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 3 ,   No .   4 ,   Dec em b er   2 0 2 4 ,   p p .   3 8 7 9 ~ 3 8 9 1   I SS N:  2 2 5 2 - 8 9 3 8 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijai.v 1 3 . i4 . p p 3 8 7 9 - 3 8 9 1          3879     J o ur na l ho m ep a g e :   h ttp : //ij a i . ia esco r e. co m   Desig n of an e ff e c tive multi ple  o bj e cts   tracki ng  f ra m ewo rk f o r  dy na mic v ideo  scenes       Su nil   K um a r   K a ra na m 1 ,   N a ra s im ha   M urt hy   P o k a le  K a v y a 2   1 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   &   En g i n e e r i n g ,   B M S   C o l l e g e   o f   E n g i n e e r i n g ,   A f f i l i a t e d   t o   V i sv e sv a r a y a   Te c h n o l o g i c a l   U n i v e r si t y ,   B e l a g a v i ,   I n d 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   &   En g i n e e r i n g ,   R N S I T  I n st i t u t e   o f   T e c h n o l o g y ,   A f f i l i a t e d   to   V i s v e sv a r a y a   Te c h n o l o g i c a l   U n i v e r s i t y ,   B e l a g a v i ,   I n d i a       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   J an   3 0 ,   2 0 2 4   R ev is ed   Feb   2 4 ,   2 0 2 4   Acc ep ted   Ma r   2 1 ,   2 0 2 4       No wa d a y s,  t h e   a p p l ica ti o n s   c o rre sp o n d in g   t o   v id e o   su r v e il lan c e   sy ste m s  a re   g e tt in g   p o p u lar  d u e   to   t h e ir  wid e   ra n g e   o f  d e p lo y m e n t  in   v a ri o u s  p l a c e s  su c h   a s  sc h o o ls,  ro a d s,  a n d   a irp o r ts.  De sp it e   th e   c o n ti n u o u s  e v o l u ti o n   a n d   in c re a sin g   d e p lo y m e n t  o f  o b jec t - trac k in g   fe a tu re s  in   v i d e o   s u rv e il lan c e   a p p li c a ti o n s,  t h e   l o o p h o les   stil l   n e e d   t o   b e   so l v e d   d u e   t o   t h e   li m it e d   fu n c ti o n a li ti e s  o f   v i d e o - trac k i n g   sy ste m s.  T h e   e x isti n g   v i d e o   su rv e il lan c e   sy ste m s  p o se   h i g h   p ro c e ss in g   o v e rh e a d   d u e   t o   t h e   larg e r  siz e   o f  v id e o   fil e s.   Ho we v e r,   t h e   tra d it i o n a l   li tera tu r e   re p o rt   q u it e   so p h isti c a ted   sc h e m e s   wh ich   m ig h t  s u c c e ss fu ll y   re tai n   h ig h e r  o b jec t  d e tec ti o n   a c c u ra c y   fr o m   th e   v id e o   sc e n e s  b u t   n e e d s   m o re   e ffe c ti v e n e ss   re g a rd in g   c o m p u tati o n a l   c o m p lex it y   u n d e r  li m it e d   c o m p u ti n g   re so u rc e s.  Th e   stu d y   t h e re b y   i d e n ti fies   th e   sc o p e   o f   e n h a n c e m e n t  in   tra d it i o n a l  o b jec t - trac k in g   f u n c ti o n s.   F u r th e r,   it   in t ro d u c e s  a   n o v e l ,   c o st - e ffe c ti v e   trac k in g   m o d e l  b a se d   o n   G a u ss ian   m ix t u re   m o d e l   (G M M )  a n d   Ka lma n   fil ter  (KF)  th a t  c a n   a c c u ra tely   id e n ti f y   n u m e ro u s   m o b il e   o b jec ts  fro m   a   d y n a m ic  v i d e o   sc e n e   a n d   e n s u re s  c o m p u ti n g   e ffi c ien c y .   T h e   stu d y ' s  o u tc o m e   sh o ws   t h a t  t h e   p ro p o se d   stra teg ic  m o d e ll in g   o ffe rs  b e tt e r  trac k in g   p e rfo rm a n c e   fo r  d y n a m ic  o b jec ts  wit h   c o s t - e ffe c ti v e   c o m p u tati o n   c o m p a re d   to   th e   p o p u lar b a se li n e   a p p ro a c h e s.    K ey w o r d s :   C o s t e v alu atio n   Dy n am ic  s ce n e   I n ter n et  o f   th in g s   Mo b ile  o b ject  tr ac k i n g   v i d eo   s u r v eillan ce   Ob ject  d etec tio n   ac cu r ac y   Pu b lic  s af ety   Secu r ity   T h is i s  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 :   Kar an am   Su n il Ku m a r   Dep ar tm en t o f   C o m p u ter   Scie n ce   an d   E n g in ee r in g ,  B MS  C o lleg e  o f   E n g in ee r in g   B u ll T em p le  R d ,   B asav an ag u d i,  B en g alu r u ,   Kar n atak a   5 6 0 0 1 9 ,   I n d ia   E m ail: su n ilk ar an am r esear ch 2 0 2 0 @ g m ail. co m       1.   I NT RO D UCT I O N   T h e  g r o wth   o f   th e  g l o b al  s u r v eillan ce   m ar k et  h as  m ad e  d y n am ic  o b ject  d etec tio n   an d   tr ac k in g   f r o m   v id eo   s ce n es  p o p u lar   in   r ec e n t   y ea r s .   T h e   ad v a n ce m en t  o f   c o m p u ter   v is io n   tech n o lo g y   an d   im ag e  p r o ce s s in g   m ak es  th is   m ar k et  s ize  g r o w  f aster .   T h e  p r im e   r ea s o n   b eh in d   its   r ap id   d e v elo p m en t  is   u r b an izatio n   co n s tr u ctio n   an d   th e  wid e   r a n g e  o f   d e p lo y m e n t  o f   s u r v eillan ce   s y s tem s   o v er   lar g e   b u il d in g s ,   p u b lic  p lace s ,   p ar k s ,   r o ad s ,   an d   air p o r ts .   