I n d o n e s i a n   J o u r n a l  o f  E l e ct ri c a l  E n g i n ee r i n g  a n d   C o m p u t e S ci en ce   Vo l .   1 1 ,  No .   2 A u g u s t   2 01 8 , p p 4 46 ~ 4 52   I SSN :   2 50 2 - 4 75 2 D O I :   1 0. 11 5 9 1/ i j e ec s . v 1 1 . i 2 .p p 4 4 6 - 4 5 2          4 46       J o u r n a l  h o m e p a g e h ttp : //ia e s c o r e . c o m / j o u r n a l s / i n d e x . p h p / i j e e c s   I m pl e m e nt a t i o o f  R o bus t   T r a c ki ng   A l g o r i t hm   o   N a no - C o m put e r       K h a l e d   H A M M E M I 1 ,  M o h a m e d  A T R I 2                1 D e p a rt e m e nt  of E l e c t ri c a l , S c hool   of E ng i ne e rs U ni ve rs i t y  of M ona s t i r , T uni s i a   2 L a bora t ory  of E l e c t roni c s  a nd M i c roe l e c t roni c s , F a c ul t y  of S c i e nc e s U ni ve rs i t y  of M ona s t i r , T uni s i a       A r t i c l e I n f o     AB S T RACT   A r tic le  h is to r y :   R e c ei v e d   Ja n   5 ,  2 0 1 8   R e v i s e d   A p r   2 ,  2 0 1 8   A cc e p t e d   A p r   2 1 ,  20 1 8       In t hi s  w ork, w e  de ve l op e d t he  N S S D - D T  m e t hod, w hi c h a l l ow s  us  t o t ra c k a   t a rg e t   i a   robus t  w a y . T hi s  m e t hod e ffe c t i ve l y  ove rc om e s  t he  p robl e m s  of  g e om e t ri c a l   de form a t i on  of  t he   t a rg e t , p a rt i a l  oc c l us i on a nd a l l ow s  re c ove ry   af t er  t h e t ar g et  l eav es  t h e f i e l of  vi e w T he   ori g i na l i t y  of our a l g ori t hm  i s   ba s e on  a   ne w   m ode l w hi c h doe s  not  de p e nd on a  p roba bi l i s t i c  p roc e s s  a nd  doe s  not  re qui re  da t a - ba s e d be fore ha nd. E x p e ri m e nt a l  re s ul t s  on  s e ve ra l   di ffi c ul t  vi de o s e que nc e s  ha ve  p rove n p e rform a nc e   be ne fi t s T h e  a lg o r it h m is   i m p l e m e nt e on a  BCS  2835 s y s t e m  ba s e d on a  qua d c ore  A RM  p roc e s s or, i t   i s  a l s o c om p a re d t o t he  s oft w a re  s ol ut i on. N S S D - D T  can  b e u s ed  i n  s ev er al   a p p l i c a t i ons   s uc a s   vi de o s urve i l l a nc e , a c t i ve  vi s i on or i ndus t ri a l  vi s ua l   s e rvoi ng .   K e yw o r d s :   R o b u s t  t r a c k i n g   P a r t ia l o c c lu s io n   F a i l u r e  r e co v e r y   R a s p b e r r y  p i   Copy r i ght  ©  201 8   Ins t i t ut e  of  A dv anc e E ngi ne e r i ng and  Sc i e nc e   A l l   ri g h t s re se rv e d .   C o r r e s p o n d i n g  A u t h o r :   K h a l e d  H A MME MI   D e p a r t e m en t  o f  E l e c t r i c a l ,   S c h o o l   o f  E n g i n e er s ,   U n iv e r s it y   o f  M o n a s t i r ,   T u n is ia .   E m a il:  k h . h a m m a m i @ g m a i l . c o m       1 .   I NT RO D UC T I O N   O b j e c t   d e t e c t i o n   i s   b a s e d   o n   i m a g e  p r o c e s s i n g ,  m a n y  m e t h o d s  h a v e  b e e n  m o d e l e d  a n d  d e v e l o p e d   a n d  i m p l e m e n t e d  o n  m a n y  s y s t e m s .  N a n o - c o m p u t e r  d e v e l o p m e n t  o p e n s  u p  g r e a t  o p p o r t u n i t i e s  f o r  e m b e d d e d   s y s t e m s  t h at  ap p l y  i n  s ev er al  r e s e ar ch  ar ea s  [ 1 ] .  T h e A R M - b a s ed   e m b e d d e d   s y s t e m  i s  a  g e n e r a t i o n  o f  n a n o - c o m p u t e r s   w i t h   l i m i t e d   m e m o r y   c a p a c i t y ,   b u t   e f f e c t i v e   f o r   a n   i m p l e m e n t a t i o n   o f   n o n - r e s o u r c e  i n t e n s i v e   p r o c e s s i n g  a l g o r i t h m .   R a s p b e r r y   P i   i s   i m p l e m e n t e d   t o   s u p p o r t   o b j e c t   d e t e c t i o n   a l g o r i t h m s   a n d   m o n i t o r i n g   i n   m a n y   a p p l i c a t i o n s   s u c h  a s  s u r v e i l l a n c e ,  c a r  n a v i g a t i o n  a n d  a u t o n o m o u s  r o b o t  n a v i g a t i o n  [ 2 ] ,  t o  m a i n t a i n   c o n t i n u o u s   m o n i t o r i n g   o f   t h e   u n d e r l y i n g   t r a n s m i s s i o n   l i n e s   m a r i n [ 3 ] .   