h s   Tr a i n i n g   V a l i d a t i o n   Tr a i n i n g   V a l i d a t i o n   Tr a i n i n g   V a l i d a t i o n   F i sh   f r e sh n e ss   c l a ss i f i c a t i o n   d a t a s e t   9 9 . 8 9   9 9 . 6 6   9 9 . 8 6   9 9 . 6 6   1 0 0   9 9 . 8 9   Th e   f r e sh n e ss  o f   t h e   f i s h   e y e s   d a t a se t   5 0 . 9 0   4 1 . 1 6   6 9 . 3 1   4 1 . 6 2   8 1 . 2 1   4 5 . 7 2   P r i mary   d a t a set b o d y   5 6 . 9 6   5 6 . 3 8   8 5 . 1 7   5 7 . 9 8   9 0 . 9 4   6 1 . 7 0   P r i mary   d a t a set e y e s   6 6 . 5 8   3 8 . 2 2   8 3 . 4 2   5 1 . 8 3   9 7 . 0 2   5 7 . 0 7   P r i mary   d a t a set g i l l s   5 3 . 3 2   4 2 . 1 1   8 4 . 3 5   4 8 . 9 5   9 7 . 6 5   6 4 . 2 1   P r i mary   d a t a set   w i t h   d a t a   a u g me n t a t i o n b o d y   8 7 . 7 8   7 4 . 2 7   9 4 . 7 2   7 0 . 3 5   9 6 . 8 1   7 4 . 5 7   P r i mary   d a t a set   w i t h   d a t a   a u g me n t a t i o n e y e s   9 2 . 6 4   5 7 . 0 2   9 8 . 1 8   5 9 . 2 4   9 9 . 2 2   5 2 . 1 9   P r i mary   d a t a set   w i t h   d a t a   a u g me n t a t i o n g i l l s   9 3 . 4 9   6 0 . 8 7   9 7 . 9 5   6 5 . 3 5   9 9 . 1 2   6 5 . 4 7   A v e r a g e   7 5 . 2 0   5 8 . 7 1   8 9 . 1 2   6 1 . 8 7   9 5 . 2 5   6 5 . 1 0       T ab le  1 3 .   Stag e - 2 tr ain i n g ,   a n d   v alid atio n   ac c u r ac y   f o r   T L - Mo b ileNetV2   C NN  f in e - tu n in g   ad ap tiv lear n in g   r ate  s ch e d u ler   m o d el  p er f o r m an ce   D a t a s e t   5   e p o c h s   1 0   e p o c h s   1 5   e p o c h s   Tr a i n i n g   V a l i d a t i o n   Tr a i n i n g   V a l i d a t i o n   Tr a i n i n g   V a l i d a t i o n   F i sh   f r e sh n e ss   c l a ss i f i c a t i o n   d a t a s e t   9 9 . 9 4   1 0 0   1 0 0   9 9 . 8 9   1 0 0   1 0 0   Th e   f r e sh n e ss  o f   t h e   f i s h   e y e s   d a t a se t   7 3 . 8 7   4 4 . 8 1   8 7 . 5 3   3 9 . 0 0   9 4 . 7 3   3 9 . 4 5   P r i mary   d a t a set b o d y   9 5 . 6 7   6 7 . 0 2   9 4 . 8 8   6 5 . 4 3   9 5 . 1 4   7 6 . 0 6   P r i mary   d a t a set e y e s   9 9 . 0 9   5 7 . 5 9   1 0 0   6 0 . 2 1   9 9 . 7 4   5 1 . 3 1   P r i mary   d a t a set g i l l s   9 9 . 8 7   5 6 . 3 2   1 0 0   6 2 . 6 3   1 0 0   6 7 . 3 7   P r i mary   d a t a set   w i t h   d a t a   a u g me n t a t i o n b o d y   9 6 . 8 4   6 8 . 6 2   9 7 . 5 8   6 6 . 3 7   9 9 . 6 8   6 9 . 2 2   P r i mary   d a t a set   w i t h   d a t a   a u g me n t a t i o n e y e s   9 9 . 0 2   6 2 . 5 1   9 9 . 8 1   5 9 . 6 9   9 9 . 9 3   5 8 . 6 5   P r i mary   d a t a set   w i t h   d a t a   a u g me n t a t i o n g i l l s   9 9 . 2 7   6 0 . 4 6   9 9 . 7 6   6 8 . 9 8   9 9 . 8 1   7 3 . 9 9   A v e r a g e   9 5 . 4 5   6 4 . 6 7   9 7 . 4 4   6 5 . 2 1   9 8 . 6 3   6 7 . 0 1       T ab le  1 4 .   Stag e - 2   f o r   T L - M o b ileNetV2   v ar ian ts   m o d el av e r ag ±   s tan d ar d   d ev iatio n   ( SD)   M o d e l   Tr a i n i n g   ±   S D   V a l i d a t i o n ±   S D   Ep o c h s   B a se l i n e   M o b i l e N e t V 2   9 2 . 