M o n ito r in g   an d   s u r v eillan ce   s y s tem s   p lay   a  cr u cial  r o le  in   v ar io u s   asp ec ts ,   v iz. ,   tr af f ic  m o v em en t   m an ag e m en t,  au to m o ti v e  s af ety ,   ac tiv ity - b ased   r ec o g n itio n   f o r   cy b er - s e cu r ity   ap p licatio n s ,   an d   s p o r ts   an aly s is   [ 1 ] ,   [ 2 ] .   Her e  ar is e  th e   r eq u i r em en ts   o f   r eliab le   an d   ac cu r ate  m u lt ip le - o b ject  tr ac k in g   ( MO T )   s o   th at  th e  p u r p o s e  o f   p u b lic  s af ety   c o n ce r n s   ca n   b e  f u lf illed   u n d er   i n ter co n n ec ted   s m ar t  cities.  T h e   p r im e  m o tiv e  o f   s in g le  o r   m u ltip le  o b ject  tr ac k in g   ( MO T )   is   to   co n s is ten tly   lo ca lize  an d   id en tify   s ev e r al   o b jects  in   a  v id eo   s eq u en ce   w h ich   f ac ilit ates  v id eo   an aly s is   ap p licatio n s   o f   v id e o   s u r v eilla n ce   s y s tem s .   Mo s t   co n v en tio n al  wo r k s   o n   MO T   f o llo w  th e  id ea   o f   a  tr ac k in g - by - d etec tio n   f r am ewo r k   d u e  t o   its   s im p licity   an d   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 3 ,   No .   4 ,   Dec em b er   2 0 2 4 :  3 8 7 9 - 3 8 9 1   3880   ef f ec tiv en ess   in   f u lf illi n g   tr ac k in g   r eq u ir em en ts .   T r ad iti o n al  MO T   tr ac k in g   co n s is ts   o f   two   s tag es  o f   o p er atio n s   [ 3 ] – [ 8 ] .   I n   th e   f ir s t  s tag e  o f   o p er atio n s ,   th e  f r am ewo r k   em p lo y s   an   o b ject   d etec to r   to   d etec t  o b jects  o f   in ter est  in   th e  cu r r en t  v id eo   f r am e,   wh er ea s ,   in   th e  s ec o n d   s tag e  o f   o p er atio n s ,   th e  d e tecte d   o b jects  ar e   ass o ciate d   with   th e  tr ac k s   f r o m   th e  p r ev io u s   f r am es  to   c o n s tr u ct  th e  tr ajec to r ies  f u r th er .   Her e  th e  s y s tem   ass o ciate s   th e  d etec ted   o b jects   b etwe en   f r am es  u s in g   f ea tu r es  th at  co u ld   b e  eith er   lo ca tio n   o r   ap p ea r a n ce   [ 9 ] – [ 1 1 ] .   T h e  r ec e n t  p r o g r ess   in   tr ac k in g - by - d etec tio n   s tr ateg y   h as  ev o lv e d   to war d s   s o lv in g   th e  am b ig u ities   ass o ciate d   with   o b ject   d etec tio n .   I t  ca n   also   h an d le   th e   co n s tr ain ts   th at  r esu lt  in   o b ject  d etec tio n   f ailu r es .   Ho wev er ,   o b ject  d etec tio n   is   also   clo s ely   s tu d ied   with   m o ti o n   esti m atio n ,   wh ich   is   ca p a b le  o f   id en tif y in g   an   o b ject' s   m o b ilit y   b etwe en   two   co n s ec u tiv e  f r am es  [ 1 2 ] .   T h e  s eg m en tatio n   p lay s   a  s ig n if ican t  r o le   in   d ev elo p in g   ap p licatio n s   o r   tec h n iq u es   f o r   tr ac k in g   th e  v id eo   o r   th e  f r am e  s eq u en ce s   in   th e  v id eo .   T h er e  ar e  s tu d i es  wh ich   h av e  also   b ee n   wo r k ed   in   th is   d ir ec tio n   wh er e  a  s ig n if ican t  s tu d y   is   b e in g   co n d u cted   b y   th e  au th o r s   [ 1 3 ] ,   wh er e  t h e  o b jectiv e  f u n ct io n   f o r   o p tim izin g   th e  ac cu r ac y   o f   th e  s eg m en t atio n   u s es  two   p ar am eter s :  i)   en tr o p y   an d   ii)  clu s ter in g   in d ices.  Fu r th er ,   th e   v alid atio n   o f   t h e  m eth o d   h as  e x p er im en ted   with   tr a d itio n al  s eg m en tatio n   tech n iq u es  th at  i n clu d e:  i)   s tatis tical   r eg io n   m er g in g ,   ii)  wate r s h e d   an d   K - m ea n .   Alth o u g h   th ey   h av e  test ed   th is   m eth o d   o n   f o u r   d if f er e n t  d atasets ,   all  th ese  d atasets   ar e   h eter o g e n eo u s   im a g es,  n o t  v i d eo   s eq u en ce s .   Min h as  et   a l.   [ 1 4 ]   p r o p o s e  a  n o v el   co n ce p t  o f   b u ild in g   a  s em an tic  s eg m en tatio n   n etwo r k   f r o m   s k in   f ea tu r es o f   h ig h   s ig n if ican c e  th at  f i n e - tu n es th e  o b ject   b o u n d ar ies  in f o r m atio n   at   d if f er en t  s ca les.  T h e   m eth o d   is   b e in g   test ed   a n d   v alid ated   o n   m an y   h u m an   ac tiv it y   d atab ases .   C h en g   et   a l.  [ 1 5 ]   i n tr o d u ce s   a   f r a m ewo r k   n am el y   ViT r ac k   wh ich   ta r g ets  to   e f f icien tly   im p lem e n t  m u lti - v id eo   tr ac k i n g   s y s tem s   o n   ed g e  to   f ac ilit ates  th e  v id eo   s u r v eillan ce   r eq u ir em e n ts .   T h e  p r o b lem   f o r m u latio n   in   t h e  s tu d y   ad d r ess es  th e  co r e  r esear ch   c h allen g es  in   th r ee   p r im e  ar ea s   o f   v id eo   tr ac k in g   in   s u r v eillan ce   s y s tem s   s u ch   as   i)   c o m p r ess ed   s en s in g   ( C S)   [ 1 6 ] – [ 1 8 ] ,   ii)  o b ject  r ec o g n i tio n ,   an d   iii)   o b ject  tr ac k in g .   