T r a c k i n g   o b j e c t s   w i t h   p a r t i a l   o r   c o m p l e t e   o c c l u s i o n   u s i n g   f e a t u r e s  s u c h  a s  c o l o r s  a n d  c o n t o u r s  b a s e d  o n  t h e  H S V  c o l o r  m o d e l  b y  [ 4 ] .  R G A   a n d   S K D A   a r e   t w o   d i f f e r e n t   m e t h o d s   t h a t   c a n   b e   u s e d  t o  d e t e c t  t h e  o b j e c t  i n  t h e  m o v i n g  s u r v e i l l a n c e  c a m e r a   s y s t e m ,  b o t h  m e t h o d s  h a v e  b e e n  t e s t e d  t o  b e  e x a m i n e d ,  w h i c h  i s  m o r e  r e l i a b l e   t o   i m p l e m e n t   i n   a   c o m p u te r  to   a  o n l y  t a b l e .  A  d i s c u s s i o n  o f  t h e  i m p l e m e n t a t i o n  a n d  t e s t i n g  o f  t w o  d i f f e r e n t  m e t h o d s   o f   o b j e c t   d e t e c t i o n   u s i n g  s u b t r a c t i o n  o f  b a c k g r o u n d s .  T h e y  i m p l e m e n t  t w o  m e t h o d s  c o m b i n e d  w i t h  E x t e n d e d  K a l m a n  F i l t e r  i n  a   R a s p b e r r y   P i ,   b y  [ 5 ] .   A n   a p p l i c a t i o n   o f   p r e c i s i o n   f a r m i n g   i n  t h e   d e t e c t i o n  p r o c e s s   t o   c o n t r o l   w e e d s   b y   c o m p u t e r  v i s i o n .  T h e  s y s t e m  ca n  b e u s ed  f o r  t h e f r ac t a l  s i z e  t r e at m e n t  o f  w e ed s ,  t h e  a v e r a g e  s p ee d  r a t i o   b e t w e e n  t h e  P C  a n d  R a s p b e r r y  P i  i s  0 . 0 4  t i m e s  f a s t e r .  T h e  a u t h o r s  d e d u c e  t h a t  t h e   u s e   o f   R a s p b e r r y  P i  i s   c h e a p e r  a n d  t h e  e n e r g y  c o n s u m p t i o n  i s  e f f i c i e n t  c o m p a r e d  t o  a  p e r s o n a l   c o m p u t e r ,   b y   [ 6 ] .   S I F T   a l g o r i t h m   f o r   p a l m a r   v e i n   r e c o g n i t i o n   i s   p r o p o s e d   i s   b u i l t   o n   R a s p b e r r y  P i .  T h e  i m a g e  i s  c r o p p e d  i n t o  R e g i o n  o f  I n t e r e s t   ( R O I )  t o  r e d u c e  c o m p u t a t io n a l t im e  in  r e a l - t i m e   s y s t e m s   a n d   t h e n  p r e p r o c e s s e d  t o  i m p r o v e   t h e  v is ib ilit y  o f   t h e s y s t e m ,  i m a g e   t o  ex t r ac t   b y  [7 ].     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n e s i a n   J  E l e c  E n g  &  C o m p   S c i     I SSN :   2 50 2 - 4 75 2       I m p l e m e n t a t i o n  o f   R o b u s t   T r a c k i n g  A l g o r i t h m  o n   N a n o - C o m p u t e r   ( K h a l e d  H A MME MI )   4 47   2 .   R E S E A R C H  M E T H OD     T h e  m a t c h i n g  m o d e l  i s  a d o p t e d  t o  d e t e c t  a  s m a l l  p a r t  t h a t  c o r r e s p o n d s  t o  a   t e m p l a t e   i m a g e .   T h i s   t e c h n i q u e  i s  w i d e l y  u s e d  i n  o b j e c t  d e t e c t i o n  f i e l d s  s u c h  a s  v e h i c l e  t r a c k i n g ,  r o b o t i c s ,   m e d i c a l   i m a g i n g   a n d   i n   t h e  i n d u s t r y  a s  p a r t  o f  q u a l i t y  c o n t r o l .   T h e  c r u c i a l  p o i n t  i s  t o  a d o p t  a n  a p p r o p r i a t e  " m e a s u r e "  t o  q u a n t i f y  s i m i l a r i t y  o r  m a t c h i n g .   H o w e v e r ,   t h i s   m e t h o d  a l s o  r e q u i r e s   a  h i g h  c o m p u t a t i o n a l  c o s t  s i n c e  t h e  m a t c h i n g  p r o c e s s  i n v o l v e s  m o v i n g  t h e  m o d e l   i m a g e   t o   a l l   p o s s i b l e   p o s i t i o n s   i n  a  l a r g e r  s o u r c e  i m a g e  a n d  c a l c u l a t i n g  a  n u m e r i c a l  i n d e x  i n d i c a t i n g  h o w   m u c h   t h e   p a t t e r n   c o r r e s p o n d s  t o  t h e   i m a g e   i n   t h a t   p o s i t i o n .   