2 3   ±   2 . 0 6   6 2 . 5 4   ±   1 . 3 2   5 ,   1 0 ,   1 5   TL - M o b i l e N e t V 2   9 1 . 8 6   ±   2 . 1 5   6 5 . 9 0   ±   1 . 1 0   5 ,   1 0 ,   1 5   TL - M o b i l e N e t V 2   +   C N N   9 2 . 0 5   ±   2 . 8 2   6 4 . 0 2   ±   0 . 6 7   5 ,   1 0 ,   1 5   TL - M o b i l e N e t V 2   +   C N N   +   f i n e - t u n i n g   9 4 . 9 7   ±   0 . 0 4   6 7 . 8 8   ±   2 . 1 0   5 ,   1 0 ,   1 5   TL - M o b i l e N e t V 2   +   C N N   +   l e a r n i n g   r a t e   sc h e d u l e r   9 3 . 3 9   ±   3 . 4 8   6 5 . 5 2   ±   1 . 2 2   5 ,   1 0 ,   1 5   TL - M o b i l e N e t V 2   +   C N N   +   a d d i t i o n a l   F C   l a y e r s   8 6 . 5 2   ±   8 . 3 6   6 1 . 8 9   ±   2 . 6 2   5 ,   1 0 ,   1 5   TL - M o b i l e N e t V 2   +   C N N   +   f i n e - t u n i n g   +   a d a p t i v e   l e a r n i n g   r a t e   sc h e d u l e r   9 7 . 1 7   ±   1 . 2 9   6 5 . 3 0   ±   1 . 0 0   5 ,   1 0 ,   1 5       Ov er all,   th Mo b ileNetV2   v a r ian ts   s h o s tr o n g   g en er aliza tio n   p atter n   ac r o s s   5 ,   1 0 ,   a n d   1 5   ep o c h s .   T h b aselin Mo b ileNetV2   an d   T L - M o b ileNetV2   s h o s m all  v alid atio n   r ates  th at   in d i ca te  tr an s f er   lear n i n g   alo n im p r o v es  ad a p tatio n   b u d o es  n o t   f u lly   ad d r ess   o v er f itti n g .   T h a d d itio n al  C NN  ( T L - Mo b ileNetV2   +   C NN)   r aise s   tr ain in g   ac cu r ac y   with   r elativ ely   s m all  f lu ctu atio n s   in   v alid atio n   ac cu r ac y ,   wh ile  f in e - tu n e d   v ar ian ( T L - Mo b ileNetV2   C NN  f in e - tu n in g )   ac h iev e s   th h ig h est  av e r ag v alid atio n   ac cu r ac y   wit h   s lig h tly   lar g er   v ar iab ilit y   ac r o s s   ep o ch s .   T h lear n in g   r ate  s ch ed u ler   m o d el  m ain tain s   b alan ce d   tr ad e - o f f   b etwe en   f it  an d   g en er aliza tio n   as  co n f ig u r atio n   with   ad d it io n al  f u lly   c o n n ec te d   lay er s   clea r ly   o v er f its ,   as  r ef lecte d   b y   h ig h   tr ain in g   b u wea k er   v alid atio n   ac cu r ac y .   T h e r ef o r e ,   th m o s ad v an ce d   m o d el     (TL - Mo b ileNetV2   C NN  f in e - tu n in g )   d eliv er s   h ig h   av e r ag ac cu r ac y   with   c o m p ar ati v ely   s m all  ch an g es  ac r o s s   ep o ch s ,   in d icatin g   m o r s tab le  o p tim izatio n   b e h av i o r   an d   r o b u s g en er aliza tio n   o n   h eter o g en eo u s   f r esh n ess   d atasets .   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 .   4 ,   Au g u s t 2 0 2 6 :   3 6 6 0 - 3 6 7 1   3668   3 . 4 .     St a g e - ro bu s t nes s   f re s h c la s s if ica t io n v ia   1 0 - f o ld cr o s s - v a lid a t io n   T h aim   o f   th is   ex p er im en is   to   ev alu ate  th r o b u s tn ess   an d   s tab ilit y   o f   th p r o p o s ed     TL - Mo b ileNetV2   C NN  +   f in e - tu n in g   v ar ian ac r o s s   co m b in atio n   d atasets .   