Xin g   et  a l.  [ 1 9 ]   e x p lo r ed   th e  e v o lu tio n   o f   in t ellig en t  tr an s p o r tatio n   s y s tem s   wh er e  v eh icu lar   m o v em en t   tr ac k in g   is   a n   im p o r tan t   co n ce r n   f o r   tr af f ic   s u r v eillan ce .   T h e   au th o r s   m o s tly   em p h asized   o n   d esig n in g   a  r ea l - tim e  tr ac k i n g   s y s tem   o f   v eh icu lar   m o v e m en t  co n s id er in g   co m p lex   f o r m   o f   s ce n es  f r o m   ca p tu r ed   v id eo   f ee d s .   T h e  a u th o r s   in tr o d u ce   th e  tr ac k in g   m o d el  n am ely   N o is y OT Net  wh ich   r ea lis es  th e   p r o b lem   o f   o b ject  tr ac k in g   o n   co m p lex   v i d eo   s ce n es  as  r ein f o r ce m en t  lear n in g   with   p ar am eter   s p ac e  p r o b lem .   T h e  s tu d y   e x p lo r es   tr ad itio n al  v eh icle  tr ac k i n g   m eth o d s   s u ch   as  co r r elatio n   f ilter - b ased   m eth o d   [ 2 0 ] – [ 2 2 ] ,   d ee p   lea r n in g - b a s ed   m eth o d s   [ 2 3 ] ,   [ 2 4 ]   f o r   v e h icle  tr ac k i n g   p u r p o s es.  I t  f in d s   th at     co r r elatio n - b ased   m eth o d s   a n d   d ee p   lear n in g - b ased   m e th o d s   ad o p t  s tatic  lear n in g   ap p r o ac h   u n lik e  r ein f o r ce m e n t le ar n in g   [ 2 5 ] ,   [ 2 6 ] .   Ab d elali  et  a l.  [ 2 7 ]   also   a d d r ess es  th e  p r o b lem   o f   v eh ic u lar   tr af f ic  s u r v eillan ce   an d   r o a d   v io latio n s   an d   f u r th er   attem p ts   to   d esig n   an   ap p r o ac h   to   tack le   th is   i s s u e.   I n   th is   r e g ar d   th e  s tu d y   in tr o d u ce s   a  f u lly   au to m ated   m eth o d ical  ap p r o a ch   n am ely   m u ltip le   h y p o th esi s   d etec tio n   an d   tr ac k in g   ( MH DT )   to   d ea l  with   th e   m u lti - o b ject  tr ac k in g   in   v id eo s .   T h e   r esear ch   m eth o d   j o in tly   in teg r ates  Kalm an   f ilter   [ 2 8 ]   a n d   d ata   ass o ciatio n - b ased   tr ac k in g   u s in g   YOL O  d etec tio n   [ 2 9 ]   to   r o b u s tly   tr ac k   v eh icu lar   o b je cts  in   th e  co m p lex   v id eo   s ce n es.   On ce   th e  v eh icle  o b jects  ar e  d etec ted   th en   th e  s y s tem   em p lo y s   Kalm an   f ilter   b ased   tr ac k in g   m o d el.   T h is   ap p lies   a  tem p o r al  co r r elatio n - b ased   th eo r y   to   tr ac k   v e h icles  am o n g   o n e  f r a m e  to   an o th er .   T h e  d esig n   o f   Kalm an   f ilter   [ 2 8 ]   is   co n s tr u cted   in   s u ch   a  way   wh er e  f o r   ea ch   tim e  in s tan ce   o f   t,  it  p r o v id es  th e  f ir s t  p r ed ictio n   ́ .   Her e  y t c o r r esp o n d   to   th e  s tate.       ́ = ×  − 1   ( 1 )     T h e  Kalm an   f ilter   also   esti m ates  th e  s tate  p r ed ictio n   s t ep s   co n s id er in g   a  co v a r ian ce   esti m atio n   ca lcu latio n .   T h e   s tu d y   also   a n aly s es  v ar io u s   r elate d   wo r k s   an d   o b s er v e d   th at   m o s t  o f   t h e  s tu d ies  an d   th eir   in co r p o r ated   al g o r ith m s   co n s id er   co n v o l u tio n al  n eu r al   n et wo r k   ( C NN )   as  class if ier s   an d   it   y ield s   b etter   ac cu r ac y   wh ich   lies   b etwe en   9 3 %   to   9 7 %.   T h e   co m p u tatio n al  co m p lex ity   is   ev alu ated   with   r esp ec t  to   th e   esti m atio n   o f   b o u n d in g   b o x   c o o r d in ates  ( b )   wh ich   s tates  th at  th e  o v er all   co m p u tatio n al   co s t  o f   th e   m o d el  s tan d s   as  ( b 3 + b 2 + b ) .   I t  h as  b ee n   o b s er v ed   th at  th e  v ar iatio n   f ac to r   in   illu m in atio n   ca u s es  s ig n if ican t  ch allen g es  in   v id eo   s u r v eillan ce   s y s tem s   to war d s   m u ltip le  o b ject  d etec tio n   an d   tr ac k in g   in   t h e  p r esen ce   o f   m o tio n   f ac to r s .   E v en   th o u g h   v ar io u s   s ch em es  b ein g   ev o lv ed   an d   s tu d ied   f o r   s ev e r al  d ec ad es  f o r   d if f e r en t  task s ,   d u e  to   illu m in atio n   v ar iatio n   f ac to r s ,   th er e  r e m ai n   co n s tr ain ts   o f   d ef o r m atio n   o f   m o b ile  o b jects,  p au s e  m o ti o n   b lu r ,   o cc lu s io n s   ( f u ll/p ar tial )   a n d   ca m er a   v iew   an g le.   T h ese   cr u cial  asp ec ts   a r e  y et   u n s o lv e d   p r o b lem s   ass o ciate d   with   m o b ile   o b ject  d etec tio n   a n d   tr ac k in g   f r o m   d y n am ic  v id eo   s ce n es.  