T h i s   p r o b l e m  i s  t h er e f o r e c o n s i d e r e d  a s  an   o p t i m i z a t i o n   p r o b l e m .   T h m e a s u r e m en t   o f  t h e  c o r r e s p o n d e n c e b e t w e en  t w o  i m a g e s  i s  c o n s i d e r e d  as  a  m e t r i c  t h a t  i n d i c at e s   t h e d eg r e e o f  r e s e m b l a n c e o r  d i s s i m i l a r i t y  b et w e e n  t h em .  T h i s  m e t r i c m a y  b e  i n cr e a s i n g  o r  d ec r e a s i n g  w i t h  a  d e g r ee  o f  s i m i l a r i t y .  W h en  t h e  m e t r i c  i s  s p e ci f i c al l y  i n d i c a t ed  as  a  m ea s u r e  o f  i n a d e q u ac y ,   i t   i s   a n   a m o u n t   t h at  i n c r e a s e s  w i t h  t h e  d e g r ee  o f  d i s s i m i l a r i t y .   B y  s l i d i n g ,  w e  m o v e  t h e  p a t c h  o n e  p i x e l  a t  a  t i m e  ( l e f t  t o  r i g h t ,  u p  t o  d o w n ) .  A t  e a c h   l o c a t i o n , a   m e t r i c  i s  c al cu l a t e d ,  i t  r e p r es en t s  “ g o o d  o r  “b ad  m at c h  at  t h a t  l o ca t i o n .  F o r   e ac h   l o ca t i o n   o f   T em p l a t e   o v er   s o u r ce   i m a g e ,   w e   s t o r e   t h e   m et r i c i n  t h e  r e s u l t  m a t r i x  ( R ) .  E ac h  l o c a t i o n  ( x y )  i n  R  c o n t ai n s  t h e  m a t c h  m e t r i c .   T h i m a g e   i n  F i g u r e  1   is   t h e  r e s u l t   R   o f   s l i d i n g   t h e   p a t c h  w i t h  a  m e t r i c  N S S D  ( n o r m a l i z e d  s u m  s q u a r e d   d i f f e r e n c e )  [ A 1 ]  o r  N o r m a l i z e d  c r o s s  c o r r e l a t i o n  m e t h o d  [ A 2 ] .  T h e  b r i g h t e s t  l o c a t i o n s  i n d i c a t e  t h e  h i g h e s t   m a t c h e s .  T h e  l o c a t i o n  m a r k e d  b y  t h e  r e d  c i r c l e  i s  t h e  o n e  w i t h  t h e  h i g h e s t  v a l u e .   T h u s ,  t h a t  l o c a t i o n  ( t h e   r e c t a n g l e  f o r m e d  b y  t h a t  p o i n t  a s  a  c o r n e r  a n d  w i d t h  a n d  h e i g h t  e q u a l  t o  t h e  p a t c h   i m a g e )   i s  co n s i d er e d  t h m a t ch .           F ig u r e   1 .   R e s u lt  m a t r ix   ( R )       s ( x , y ) =   T   x , y I   x + x , y + y x 2   ] 2 w 1 x 0 k 1 y = 0 T ( x , y ) 2   I ( x + x , y + y ) 2 w 1 x = 0 k 1 y = 0               w 1 x = 0 k 1 y = 0           [ A 1]     R ( x , y ) = ( T x , y . I x + x , y + y ) x′ , y′   2T ( x , y ) 2   .     I ( x + x , y + y ) 2 x , y x , y                      [ A 2 ]     2 . 1 .      C o m p a r a i s o n   d e   d e u x   m e t h o d s  N C C   a n d   N S S D   I n  p r a ct i c e,  t h e  al g o r i t h m  i s  ap p l i e d  t o  a  s er i e s  o f  i m a g e s ,  w h i c h  ar e  p a r t s   o f  t h e  r ef er e n ce  i m a g e .   T h e c a l c u l a t i o n  i s  p er f o r m e d  b et w ee n  t h r ef e r e n c e  i m a g e  an d  a  d i s t o r t e d  i m a g e.  T h e  d i s t o r t e d   i m ag t h a t   g i v e s   t h e g r e a t es t   co r r e s p o n d e n c e   w i t h  t h e  r e f e r e n c i m ag i s  ch o s e n   a s   t h e   b es t  an d  t h u s  m a k e s  i t  p o s s i b l e t o   e s t i m at e t h e   d i s p l a c em e n t  at  t h i s  s t ag e   (F i g u re  2 ).                                                                                                                                               F i g u r e  2 .   C o r r e s p o n d e n c e  v a l u e s  f o r   n o r m a l i z e d   c r o s s  c o r r e l a t i o n  a n d  N o r m a l i z e d   S u m   S q u a r e   D i f f er e n ce  m et h o d   N o r m a l i z e d C r o s s  C o r r e l a t i o n C u r v e     N o r m a l i z e S um  S qu a r e  D i f f e r e nc e   C u r v e   0. 9 998 82   0 . 9 203 81   0. 9 0. 92 0. 94 0. 96 0. 98 1 1. 