Robust visual recognition in underwater environments remains a significant challenge due to complex distortions such as turbidity, low illumination, and occlusion, which severely degrade the performance of standard vision systems. This paper introduces AQUA20, a comprehensive benchmark dataset comprising 8,171 underwater images across 20 marine species reflecting real-world environmental challenges such as illumination, turbidity, occlusions, etc., providing a valuable resource for underwater visual understanding. Thirteen state-of-the-art deep learning models, including lightweight CNNs (SqueezeNet, MobileNetV2) and transformer-based architectures (ViT, ConvNeXt), were evaluated to benchmark their performance in classifying marine species under challenging conditions. Our experimental results show ConvNeXt achieving the best performance, with a Top-3 accuracy of 98.82% and a Top-1 accuracy of 90.69%, as well as the highest overall F1-score of 88.92% with moderately large parameter size. The results obtained from our other benchmark models also demonstrate trade-offs between complexity and performance. We also provide an extensive explainability analysis using GRAD-CAM and LIME for interpreting the strengths and pitfalls of the models. Our results reveal substantial room for improvement in underwater species recognition and demonstrate the value of AQUA20 as a foundation for future research in this domain. The dataset is publicly available at: https://huggingface.co/datasets/taufiktrf/AQUA20.


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数据集,又称为资料集、数据集合或资料集合,是一种由数据所组成的集合。
Data set(或dataset)是一个数据的集合,通常以表格形式出现。每一列代表一个特定变量。每一行都对应于某一成员的数据集的问题。它列出的价值观为每一个变量,如身高和体重的一个物体或价值的随机数。每个数值被称为数据资料。对应于行数,该数据集的数据可能包括一个或多个成员。
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