Als o ,   th e  ch allen g es  with   th e  tr ad itio n al  tr ac k in g   s y s tem s   ar e  lack   o f   ef f ec tiv e n ess   in   lo ca lizin g   th e  o b ject  o f   in ter est  p r o p er ly   in   t h e  p r esen ce   o f   d y n am ic   tr an s itio n   o f   b ac k g r o u n d ,   lack   o f   h a n d lin g   t h e  p r esen ce   o f   v ar iatio n   in   asp ec t  r ati o s ,   v ar i atio n   o f   in t r a - 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I n t J Ar tif  I n tell    I SS N:  2 2 5 2 - 8 9 3 8       Desig en   o f a n   effec tive  mu ltip l e  o b ject  tr a ck in g   fr a mewo r k  fo r   d yn a mic  vid eo   s ce n es   ( K a r a n a m  S u n il K u ma r )   3881   o b jects,  ap p r o p r iate  co n te x tu a l  in f o r m atio n   an d   p r esen ce   o f   co m p lex   b ac k g r o u n d   [ 3 0 ] ,   [ 3 1 ] .   Ap ar t  f r o m   th is ,   th e  m o s t  s ig n if ican t  ch allen g e  ar is es  with   h ig h er   ac cu r ac y   o f   m u ltip le  o b ject  d etec tio n   an d   tr ac k in g   wh ile  b alan cin g   c o n s id er ab le   co s t - ef f ec tiv e  co m p u tatio n al   p er f o r m an ce ,   wh ich   is   less   lik e ly   ex p lo r ed   i n   th e   ex is tin g   s y s tem s   o f   MO T   m o d els.   Af ter   r ev iewin g   t h e  ex is tin g   s tu d ies  o n   MO T ,   t h e  id en tifie d   r esear ch   p r o b lem s   o u tlin e  th e  f ac t  th at   ev en   th o u g h   th er e  e x is t  v ar io u s   f o r m   o f   wo r k   o n   MO T   b u t   th e  m ajo r ity   o f   th e  tr ac k in g   m o d els  ac co m p lis h   h ig h er   ac c u r ac y   o f   d etec tio n   a n d   tr ac k i n g   at  t h e  co s t  o f   co m p u tatio n al  co m p lex ity ,   wh ich   is   th e  s im ilar   ca s e   with   th e  ex is tin g   m ac h in e   lear n in g   ( ML )   b ased   a p p r o ac h es   as  well.   Seco n d ly ,   m o s t  s tu d ies  d o   n o t  co n s id er   co n tex tu al  c o n n ec tiv ity   f ac to r s   o f   an   o b ject  with   its   b ac k g r o u n d ,   wh ich   r em ain s   a   ch alle n g e  in   th e  e x is tin g   wo r k s .   T h e  ap p r o p r iate  in clu s io n   o f   f ea tu r e  en g in ee r in g   i s   also   m i s s in g   in   th e  ex is tin g   ML - b ased   MO T   tech n iq u es  f o r   tr ac k i n g   d y n a m ic  m o b ile  o b jects  in   th e  c o m p lex   v id eo   s ce n es,  w h er e   co n tex tu al   s ce n e   in f o r m atio n   also   p lay s   a  cr u cial  r o le.   T h e  s tu d y ' s   p r o b lem   s tatem en t  is   " T o   d esig n   a  c o s t - ef f ec tiv e  an d   h i g h ly   ac cu r ate   MO T   f r am ewo r k   to   p er f o r m   o b ject  d etec tio n   an d   tr ac k in g   f r o m   co m p lex   v id e o   s ce n es  co n s id er in g   co n tex tu al  in f o r m atio n   is   a   h ig h ly   c h allen g in g   task ".   T h is   p r o p o s ed   s tu d y   a d d r ess es  th is   p r o b lem ,   an d   a  n o v el   co m p u tatio n al  co n tex tu al   f r am ewo r k   is   in tr o d u ce d   f o r   e f f ec tiv e  MO T .   T h e  n o v elty   o f   th is   f r am ewo r k   is   t h at  it  ca n   id en tify   n u m er o u s   m o b ile  o b jects  f r o m   t h e  d y n a m ic  s ce n es  an d   also   r ed u ce s   t h e  co s t  o f   co m p u tatio n al  e f f o r t  with   a  s im p lifie d   tr ac k in g   m o d u le.   T h e   co n tr i b u tio n   o f   th e  p r o p o s ed   s y s tem   is   it  ap p lies   co s t - ef f ec tiv e  m o d ellin g   o f   ass ig n in g   o b ject  d etec tio n   in   th e  c u r r en t   f r am e  to   ex is tin g   t r ac k s   with   a n   o p tim al   esti m ato r .   I t   also   ex p lo r es  th e  s co p e  o f   im p r o v em e n t  in   m o b ile  o b je ct  d etec tio n   co n s id er in g   th e  m eth o d   o f   Gau s s ian   m ix tu r e  m o d el  ( GM M)   an d   im p r o v es  th e   tr ac k in g   p e r f o r m an ce   u s in g   Kalm an   f ilter - b a s ed   ap p r o ac h .   Her e   th e  s tr ate g y   also   ex p lo r es  th e   ass o ciatio n   am o n g   th e   d etec t ed   m o b ile  o b jects  f r o m   o n e  f r am e  to   th e  n ex t  an d   o v e r co m es  th e  ass o ciatio n   p r o b lem .   Her e  t h e  in clu s io n   o f   th e  Kalm an   f ilter   m eth o d   p r ed icts   th e  s tate  v ar iab les  ef f ec tiv ely ,   wh ich   en h an ce s   th e   tr ac k in g   p er f o r m an ce   with   c o s t - ef f ec tiv e  tr ajec to r y   f o r m u latio n   f o r   th e  m o b ile  o b jects  ev e n   in   th e  p r esen ce   o f   co m p lex   an d   d y n am ic  s ce n es.  I t h as to   b e  n o t ed   th at  th e  id en tific atio n   o f   m o b ile  o b jects in   th e  p r o p o s ed   s tu d y   co n s id er s   th e  co n tex t u al  asp ec t   o f   th e  o b ject,   wh ich   is   also   r e f er r ed   to   as   th e  lin e   o f   m o v em en t  ( L o M) .   An o th er   n o v elty   o f   th e   p r o p o s ed   ap p r o ac h   is   im p lied   d esig n   ex ec u ti o n   wh ich   m a k es  th e   en tire   s y s tem   co m p u tatio n ally   ef f icien t w h en   c o m p ar e d   with   th e  ex is tin g   b aselin e  ap p r o ac h es.   