02 0 10 20 30 40 50 Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                         I SSN :   2 50 2 - 4 75 2   I n d o n e s i a n   J   E l e c   E n g  &  C o m p   S c i ,   Vo l .   1 1 , N o 2 A u g u s t  20 18   :   4 46     4 52   4 48   F o r   v a l u e s  b e t w e e n   0 . 9 9 9  a n d  0 . 9 3 0 ,   a  4 4 %   m a t c h   i s   o b t a i n e d   b y  t h e   N C C   m e t h o d .   F o r   v a l u e s   b e t w e e n  0 . 9 9 9   a n d  0 . 4 3 0 ,   a   b e t t e r  m a t c h  o f   9 8 %   i s  o b t a i n e d  b y  t h e  N S S D   m e t h o d .     2 .2    Th e   NS S D_ DT  Al g o r i t h m   T h e   p r o p o s e d   M a t c h i n g   m o d e l  N S S D _ D T  i s  b a s e d  o n  t h e  u p d a t i n g  o f  t h e  t e m p l a t e  a c c o r d i n g  t o  a   s e n t i n e l   o f   r e c o g n i t i o n .   T h e  u p d a t e  i s  t r i g g e r e d  w i t h  e a c h  c h a n g e  o f  t h e  s o u r c e  i n  i t s  g e o m e t r i c  f o r m ,  i t s   s c a l e ,  R o t a t i o n ,  o r  o c c l u s i o n .  T h e  t r a c k i n g  b e g i n s  w i t h  a n  o r i g i n a l  t e m p l a t e   (F i g u re  3 ) .  A t  t h e  f i r s t  c h a n g e   o f   t h e   s o u r c e   t h a t   e x c e e d s   t h e   s e n t i n e l   i n d e x ,   t h e  u p d a t i n g  i s  d o n e  b y  s u b s t i t u t i o n  o f  t h e  o l d  t e m p l a t e  b y  t h e     n e w  o n e .           F i g u r e  3 .   S e n t i n e l  p r i n c i p l e                      T h e  N o r m a l i ze d  s u m   s qua r e d di f f e r e nc e  a l g o r i t hm  w i t h dy na m i c  t e m pl a t e   1 :  L o a d    an  i n p u t  i m a g e ( s o u r c e)   2 :  L o a d  a n  i m ag e T em p l at e                                    3                                      M a t c h i n g          4:     I f  t h e  m a t c hi n g f a c t o r  < t h r e s h o l d            {               U p d a t ed  S i ze s  T em p l at e               R e s t o r e  a n ew  T em p l a t e              }      5 :                               M a t c h i n g       6  :    L o c a t e  th e  lo c a tio n  w it h  a  h ig h e r  lik e lih o o d  o f  a d a p ta tio n      7:      L o ca t e b y  a  r e ct an g l e  t h e  a r ea  o f  h i g h e s t  c o r r e s p o n d en c e   M a t c h i n g   P e r f o r m  a M a t c h i n g  P r o ce d u r e M o d e l           T e m p l a t e R e co n s t r u c t i o n  P r o ce d u r e              Ho m e                { C a l l s   p a r a m et e r  T e m p l at e  ( j - 1 )                            E x t r a ct   T e m p la te  ( j)                            S w a p   T e m p l a t e  ( j - 1 )  / T e m p l a te  ( j)                }  E n d       2 . 3 .      I m p l e m e n t a t i on   on  S O C   W i t h   a   r e l a t i v e l y   s i m p l e r   a r c h i t e c t u r e  t h a n  o t h e r  p r o c e s s o r  f a m i l i e s ,  a n d  w i t h  l o w  p o w e r   c o n s u m p t i o n ,   A R M   p r o c e s s o r s   h a v e   b e c o m e   d o m i n a n t   i n  t h e   f i e l d   o f   e m b e d d e d   c o m p u t i n g ,   e s p e c i a l l y   m o b i l e  t e l e p h o n y  a n d  t a b l e t s .  A R M  i s  b e s t  k n o w n  f o r  i t s  S O C ,   w h i c h   i n t e g r a t e s   o n   a   s i n g l e   c h i p :   m i c r o p r o c e s s o r ,   g r a p h i c s   p r o c e s s o r   ( G P U ) ,   D S P ,  F P U ,  S I M D ,  a n d  d e v i c e  c o n t r o l l e r .  N a n o - c o m p u t e r s  w i t h   A R M 1 1   p r o c e s s o r s   a n d   a  m i n i m u m  s i z e ,  c a n  b e  q u a l i f i e d  a s  a  c o m p u t e r s ,  a s  i t  a l l o w s  t o  r u n  a  h i g h - le v e o p e r a t i n g  s y s t e m ,  I t  i n t e g r a t e s  d i s p l a y  a n d  i n p u t  d e v i c e s .  I t  i n c l u d e s  a  d e d i c a t e d  s t o r a g e  m e a n s  ( h a r d  d i s k ,  S D   c a r d ,   U S B   k e y ) ,   a n d  o p e r a t e s  a u t o n o m o u s l y .     