T h s in g le  8 0 :2 0   s p lit   ex p er im en ts   m ay   p r o d u ce   b ia s   r esu lts   d ep en d in g   o n   th tr a in test   s tr u ctu r d ataset  1 0 - f o ld   cr o s s - v alid atio n   p r o v id es  m o r co m p r e h e n s iv m ea s u r o f   g en er aliz atio n   b y   a v er ag in g   o u tc o m es  ac r o s s   m u ltip le     f o ld s   [ 1 0 ] ,   [ 1 5 ] ,   [ 2 1 ] T ab les 1 5   an d   1 6   s h o t h 1 0 - f o ld   cr o s s - v alid atio n   r esu lts .       T ab le  1 5 .   Stag e - 2 tr ain i n g ,   a n d   v alid atio n   ac c u r ac y   f o r   1 0 - f o ld   cr o s s - v alid atio n   F o l d   Tr a i n i n g   a c c u r a c y   V a l i d a t i o n   a c c u r a c y   1   0 . 9 7 3 6   0 . 9 6 7 6 2 6   2   0 . 9 7 1 9   0 . 9 6 6 6 9 7   3   0 . 9 7 5 7   0 . 9 6 4 8 9 7   4   0 . 9 7 2 7   0 . 9 6 7 5 9 7   5   0 . 9 7 5   0 . 9 5 5 8 9 6   6   0 . 9 7 1 9   0 . 9 7 2 0 9 7   7   0 . 9 7 2 4   0 . 9 5 7 6 9 6   8   0 . 9 7 3 2   0 . 9 4 8 6 9 5   9   0 . 9 7 5 5   0 . 9 5 1 3 9 5   10   0 . 9 7 4 9   0 . 9 5 7 6 9 6   A v e r a g e   0 . 9 7 3 6 9   0 . 9 6 1 0 2 9       T ab le  1 6 .   Stag e - 2 a v er ag p r e cisi o n ,   r ec all,   an d   F1 - s co r f o r   10 - f o ld   cr o s s   v alid atio n   ac r o s s   class   v ar ian ts   C l a s s   P r e c i s i o n   R e c a l l   F1 - s c o r e   H i g h l y   f r e s h   0 . 9 0   0 . 9 2   0 . 9 1   F r e sh   0 . 9 7   0 . 9 5   0 . 9 6   N o t   f r e s h   0 . 9 9   0 . 9 9   0 . 9 9       B ased   o n   T a b le  1 5 ,   t h m o d el  m ain tain ed   co n s is ten tly   h ig h   tr ai n in g   an d   v alid atio n   p e r f o r m a n ce   ac r o s s   all  f o ld s ,   with   av er a g e   tr ain in g   ac cu r ac y   o f   9 7 . 3 7 an d   v alid atio n   ac cu r ac y   o f   9 6 . 1 0 %.  T h s m all   v ar ian ce   b etwe en   f o ld s   d em o n s tr ates  th at  f r am ewo r k   g en e r alize s   well  to   u n s ee n   d ata,   m itig ate  o v er f itti n g ,   an d   p r o v s tab ilit y   ac r o s s   v ar io u s   d atasets .   Fo r   class - wi s ev alu atio n   f u r th er   s tr en g t h en s   th ese  f in d in g s .     T ab le  1 6   r ep o r ts   th a v er ag e d   p r ec is io n ,   r ec all,   an d   F1 - s co r e   f o r   ea c h   f r esh n ess   ca teg o r y .   T h n o f r esh   class   ac h ie v ed   n ea r - p e r f ec p er f o r m an ce   ( p r ec is io n   =   0 . 9 9 ,   r ec a ll  0 . 9 9 ,     F1 - s co r e   0 . 9 9 ) ,   o u tp er f o r m an ce   p r o p o s ed   m o d el  p er f o r m an ce   with   h ig h   r eliab ilit y .   T h f r esh   class   al s o   d em o n s tr ated   s tr o n g   o u tco m e s   ( p r ec is io n   =   0 . 9 7 ,   r ec all  =   0 . 9 5 ,   F1 - s co r e   =   0 . 9 6 ) ,   p r o p o s ed   th m i d - r an g e   f r esh n ess   lev els  ar co n s is ten tly   ca p tu r ed .   