T h is   n ew  co n ce p t  o f   d y n am ic   tr ac k in g   o f   n u m er o u s   m o b ile  o b jects  tak es  a d v an tag e   o f   G MM   in   th e   s eg m en tatio n   o f   o b jects.  I t  also   h an d les  th e  co n s tr ain ts   o f   tr ad itio n al  b ac k g r o u n d   s u b tr ac tio n   m eth o d s   to war d s   th e  ap p r o p r iate  d etec tio n   o f   m o v in g   o b jects.  T h e  s tu d y   also   f u r th er   im p r o v is es  th e  tr ac k in g   m o d el  co n s id er in g   th e  p o ten tial  f ea t u r es  o f   th e  Kalm an   f ilter   to war d s   p r ed ictin g   th e  ce n tr o id   o f   ea ch   tr ac k   f o r   m o tio n - b ased   tr ac k in g ,   th r o u g h   wh ich   it  h as  also   h an d led   th e  tr ac k   ass ig n m en t  p r o b lem .   T h e  ex p e r im en tal  o u tco m e  f u r th er   ju s tifie s   h o w  th e  f o r m u lated   co n ce p t  o f   L o M  co n s id er s   d ir ec tio n al ity   m o v em en t  th at     co s t - ef f ec tiv ely   p er f o r m s   ass o ciatio n   am o n g   id e n tifie d   m o v in g   o b jects  an d   p er f o r m s   tr ac k in g   co n s id er in g   tr ajec to r y   f o r m u latio n .   I t  al s o   s h o ws  b etter   id en tific atio n   p er f o r m a n ce   b y   t h e  tr ac k in g   m o d u le  with     co s t - ef f ec tiv en ess   wh en   co m p ar ed   with   th e   b aselin e  a p p r o ac h es.  Un lik e   b aselin e   s tu d ies,  th e  p r o p o s ed   s tr ateg y   o f f er s   a  m u ch   l o wer   r esp o n s e  tim e  with   co n s id er ab l e  p r o ce s s in g   ex ec u tio n   an d   ite r atio n s .       2.   M E T H O D   T h is   p ar t  o f   th e   s tu d y   f o r m u lates  th e  an aly tical  d esig n   m o d elin g   o f   th e  p r o p o s ed   c o s t - ef f icien t  d y n am ic  tr ac k i n g   m o d el  wh ich   is   ca p ab le  o f   tr ac k in g   m u ltip le  v id eo   o b jects  with   h i g h er   ac cu r ac y   an d   co m p u tatio n al  ef f icien cy .   T h e   s tu d y   f o r m u lates  th e  f lo w  o f   th e  d esig n   with   an aly tical  r e s ea r ch   m o d elin g   t o   r ea lis e  th e  wo r k in g   s ce n a r io   o f   th e  p r o p o s ed   ap p r o ac h .   I t  also   in v o lv es  a  s et  o f   f u n ctio n al  m o d u les  wh ich   o p er ates o n   f u lf illi n g   th e   d esig n   r eq u i r em en ts   o f   t h e  p r o p o s e d   s y s tem .     T h e  b lo c k - b ased   a r ch itectu r e  o f   th e  p r o p o s ed   s y s tem   in   Fig u r e  1   ex h ib its   th at  it  c o n s id er s   o f   a   s et  o f   o p er atio n al   m o d u les  wh er e   th e  f ir s t  m o d u le  is   ass o ciate d   with   v id eo   I /O  i n itializatio n   wh er e  it  co n s tr u cts  a   v id eo   r ea d er   o b ject  an d   r ea d   t h e  v id eo   f ile.   Her e   th e  f u n cti o n ality   co n s tr u cts  a  r ef er e n ce   o b ject  ( Ov )   wh ich   b asically   co m p u tes  d if f er en t  a ttrib u tes  wh ich   is   f u r th er   d is c u s s ed   in   th e  co n s ec u tiv e  s ec ti o n s .   Fu r th er   it  also   in itializes  two   p lay er s   wh ich   ar e  P1   an d   P2   r esp ec tiv ely   to   v is u alize   th e  co m p u tatio n   o f   f o r eg r o u n d   m as  an d   th e  v id eo   f ile  s eq u e n ce   o f   ( Vf ) .   Fu r th e r   th e  s y s tem   also   co n s tr u cts  ex p licit  f u n ctio n ali ties   to   in itialize  th e  o p er atio n s   c o r r esp o n d in g   to   G au s s ian   b ased   d etec to r   f o r   f o r eg r o u n d   a n d   b in ar y   lar g e  o b je cts  ( B lo B )   an aly ze r   wh ich   also   co n s id er s   th e  r ef e r en ce   o b ject  f r o m   th e  v id eo   s e q u en ce .   Fu r th er   th e  s tu d y   also   em p lo y s   a  d y n am ic  m o b ile  o b ject  d etec tio n   m o d u le  wh ich   b asically   co n s tr u c ts   s y s tem   o b jects  to   r ea d   th e  v id eo   f ile  in p u t  s eq u en ce   an d   also   d etec t  th e  f o r eg r o u n d   o b ject.   He r e  th e  s tu d y   also   en h an ce s   th e  o p er atio n s   o f   p r ec is e  o b ject  d etec tio n   b y   in c o r p o r atin g   m o r p h o lo g ical  o p er atio n s   wh ic h   p er f o r m s   p r e - p r o ce s s in g   o v er   th e  d ata  a n d   m ak e   it  s u itab le  f o r   v id e o   a n aly s is   f o r   B lo b   A n aly ze r .   T h e   p r o p o s ed   s tr ateg y   f u r th er   ap p lie s   GM M  to   p e r f o r m   p r ec is e  o b ject  s eg m en tatio n   f r o m   th e  co m p lex   v id e o   s ce n es.  T h e  ap p r o ac h   also   co n s id er s   in itializatio n   o f   tr ac k in g   m o d u le   wh er e   it  co n s tr u cts  s tr u ctu r e  ar r a y   f ield s .   Fin ally ,   th e   s tu d y   a p p lies   a  Kalm an   f il t er   t o   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 3 ,   No .   