2 .4    I m p l e m e n t a t i on   l a n g u a g e  o f  t h e   N S S D - D T  a l g o r i t h m   T h e   i m p l e m e n t a t i o n  i s  d o n e  b y  P y t h o n  l a n g u a g e ,  i t  i s  a  p o w e r f u l ,  i n t e r p r e t e d - c o m p i l e d  l a n g u a g e ,   i m p r o v e d  p r o g r e s s i v e l y  f o r   e x p o n e n t i a l ,   m u l t i p l a t f o r m   e x e c u t i o n  s p e e d s ,   a n d   t h e   o l d   c o d e   w o r k s   o n   n e w   v e r s i o n s   o f  p y t h o n .   T h e  P y t h o n  l a n g u a g e  i s  a d v a n t a g e o u s  b y  u s i n g  h i g h - l e v e l  d a t a  t y p e s  a n d  u s i n g  b y t e c o d e   a s  a n  i n t e r m e d i at e  r e p r e s e n t a t i o n  b e f o r e  t h e  t r a n s f o r m a t i o n  i n t o  m a c h i n e  c o d e  i n t o  t h e  A R M  a r c h i t e c t u r e .   A u t o m a t i c  c o m p i l a t i o n  i n t o  b y t e  c o d e ,  r e d u c e s  t h e  d e p e n d e n c e  o n  t h e  h a r d w a r e  a n d  f a c i l i t a t e s  i t s   e x e c u t i o n   o n  s ev e r al  a r c h i t ec t u r es .       2 .5    H a rd w a re  S y s t e m   T h e   B C M 28 3 S O C   c o n t a i n s   a n   A R M   A R M 11 7 6 J Z F - S   c o r e   p r o ce s s o r   ( A R M 1 1 )  c l o ck e d   at  7 0 0   M H z ,  a  V i d e o -   C o r e  I V  G P U  f o r  v i d e o  p r o c e s s i n g  a n d  c a p a b l e  o f  p r o c e s s i n g   t h e  1 08 0 p 3 0  h . 2 6 4 /  M P E G - 4 ,   a s  s h o w n  i n  F i g u r e  4   ( e n c o d e r   a n d   d e c o d e r ) ,   2 5 6   M B   R A M   o r  5 1 2 M B  o f  R A M ,  a  c a c h e ,  a n d  p o r t s  (G P IO ,   t i m e rs ,  I2 C   -   S P I ,   i n t e r r u p t  c o n t r o l l e r   -   P I C ,   m e m o r y   c o n t r o l l e r   -   M M U , U A R T  ...) .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n e s i a n   J  E l e c  E n g  &  C o m p   S c i     I SSN :   2 50 2 - 4 75 2       I m p l e m e n t a t i o n  o f   R o b u s t   T r a c k i n g  A l g o r i t h m  o n   N a n o - C o m p u t e r   ( K h a l e d  H A MME MI )   4 49       F i g u r e 4 .   H a r d w ar e  S y s t em       2 . 5 . 1 .   E v a l u a t i o n   o f  t h e   N S S D _ D T  a l g o r i t h m   I n  t h i s  s e c t i o n ,  t o  e v a l u a t e  o u r  a p p r o a c h ,  w e  a p p l y  o u r  N S S D _ D T   a l g o r i t h m   i m p l e m e n t e d   i n   C   + +   ( o n  s o f t )  a n d  p y t h o n (  o n  c h i p )  o n  8  d i f f e r e n t  v i d e o s  a t  2 0  F p s :  d i f f e r e n t  r e s o l u t i o n  ( v 1 ) ,  s o u r c e  r o t a t i o n  a n d   s c a l i n g  ( v 2 ,   v 3 ,   v 4 )   a n d  w e  r e s u m e   t r a c k i n g   t h e  r a c e  c ar   af t e r   l ea v i n g  t h e f i e l d   o f  v i e w   ( v 5 ) .       2 . 5 . 2 .   T r a c k i n g  w i t h   f i x ed   t e m p l a t e   a n d   d i f f er e n t   re s o l u t i o n s  o f  t h e  s o u r ce .   W i t h  a  f i x e d  r es o l u t i o n  t em p l a t e 1 0 8 0 x 1 9 2 0 ,  w e  t r a c k  t h e  t ar g e t s  at  d i f f e r e n t  r es o l u t i o n ,  a s  s h o w n  i n   F i g u r a   5 .   L a   T a b l 1   s u m m ar i z es   t h r es u l t s   t h at   r e p r e s en t s   t h e   av er a g e   o f   1 0   v a l u es   r a i s e d   f o r   ea c h   r e s o l u t i o n .  T h e  r e c o g n i t i o n  r e s u l t s  a r e  e v a l u a t e d  a t  a n  a v e r a g e  o f  9 2 % .           F i g u r e  5 .     w i t h  d i f f e r e n t  r e s o l u t i o n       T a b l e   1 .   F i x e d   t e m p l a t e   a n d  d i f f e r e n t   r e s o l u t i o n s  o f  t h e  s o u r c e   r e so l u t io n     A v e r a g e   r e c og ni t i on  r at e   A v er a g e  ex ec u t i o n  t i m e     S of t  s ol u t i on   A v er a g e  e x e cu t i o n  t i m   E m b e dd e d  s o l u t i o n   1080 x 1920 H D     0. 