Fo r   th h ig h l y   f r esh   class ,   al th o u g h   p r ec is io n   ( 0 . 9 0 )   an d   r ec all  ( 0 . 9 2 )   s lig h tly   lo wer   t h an   o th er   class es,  th av er a g F1 - s c o r o f   0 . 9 1   r em ai n s   co m p etiti v e,   h i g h lig h ted   th e   ch allen g es  o f   d is tin g u is h in g   f i n e - g r ain e d   f r esh n ess   cu es  at  th u p p e r   q u ality   b o u n d ar y .   Ov er all,   th ese  r esu lts   in d icate   th at  th d u al - s tag a r ch itectu r ac h ie v es  b o th   ac c u r ac y   a n d   r o b u s tn ess ,   o u t p er f o r m   th e   tr ad itio n al   b aselin Mo b ileNetV2   m o d el  r ep o r ted   in   p r i o r   s tu d ies.       4.   CO NCLU SI O N   T h is   p ap er   p r esen ted   m u lti - s tag h y b r id   r ep r esen tatio n   lear n in g   f r am ewo r k   th at   in teg r ates     YOL Ov 8 - d r iv e n   f ea tu r e - g ate d   d etec tio n   with   Mo b ileNetV2 - C NN  tr an s f er   lear n in g   f o r   f is h   f r esh n ess   class if icatio n .   T h two   s tag es  p ip elin v alid ates  in p u im ag es  b ef o r e   p r ed icts   f r es h n ess   ac r o s s   th r ee   ca teg o r ies:   h ig h ly   f r esh ,   f r esh ,   an d   n o f r esh .   T h en h an ce d   m o d el  ac r o s s   Mo b ileNetV2 ,   C NN  ex ten s io n s ,   f in e - tu n in g ,   an d   a d ap tiv l ea r n in g   r ate  s ch ed u lin g   b ac k b o n ac h iev ed   h ig h est  tr ain in g   ac cu r ac y   o f     9 8 . 0 7 an d   v ali d atio n   ac cu r a cy   o f   6 7 . 7 2 u s in g   8 0 :2 0   s p l it,  wh ile  1 0 - f o ld   cr o s s - v alid at io n   p r esen ted   p ea k   tr ain in g   ac cu r ac y   o f   9 7 . 5 7 %,   an d   v alid atio n   ac cu r ac y   o f   9 7 . 2 1 %.  T h f in d in g s   h ig h lig h th v alu o f   d u al  f ea tu r e - g ated   d etec tio n   with   v ar io u s   T L - Mo b ileNetV2   class if icatio n   in   th s tate   o f   th ar f o r   f is h     f r esh n ess   m o n ito r in g .   Ho we v er ,   th er h av s o m lim itatio n s   s u ch   as  m i s clas s if icatio n s   o c ca s io n ally   o cc u r r ed   b etwe en   ad jace n f r esh n ess   ca teg o r ies  wh en   m in im al  v is u al  d if f er en ce s   an d   lim ited   to   f is h   s p ec ies  d ataset.   B ey o n d   f is h   a p p licatio n ,   th p r o p o s ed   d u al - s tag f r am ewo r k   o f f er s   tr an s f er a b le  A I   m eth o d o lo g y   f o r     b r o ad e r   p e r is h ab le  f o o d   q u ality   m o n ito r i n g .   T h YOL O - b ased   f ea tu r e - g ated   d etec tio n   s tag ca n   b e   r ep u r p o s ed   t o   v alid ate  m ea cu ts ,   p o u ltry   s u r f ac es,   o r   f r u it   an d   v e g etab le  d ef o r m ities ,   wh ile  th e   Mo b ileNetV2 - C NN  class if ie r   ca n   b f in e - tu n ed   t o   lea r n   d o m ain   f r esh n ess   cu es  s u ch   as  b r u is in g ,   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       Mu lti - s ta g h yb r id   YOLO - d r iv en   a n d   Mo b ileN etV 2 - C N N   va r ia n ts   fo r   r o b u s t   …  ( R a s ee d a   H a mza h )   3669   d is co lo r atio n ,   a n d   d e h y d r atio n .   