4 ,   Dec em b er   2 0 2 4 :  3 8 7 9 - 3 8 9 1   3882   en h an ce   th e  p r e d ictio n   o f   n e w  lo ca tio n   o f   tr ac k   wh er e  th e  co m p u tatio n   o f   ce n tr o id   ca lc u latio n   an d   u p d atin g   b o u n d in g   b o x   also   e v o lv es.   Fin ally ,   th e   p r o p o s ed   s y s tem   s tr ateg y   also   h an d les  th e   tr ac k   a s s ig n m en t  p r o b lem   f o r   d etec ted   m o b ile  o b ject  an d   h er e  also   u s e  Kalm an   f ilter   ap p r o ac h   to   p e r f o r m   d etec tio n s   to   tr ac k   ass ig n m en t.  I t  h as  to   b e  n o te d   th at  th e  en tire   p r o ce s s   also   m in im izes  th e  co s t  o f   tr ac k   a llo ca tio n   wh er e  th e   tr ac k   d ep icts   th e  c o n tex tu al  L o M  asp ec t  f o r   th e  m o b ile  o b ject.   Fu r th er   t h e  p r o p o s ed   s t r ateg y   p e r f o r m s   th e   u p d atin g   o p er atio n s   with   r esp ec t  to   u p d atin g   attr ib u tes  an d   ex h ib its   th e  f in al  tr ac k ed   m o b ile  o b jects  f r o m   th e   co m p lex   v id e o   s ce n es.  I t  h as  to   b e  n o ted   th at  th e  co r e  s tr ateg y   o f   th e  p r o p o s ed   tr ac k in g   m o d u le  is   to   ef f ec tiv ely   lo ca te  th e  m o v i n g   o b ject  o r   m u ltip le  o b jects  o v e r   p r o g r ess iv e  tim e  f o r   a  g iv en   V f .   Her e  th e  in   th e  co r e  s tr ateg y   o f   th e   p r o p o s ed   s y s tem   id en tifie s   th e  ass o ciatio n   p r o b lem   an d   d etec ts   an   o b j ec t  ac r o s s   m u ltip le   f r am es  o f   a  v id eo   s tr ea m .   T h e   co r e   s tr ateg y   o f   t h e  p r o p o s ed   s y s tem   also   co n s id er s   t h e  f u n d am en tal  p r in cip le  o f   b aselin e  m o d els  o f   tr ac k i n g   wh er e  th e  c o r e  p h ilo s o p h y   is   to   in itially   d etec t  th e  o b jec ts   o f   in ter est  in   th e  v id eo   f r am e   an d   f u r th er   p er f o r m in g   p r e d ictio n   t o   co n s tr u ct  th e  L o M  o f   o b ject  tr ajec t o r ies  o v er   th e   n ex t   co n s ec u tiv e  f r am es  o f   a  v id e o   s eq u en ce .   T h e  p r o p o s ed   s tu d y   h a n d les  th e  p r o b lem   o f   d ata  ass o ciatio n   b y   esti m atin g   th e  p r ed icted   lo ca tio n s   an d   f u r th er   ass o ciate   th e  d etec tio n s   ac r o s s   th e  f r a m e s   to   f o r m u late  t h e  tr ajec to r ies f o r   th e  L o M  f o r   r e s p ec tiv e  o b jects.           Fig u r e  1 .   Ar c h itectu r e  o f   th e  p r o p o s ed   MO T   f r am ewo r k       2 . 1 .     Video   inp ut - o utput   ini t ia liza t io n   T h e  co m p u tin g   p r o ce s s   in v o l v ed   in   th e   p r o p o s ed   in   th e   p r o p o s ed   co s t - ef f ec tiv e   d y n am i c  tr ac k in g   m o d el  in itially   e m p lo y s   a   f u n ctio n ality   f o r   v id e o   in p u t - o u tp u t  i n itializatio n .   Her e  t h e  s y s tem   in itially   co n s id er s   th e  in p u t  v id eo   ( V f )   f r o m   th e   s u r v eillan ce   s y s tem .   T h e  in f o r m atio n   r elate d   to   O v   is   h an d led   wh ile  co n s tr u ctin g   a  r ef er e n ce   o b je ct  ( O v ) .   Her e  th e  s y s tem   em p lo y s   a  f u n ctio n ality   o f   f VR (V f ) → O v   wh ich   h elp s   co n s tr u ctin g   th is   o b ject.   T h is   p h ase  o f   co m p u tatio n   also   co m es  u n d er   d ata  ex p lo r atio n   co r r esp o n d in g   to   th e   in p u t  V f .   T h e  c o m p u tatio n   o f   th e  r ef e r en ce   in f o r m atio n   c o r r esp o n d s   to   V f .   T h e   ex p lo r ati o n   o f   th e   r ef er e n ce   co n s tr u cted   o b ject  o f   Ov   s h o ws  th at  th e  cu r r en t  tim e  ( C t )   r ef er s   to   tim e  s tam p   r eq u ir ed   to   r ea d   th e  f r am e   co r r esp o n d   to   V f .   Her e  t h e  tag   attr ib u te  b asically   r ef er s   to   as  a  r e f er en ce   to   id e n tif y   th e  Ov   s u ch   as    [ tag   ➔   O v ] .   T h is   is   an   o p tio n al  n am e - v alu e  p air   ar g u m en t  f o r   th e  c o m p u tatio n   o f   th e  r ef er en ce   o b ject  f r o m   th e  v id eo   f ile.   Her e  t h e  u s er   d ata   ( UD)   is   also   co n s tr u cted   as  an   o p tio n al  n a m e - v alu e  p ai r   attr ib u te  wh er e  it  r ef er s   to   a  g en er ic   f ield   to   h o ld   an y   n ew   in f o r m atio n   wh ic h   ca n   b e   ad d ed   t o   th e   r e f er en ce   o b ject   Ov .   T h e   p r o ce s s in g   an d   t h e  co m p u tatio n   o f   t h e  V f   with   th e  f u n ctio n ality   o f   f   VR ( x )   co n s tr u cts  a  r ef er en ce   o b ject  Ov   wh ich   h o l d s   th e  f o llo win g   p r o p er ties   as  s h o wn   in   th e  f o llo win g   Fig u r e  2 .   T h e  lo ca tio n   a ttrib u te  o f   p ath   ( P)  co n tain s   th e  r ef er en ce   p ath   to   lo ca te  th e  v id eo   f ile.   