8754   0. 321   0. 420   720 x 1080 H D     0. 8354   0. 295   0. 361   480 x 720     0. 8452   0. 261   0. 343   320 x 480     0. 8356   0. 257   0. 332   240 x 320     0. 8147   0. 243   0. 355   240 x 144     0. 7984   0. 222   0. 310   A v e r age   92. 03%                           0. 266                                                     0. 353       2 . 5 . 3 .   T e s t w i th   r o ta ti o n   o f th e   s o u r c e   T h e  t e s t  i s  a p p l i e d  t o  t h r e e  i n d u s t r i a l  v i d e o s ;  v 2  t o  f o l l o w  t h e  m a d e l e i n e ,   v 3   t o   f o l l o w   t h e   h u l l   o f   t h e   c a r  o n  t h e  c h a i n  a n d  v 4  t o  f o l l o w  t h e  r e d  p e n  h e l d  b y  t h e  a r m  o f  t h e  r o b o t .   F i d u r e  6   a n d   T a b l e 2  s u m m ar i z es   t h e m ea s u r e s  an d  g i v e s  a m ea n s  o f  r e c o g n i t i o n  o f  8 7 % .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                         I SSN :   2 50 2 - 4 75 2   I n d o n e s i a n   J   E l e c   E n g  &  C o m p   S c i ,   Vo l .   1 1 , N o 2 A u g u s t  20 18   :   4 46     4 52   4 50     V 2                                       v3                                         v4     F i g u r e   6 .    W i t h  r o t a t i o n  o f  t h e  s o u r c e       T a b l e  2 .  P e n   T r a c k i n g   T a b l e  w i t h  R o t a t i o n   a n d   S c a l e  C h a n g e   v i d e o   Fp s   A v er a g e   r e c og ni t i on r a t e   A v er a g e  e x e cu t i o n   t i m e  ( s)   S of t  s ol u t i on   A v er a g e  e x e cu t i o n  t i m e ( s )   E m b e dd e d  s o l ut i o n   V2   20   0. 7584   0. 262   0. 365   V3   20   0. 8455   0. 236   0. 384   V4   20   0. 7562   0. 256   0. 395     A v e r age   87%   0. 251   0. 381       2 . 5 . 4 .   P a r t ia l O c c lu s io n   a n d  F ie ld   o f   V ie w  O u t p u t   T e s t   T h e  e v a l u a t i o n  o f  o u r  a l g o r i t h m  i s  r e p l i c a t e d  5  t i m e s  o n  t h i s  s e q u e n c e .  T h e   F i g u r e   7   a n d     T a b le   3   s u m m a r i z e s   t h e av er ag e o f  r ec o g n i t i o n  an d  t h e  a v e r a g e  o f  t h e  e x e cu t i o n  t i m e .                 F i g u r e   7 .    P a r t i a l   O c c l u s i o n  a n d  F i e l d   o f  V i e w   O u t p u t  T e s t       T a b l e 3 .   T h e  A v e r a g e  R e s u l t  f o r   o c c l u s i o n s   Fr a m   A v er a g e   r e c og ni t i on  r at e   O c lu s io n s   A v er a g e  e x e cu t i o n   t im e     S of t  s ol u t i on   A v er a g e  e x e cu t i o n  t i m e   E m b e dd e d  s o l ut i o n   10   0. 8523     0. 256   0. 366   75   0. 7912     0. 262   0. 354   93   0. 7455     0. 236   0. 395   120   0. 7562     0. 256   0. 354   144   0. 6214   P a r t ie l o c lu s io n   0. 265   0. 368   176   0. 2356    T o t a l o c lu s io n   0. 254   0. 374   198   0. 5784   P a r t ie l o c lu s io n   0. 256   0. 385   215   0. 7587     0. 248   0. 376   A v e r age   74%     0. 254   0. 371            3 .   R E S U LTS   A ND ANAL Y S I S   B a s e d   o n   t h e  v a r i o u s  r o b u s t n e s s  t e s t s  o f  o u r  t r a c k e r ,  w e   o b t a i n  v e r y  r e l e v a n t  r e s u l t s  w i t h  a n  a v e r a g e   o v e r a l l   r e c o g n i t i o n  r a t e   o f  8 4 % ,   a s  s h o w n  i n  T a b l e  4 .       T a b l e 4 .   