T h a r ch itectu r m ay   s tr en g th en   th e x tr ac tio n   o f   s u b tle  s p atial  tex tu r es  an d   p r o g r ess iv d e g r ad atio n   in d ica to r s .       ACK NO WL E DG M E N T S   T h au th o r s   wo u ld   lik t o   th an k   th Un iv er s iti T ek n o lo g i M AR f o r   r esear ch   f u n d in g   an d   s u p p o r t.       F UNDING   I NF O R M A T I O N   T h is   wo r k   s u p p o r ted   b y   th e   Un iv er s iti  T ek n o l o g MA R th r o u g h   th e   p r o ject  L ig h tw eig h d ee p   n eu r al  n etwo r k   p r u n in g   m o d el lin g   b ased   o n   a d ap tiv ap p r o x im ate  g en er al  m atr ix   m u ltip licatio n   an d   iter ativ e   s tr u ctu r ed   f ilter   f u s io n   u n d er   Gr an t 1 0 0 - T NC PI/I NT   1 6 /6 /2   ( 0 6 0 /2 0 2 4 ) .       AUTHO CO NT RI B UT I O NS ST A T E M E N T     T h is   jo u r n al  u s es  th C o n tr ib u to r   R o les  T ax o n o m y   ( C R ed iT)   to   r ec o g n ize  in d iv id u al  au th o r   co n tr ib u tio n s ,   r ed u ce   au th o r s h ip   d is p u tes,  an d   f ac ilit ate  co llab o r atio n .       Na m o f   Aut ho r   C   M   So   Va   Fo   I   R   D   O   E   Vi   Su   P   Fu   R aseed Ham za h                               R o s n iza  R o s lan                               Am n i M u n ir Kh id i r                               L ala  Sep tem   R iza                                 C     C o n c e p t u a l i z a t i o n   M     M e t h o d o l o g y   So     So f t w a r e   Va     Va l i d a t i o n   Fo     Fo r mal   a n a l y s i s   I     I n v e s t i g a t i o n   R     R e so u r c e s   D   :   D a t a   C u r a t i o n   O   :   W r i t i n g   -   O r i g i n a l   D r a f t   E   :   W r i t i n g   -   R e v i e w   &   E d i t i n g   Vi     Vi su a l i z a t i o n   Su     Su p e r v i s i o n   P     P r o j e c t   a d mi n i st r a t i o n   Fu     Fu n d i n g   a c q u i si t i o n         CO NF L I C T   O F   I N T E R E S T   ST A T E M E NT     Au th o r s   s tate  n o   co n f lict o f   in t er est       DATA AV AI L AB I L I T   T h d ata  th at  s u p p o r t th e   f in d i n g s   o f   th is   s tu d y   a r as f o llo w s :     Fis h   f r esh n ess   clas s if icatio n   in   Kag g le   at  h ttp s ://www. k ag g le. co m /d atasets /m u h am m a d ab u r ay a n /f is h - f r esh n ess - class if icatio n .     T h f r esh n ess   o f   th f is h   ey es   d ataset   in   Me n d eley   d ata  at  h ttp s ://d ata. m en d eley . co m /d at asets /x zy x 7 p b r 3 w/1 .     