T h e  g en e r al  p r o p e r ty   o f   th e  r e f er en ce   o b ject  also   in clu d es   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ar tif  I n tell    I SS N:  2 2 5 2 - 8 9 3 8       Desig en   o f a n   effec tive  mu ltip l e  o b ject  tr a ck in g   fr a mewo r k  fo r   d yn a mic  vid eo   s ce n es   ( K a r a n a m  S u n il K u ma r )   3883   th e  n am e  o f   th e  v id e o   f ile   nV f   wh ich   is   as s o ciate d   with   th e  o b ject  O v .   Her e  th e  d u r atio n   ( t )   co n s id er s   th e  to tal  len g th   o f   th e  V f .   T h e  co m p u te d   r ef er en ce   o b ject  o f   th e  V f   al s o   co n s is ts   o f   o th er   im p o r tan t in f o r m atio n   r elate d   to   v id eo   p r o p er ties .   Her e   in   t h e  T ab le  1   th e   attr ib u te  o f   b p   r e f er s   to   th e   b its   am o u n t  c o r r esp o n d   t o   u n it  o f   p ix el   in   th e  r esp ec tiv e  V f .   T h e  attr ib u te  ( Fr )   also   r ef er s   to   th e  f r am e  r ate  o f   th e  V f   co m p u ted   in   f r am e/s.  I t  also   co m p u tes  th e   h eig h t  ( h )   o f   t h e   i th   f r am e   ( fr a me i )   o f   V f   in   p ix els  alo n g   with   wid th   ( w )   o f   th e  ( fr a me i )   in   p ix els.  I t a ls o   co m p u tes th e  n u m b e r   o f   f r am es ( fr a me n )   alo n g   with   t h e  v id eo   f o r m at  ty p e.     T h e  s tr u ctu r e  o f   Ov   is   f in ally   co n s tr u cted   co n s id er in g   its   ess en tial  p r o p er ties   to   u n d er s tan d   th e  in p u t   v id eo   d ata.   T h e  ch allen g es  ar i s e   in   th e  co n v en tio n al  s y s tem s   in   d etec tio n   o f   m o v in g   o b ject s   f r o m   th e  d y n am ic   v id eo   s ce n es.  I n   th e  p r o b lem   o f   tr ac k in g   th e  m o v in g   o b ject s   f r o m   th e  v id e o   s eq u en ce s ,   s eg m en tatio n   o f   th e  d y n am ic  r eg i o n   in   th e  r ea l - tim e  s y n ch r o n izatio n   is   a  q u ite  ch allen g in g   task   b ec au s e  o f   v ar i o u s   r ea s o n s   wh ich   in clu d e  co m p lex   an d   m o v in g   b ac k g r o u n d ,   o cc lu s io n ,   m o ti o n   b lu r ,   illu m in atio n   v a r iatio n s   an d   m an y   m o r e  o th er   f ac to r s .   T h er ef o r e,   t o   h an d le  in d iv id u al   ch allen g es  m an y   c u s to m   b ac k g r o u n d   s u b tr ac tio n   m eth o d s   is   b ein g   e v o lv ed .   T h e  T ab le   1   f u r th er   p r o v i d es  s o m e  o f   th e   im p o r tan t  i n f o r m atio n   a b o u t   th e  p r o p er ties   o f   th e   V f   th r o u g h   Ov .   T h e  in f er e n ce   o f   T ab le  1   s h o ws th e  im p o r tan t p r o p er ties   o f   V f  e x p lo r e d   th r o u g h   th e  o b ject  an d   its   ass o ciate d   m eth o d s   o f   Ov .             Fig u r e   2 .   Gen e r al  p r o p er ties : O v       T ab le  1 .   I m p o r ta n t p r o p er ties   o f   Vf   S l .   N o   P r o p e r t y   N a m e   1   B i t s /   P i x e l   ( b p )   2   F r a me  R a t e   (Fr)   3   H e i g h t   ( h )   4   W i d t h   ( w )   5   N u mb e r   o f   F r a mes   ( n )   6   V i d e o   F o r ma t       I n   t h es e  m et h o d s   t h e   f ast   le ar n in g   i n   t h e  d en s e  en v i r o n m en t i s   th e  m a in   f o cu s   o f   r esea r ch .   T h e   e x p lic it   alg o r it h m   f o r   t h e   v i d e o   in p u t - o u tp u t   i n i tia liz ati o n   as  i n   A lg o r it h m   1 .   T h e  n u m er ic al  alg o r it h m   m o d eli n g   in i tial ly   c o n s id er s   th e   v i d e o   s e q u e n c es  th r o u g h   t h e   v i d eo   f i le   ( V f )   a n d   i n iti all y   cr ea t es   tw o   p la y er   o b je cts   as   P 1   an d   P 2   f o r   f o r e g r o u n d   m as k   a n d   o r i g i n al  v i d eo   s e q u e n c es  r es p ec ti v el y .   T h e  s t u d y   f u r t h e r   em p l o y s   in i tial iz ati o n   an d   c r e ati o n   o f   a n   e x p lici t  f u n cti o n :   f u n c ti o n   f o r   t h e   f o r e g r o u n d   d e te ct o r ( f fd )   ta k es   i n p u t  p a r a m e te r   s et   as   { Nu m b e r   o f   Ga u s s i a n s   ( N g ) ,   n u m b e r   o f   f r am es   f o r   th e   tr ai n i n g   ( N T f ) ,   p er ce n ta g e  o f   t h e   m i n im u m   b ac k g r o u n d   r ati o   ( M B r ) }   t o   c o n s t r u ct   t h e   d ete ct o r   ( D)   to   g e t  ad v a n t a g es   o f   t h e   G MM   [ 3 2 ] ,   [ 3 3 ] .      Alg o r ith m   1 :   Fo r   v id e o   in p u t - o u tp u t in itializatio n   1.   Input: V f   2.   Output: D,B   3.   Begin   4.   Initialization of players   a.   P1   foreground Mask   b.   P2   V f   5.   D ffd ( Ng,NTf,MBr)   6.   B fba(BOp, AOp, COp, MBa)   7.   End     2 . 2 .     