R e c ap   o f  R es u l t s   R e c og ni t i on t e s t s   R e c og ni t i on r a t e   T r a c ki ng  w i t h d i f f e r e nt  r e s ol u t i ons   92%   T r a c ki ng  w i t h s ou r c e  r ot a t i on   87%   T r a ck i n g  a f t er   q u it t in g   t h e  f ie ld  o f  v ie w   74%   G e n e r al  R e c ogn i t i on   84 %       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n e s i a n   J  E l e c  E n g  &  C o m p   S c i     I SSN :   2 50 2 - 4 75 2       I m p l e m e n t a t i o n  o f   R o b u s t   T r a c k i n g  A l g o r i t h m  o n   N a n o - C o m p u t e r   ( K h a l e d  H A MME MI )   4 51   I n  t h i s  s e c t i o n   w e  a n a l y s e s  t h e   c a l i b r a t i o n   o f   t h e   N S S D - D T  m e t h o d ,  a  c o m p a r i s o n  b e t w e e n  t h e   s o f t w a r e   s o l u t i o n   b y   t h e   C   + +   I D E  a n d  t h e  e m b e d d e d  s o l u t i o n  a s  w e l l  a s  t h e  p e r f o r m a n c e  o f  t h e  a d o p t e d   S O s y s t e m  as  w e l l .   T h e   t r a c k i n g   p r i n c i p l e   i s   b a s e d   o n   a   v i g i l a n t   c o n t r o l   o f   t h e   s i m i l a r i t y   i n d e x .   I f   i t   r e a c h e s   t h e   p r e d e f i n e d   n o m i n a l   v a l u e  ( i e   t h e   s e n t i n e l   v a l u e )   t h e n  a n   i m m e d i a t e  u p d a t e   o f   t h e   m o d e l   i s   t r i g g e r e d  t o   c o n t i n u e  t h e  t r a c k i n g  w i t h  a  s i m i l a r i t y   c l o s e r   t o  t h e  i d e a l .  T h i s  a s s u m e s  t h a t  t h e  v a l u e  o f  t h e  s e n t i n e l  i n d e x   m u s t   b v e r y   w e l l   ch o s e n ,   s i n c e a v a l u e cl o s e t o  1  af f ec t s  t h e s t r en g t h  o f  t h e  t r ac k i n g ,  an d  a v a l u e  cl o s e t o  0 . 2   m a y   a f f e ct   t h e   a cc u r ac y   o f   t h e m ar k i n g  o f  t h e  t a r g et .  A  s e r i e s  o f  t e s t s  f o r  a  g i v e n  s u b j e c t  a l l o w s  c h o o s i n g  t h i s   f a m o u s   i n d ex .   G en er al l y ,   a  v al u e   c l o s e  t o  0 . 5   g i v e s  s at i s f ac t o r y  r e s u l t s .   T a b l e   5   a n d   t h e   c u r v e  b e l o w  s u m m a r i z e s  a  c o m p a r i s o n  o f  t h e  s o f t w a r e  s o l u t i o n  a n d  t h e  e m b e d d e d   s o l u t i o n  o n  s e q u e n c e s  v a r y i n g  i n  l e v e l  o f   o cc u l t a t i o n   a s   s h o w n  i n  F i g u r e  8 ,  t h e  d i f f e r e n c e  i n  r e s p o n s e  t i m e  i s   e v a l u at e d  o n  a v e r ag e  a t  1 7 5   m s .       T a b l e 5 .   T r a c k i n g   w i t h  o c c l u s i o n   o c c lu s io n   100%   20%   28%   48%   60%   64%   75%   c or r e s pond e nc e   0. 90125   0. 7226   0. 6482   0. 4702   0. 3625   0. 3245   0. 2253   S o f t  ti m e   0, 233   0, 256   0, 245   0, 265   0, 236   0, 265   0, 256   E m b e de d  t i m e   0, 39   0, 412   0, 455   0, 43   0, 413   0, 422   0, 462   d i f f ér en ce   0, 157   0, 156   0, 210   0, 165   0, 177   0, 157   0, 206           F i g u r e  8 .   T r a c k i n g  w i t h  o c c l u s i o n   -   c o m p a r i s o n   s o f t  a n d  e m b e d d e d  s o l u t i o n       I n  t h i s  w o r k  w e  h a v e  e m b e d d e d  o u r  a l g o r i t h m  o n  a  s y s t e m - o n - c h i p   w i t h  i m p o r t a n t  p e r f o r m a n c e ,  b u t   t h e   r e s p o n s e s ,  w h i l e  s a t i s f a c t o r y ,  c a n  b e  b e t t e r  w i t h  a  f a s t e r  s y s t e m  o n  c h i p  a n d  h i g h e r  m e m o r y .  F o r  t h e   d e s i g n  o f  i n d u s t r i a l  c o n t r o l  s y s t e m s ,   e m b e d d e d   s o l u t i o n s  w i l l  n o w  h a v e  t o  o u t p e r f o r m  s o f t w a r e  s o l u t i o n s  a n d   g o  b e y o n d  t h e  c h a r a c t e r i s t i c s  o f  t h e  u s u a l  n a n o - c o m p u t e r s   [ 8 ] ,  b y  t h e  e a s y  p r o c e s s i n g  o f  v i d e o s  i n  f u l l  H D .       4 .   CO NCL U S I O   I n  t h i s  w o r k ,  w e  h a v e  d e a l t  w i t h  t h e   p r o b l e m   o f   t r a c k i n g   m o v i n g   o b j e c t s .   