Prim ar y   d ataset  o f   f is h   im a g es  th at  ca p tu r ed   an d   c o llected   at  l o ca f is h   m ar k ets   in   Ma lay s ia   a t   h ttp s ://d r iv e. g o o g le. co m /d r iv e /f o ld er s /1 - o 6 wq m 0 2 e k L m zDL E UAOz SF T y k L Si6 o 2 5 ?u s p = d r iv e_ lin k     C h est  X - r ay   ( C OVI D - 1 9   &   Pn eu m o n ia)   im ag d ataset  in   Kag g le  at  h ttp s ://www. k ag g le. co m /d atasets /p r ash an t2 6 8 /ch est - x r a y - co v id 1 9 - p n eu m o n ia .     J elly f is h   im ag d ataset   in   Kag g le   at  h ttp s ://www. k ag g le. co m /d atasets /an s h tan war /jelly f is h - ty p es     An im al  im ag d ataset - ca ts ,   d o g s ,   an d   f o x es   in   Kag g le   at   h ttp s ://www. k ag g le. co m /d atasets /s n m ah s a/an im al - im ag e - d ataset - ca ts - dogs - an d - f o x es .     Gar b ag im ag d ataset   in   Kag g le   at  h ttp s ://www. k ag g le. co m /d atasets /f ar za d n ek o u ei/tr as h - ty p e - im a g e - d ataset .       RE F E R E NC E S   [ 1 ]   B .   D .   A b e r a   a n d   M .   A .   A d i m a s,  H e a l t h   b e n e f i t a n d   h e a l t h   r i s k o f   c o n t a m i n a t e d   f i sh   c o n s u m p t i o n :   c u r r e n t   r e sea r c h   o u t p u t s ,   r e sea r c h   a p p r o a c h e s ,   a n d   p e r s p e c t i v e s ,   H e l i y o n ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . h e l i y o n . 2 0 2 4 . e 3 3 9 0 5 .   [ 2 ]   M .   F .   A .   R a z a k   e t   a l . ,   S c o mb r o i d   p o i s o n i n g   a m o n g   p r i s o n e r o f   a   p r i s o n   i n   J o h o r ,   M a l a y si a ,   M a l a y s i a n   J o u r n a l   o f   P u b l i c   H e a l t h   M e d i c i n e ,   v o l .   2 4 ,   n o .   1 ,   p p .   2 3 2 2 3 8 ,   2 0 2 4 .   [ 3 ]   M .   A .   I b r a h i m ,   S .   M .   I b r a h i m ,   a n d   F .   H .   A b o z a i d ,   G u i d e l i n e o f   f i sh   s u p p l y   c h a i n   f r o m   p o st   h a r v e st i n g   t o   m a r k e t i n g ,   Eg y p t i a n   J o u rn a l   o f   Aq u a t i c   Bi o l o g y   &   F i sh e ri e s ,   v o l .   2 8 ,   n o .   5 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 2 1 6 0 8 / e j a b f . 2 0 2 4 . 3 7 8 8 7 5 .   [ 4 ]   Y .   E.   T .   Y a s i n ,   I .   A .   O z k a n ,   a n d   M .   K ö k l ü ,   D e t e c t i o n   o f   f i s h   f r e s h n e ss  u si n g   a r t i f i c i a l   i n t e l l i g e n c e   m e t h o d s ,   Eu r o p e a n   Fo o d   Re se a rc h   a n d   T e c h n o l o g y ,   v o l .   2 4 9 ,   n o .   8 ,   p p .   1 9 7 9 1 9 9 0 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s 0 0 2 1 7 - 0 2 3 - 0 4 2 7 1 - 4.   [ 5 ]   E.   Es t e v e s   a n d   J.   A n í b a l ,   S e n so r y   e v a l u a t i o n   o f   se a f o o d   f r e s h n e ss  u si n g   t h e   q u a l i t y   i n d e x   me t h o d :   a   met a - a n a l y s i s,   I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   F o o d   Mi c r o b i o l o g y ,   v o l .   3 3 4 ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . i j f o o d mi c r o . 2 0 2 0 . 1 0 8 9 3 4 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.