W e   d e v e l o p  a  r o b u s t ,  l o n g - t e r m  t r a c k i n g  a l g o r i t h m  w i t h  t h e  p e r f o r m a n c e  o f  d e t e c t i n g  f a i l u r e s  t o  f o l l o w  u p  a n d  r e c o v e r  a f t e r  a   f a i l u r e ,   b y   s o l v i n g  d e f o r m a t i o n  a n d  o c c l u s i o n  p r o b l e m s .  T h e  N S S D - D T  a l g o r i t h m  i s  i m p l e m e n t e d  o n  a  B C M  2 8 3 5  S O C   s y s t e m   b a s e d  o n   a  q u a d - c o r e   p r o c e s s o r ,   A R M   1 17 J Z F - S   C O R E .   T h e   e x e c u t i o n  t i m e  b y  t h e  e m b e d d e d   p r o c e s s o r - b a s e d   s o l u t i o n   A r m   i s   r e l a t i v e l y   h i g h e r   c o m p a r e d   t o   t h e   s o f t   i m p l e m e n t a t i o n   ( 1 . 6 8 % )   u n d e r   s o f t w a r e  e n v i r o n m e n t ,  w i t h  t h e  p r o c e s s o r  q u a d - c œ u r  2  G H z .  B u t  t h e  b e n e f i t s  o f  A r m  a r e  m u lt ip le  in  t e r m s  o f   p o w e r   c o n s u m p t i o n  ( 3 . 5 W   ( 5 V   a n d  0 . 7 5 A ) ) ,   s i z e   a n d  c o s t .       R E F E R E N C E   [1]   N ug roho ,   D i t a et   L ons da l e , M i c he l e . E va l ua t i on  of O L P C p rog ra m s  g l oba l :   a  l i t e ra t ure  re vi e w 2010   [2]   JANA,  S a m p a  e t   Borka r , S hubha ng i . A ut onom ous  O bj e c t  D e t e c t i on  a nd  T ra c ki ng  us i ng  Ra s p be rry  P i .   Int e r nat i onal   J our nal   of  E ngi ne e r i ng Sc i e nc e 2017, vol . 14145   [3]   A M IR, S a m re e n,  S i ddi qui , A l i  A kba r,  A h me d , N i m ra h,   et  al .   Im pl e m e nt at i on of  l i ne  t r ac k i ng al gor i t hm  us i ng  R as pbe r r y  pi  i n m ar i ne  e nv i r onm e nt .   In:   Indus t ri a l  E ng i ne e ri ng   a nd  E ng i ne e ri ng  M a na g e m e nt  (IE E M ), 2014 IE E E   Int e rna t i ona l  Confe re nc e   on. IE E E 2014. p . 1337 - 1341.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                         I SSN :   2 50 2 - 4 75 2   I n d o n e s i a n   J   E l e c   E n g  &  C o m p   S c i ,   Vo l .   1 1 , N o 2 A u g u s t  20 18   :   4 46     4 52   4 52   [4]   G a jb h iy e ,   S am ar  D .  et   G unde w a r , P ooj a  P A  r ea l - tim e  c o lo r - bas e d obj e c t  t r ac k i ng and oc c l us i on handl i ng us i ng  A R M  co r t ex - A 7 In :   Indi a  Confe re nc e  (IN D ICO N ), 2015 A nnua l  IE E E . IE E E 2015. p . 1 - 6   [5]   J at i , A g ung  N ug roho,   N o v a miz a n t i,   L ed y a,   P r as et y o ,   M i rs a  Ba y u,   et  al .   E va l ua t i on of M ovi ng  O bj e c t  D e t e c t i on  M e t hods  ba s e d on G e ne ra l  P urp os e  S i ng l e  Boa rd Com p ut e r.   Indone s i an J our nal  of  E l e c t r i c al   E ngi ne e r i ng  and   Com put e r  Sc i e nc e 2015, vol . 14, no 1, p . 123 - 129 .   [6]   S uri a ns y a h , M oha m a d Iqba l S ukoc o,  H e ru, e t   S ol a hudi n ,  M o h am ad .  Weed  D et ect i o n  U s i n g  F r act al - B as ed  L o w   Cos t  Com m odi t y  H a rdw a re  Ra s p be rry  P i .   Indone s i an  J our nal   of  E l e c t r i c al  E ngi ne e r i ng and Com put e r  Sc i e n ce,   2016, vol . 2, no 2, p . 426 - 43 .   [7]   K um a r,   Ra nj i t h,  D eep i k a,   G . G .,  K ri s hna n , M e e na ks hi ,   et  al .   A n O p e n S ourc e  Cont a c t - F re e  P a l m  V e i n Re c og ni t i on  Sy s t e m .   Int e r nat i onal   J our nal  of  A dv anc e s  i A ppl i e Sc i e nc e s ,   2017, vol 6, no 3, p . 328 - 332 IJ A A S   [8]   A L I, M ura t , V L A S K A M P , J oz e f H ube rt us  A l fons us E D D IN N of  N a s s e r,   et  al .   T e c hni c al  de v e l opm e nt  and  s oc i oe c onom i c  i m pl i c at i ons  of  t he  R as pbe r r y  P i  as  a l e ar ni ng t ool  i n de v e l opi ng c ount r i e s . In:   C o m p u t er  S ci en ce  a nd  E l e c t roni c  E ng i ne e ri ng   Confe re nc e  (CE E C),   2013 5t h. IE E E 2013. p . 103 - 108.                    Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.