Co m pu t a t io n  m ea s ures o f   bin a ry   la rg e  o bje ct   T h e  id ea   o f   GM M  p lay s   a  cr u cial  r o le  to   in f lu en ce   th e  o u tco m e  o f   b ac k g r o u n d   s u b tr a ctio n   f o r   th e   d etec tio n   o f   m o v in g   o b jects.  T h e  id ea   o f   b ac k g r o u n d   s u b tr a ctio n   allo ws  in   d etec tin g   th e  m o v in g   o b jects  f r o m   d y n am ic  v id eo   s ce n es . W h ich   is   ap p lied   in   th is   p r o p o s ed   s tu d y   co n s id er i n g   GM M.   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 3 ,   No .   4 ,   Dec em b er   2 0 2 4 :  3 8 7 9 - 3 8 9 1   3884   I d ea   o f   GM M:  I t   h as  b ee n   o b s er v ed   th at   d if f er e n t  b ac k g r o u n d   o b jects  co u ld   m o r e  li k ely   ap p ea r   at  th e  s am e  p ix el   lo ca tio n   o f   o v e r   a  s p ec if ic   p er io d   o f   tim e.   T h is   ar is es  a  ch allen g e  o f   s in g le - v alu ed   b ac k g r o u n d   m o d el.   Sev er al  r esear ch e r s   talk s   ab o u t th e  d esig n   an d   m o d elin g   o f   m u lti - v alu ed   b ac k g r o u n d   m o d el  wh ich   ca n   ea s ily   co p e  with   th e  m u ltip le  b ac k g r o u n d   o b jects  ap p ea r i n g   in   v i d eo   s ce n es  [ 3 4 ] ,   [ 3 5 ] .   T h e  m o d el  p r o v id es   b etter   d escr ip tio n   o f   b o th   f o r eg r o u n d   a n d   b ac k g r o u n d   v al u es  b y   d escr ib in g   th e   p r o b ab ilit y   o f   o b s er v in g   a   ce r tain   p ix el  v alu e  ( x t )   at  a  s p ec if ic  tim e  o f   ( t) .   T h e  m et h o d   GM M  co m p u tes  ea ch   p ix el  with in   a  tem p o r al  win d o w  ( w )   co n s id er in g   k   n u m b er   o f   m ix tu r es  o f   eith e r   s in g le  o r   m u lti - d im e n s io n al  Ga u s s ian   d is tr ib u tio n .   Her e  if   th e  v alu e  o f   k   is   lar g er   th at  ten d s   to   s tr o n g er   ab ilit y   to   d ea l  with   th e  d is tu r b an ce   b ac k g r o u n d .   I f   th e   s eq u en ce   is   o b s er v ed   with   = { 1 , 2 … . }   f o r   a  g iv en   p ix el.   T h e n   th e   p r o b ab ilit y   co m p u tatio n   f o r   o b s er v in g   a   cu r r en t p ix el  v alu e  at  tim e  t c an   b e  r ep r esen ted   with   th e  f o llo win g   m ath em ati ca l   ( 1 ) .     ( ) =   ∑ , = 1   (   , , , , )   ( 2 )     Her e  k   r ep r esen ts   th e  n u m b e r   o f   g au s s ian   d is tr ib u tio n s   wh ich   r ep r esen ts   d escr ip tio n   f o r   o n e  o f   t h e   o b s er v ab le  f o r e g r o u n d   o r   b ac k g r o u n d   o b jects.  I n   p r ac tical  i n s tan ce s   k   v alu e   is   lik ely   to   b e  r esid e  with in   t h e  r an g e  o f   3 ≤ ≤ 5 .   T h e  co m p u tatio n   o f   Gau s s ian s   r em ain s   m u lti - v a r iate  f o r   th e  p u r p o s e  o f   d escr i b in g   th e   r ed ,   g r ee n ,   an d   b l u e  v al u es.  H er e  μ i , t r ef er s   to   t h e  co m p u tatio n   c o r r esp o n d   to   th e   m ea n   v alu e   o f   ith   g au s s ian   in   th e  m ix tu r e  o f   m o d els  at  th e   in s tan ce   o f   t.   Als o   Σ i , t   co m p u ta tio n   d en o tes  th e  co v a r ian ce   m atr ix   o f   th e  ith   g au s s ian   at  th e  tim e  t.  I t  h as   t o   b e  n o ted   th at  h er e  k   is   d eter m in ed   co n s id er in g   th e  co m p u tin g   asp ec ts   o f   b o th   m em o r y   a n d   co m p u tatio n al  p o wer .   Her e  th e  esti m atio n   o f   ω i , t   also   d en o tes  th e  f ac to r   o f   w eig h t  ass o ciate d   with   ith   Gau s s ian   in   th e  tim e  in s tan ce   o f   t.  T h e  p r in cip l e  h er e  f o llo ws  th at  th e  f ac to r   ∑ ω i , t k i = 1 = 1   an d   η ( x t   , μ i , t , Σ i , t )   co n s id er ed   t o   b e  Gau s s ian   p r o b ab ilit y   d e n s ity   f u n ctio n .       η ( x t   , μ i , t , Σ i , t ) =   1 2π n 2 ⁄ | Σ | 1 / 2 e − 1 2 ⁄ ( x t − μ t ) T Σ − 1 ( x t − μ t )   ( 3 )     T h e  s y s tem   m o d elin g   also   co n s id er s   th e  b en ef icial  f ea tu r es   ass o ciate d   with   GM M.   T h e  b ac k g r o u n d   m o d elin g   o f   a  g r ay s ca le  im ag e  co n s id er s   th e  v al u e  o f   n =1   a n d   Σ i , t = 2 , .   Ho wev er   also   wh e n   th e  m o d elin g   is   ap p lied   o n   an   R GB   co m p o n en ts   th en ,   it  u p d ates  th e  v alu es  o f   n   =3   an d   Σ i , t = 2 , .   T h is   co m p u tatio n   o f   Σ i , t = 2 ,   b asically   ass u m es   th e  f o r m   o f   co v ar ian ce   m at r ix .   Ad d itio n ally ,   th e  s y s tem   ev alu ates  th e   in co m in g   f r am es  in   r ea l  tim e,   an d   GM M  m o d if ies  its   p ar a m eter s   in   s tep - by - s tep   r esp o n s e  to   th e  ch an g in g   p ix el  v alu e.   Ad d itio n ally ,   th e  p ix els  ar e  m ap p ed   u s in g   a  th r esh o ld in g   ap p r o ac h   an d   th e   Gau s s ian   m o d el.   T h e   s y s tem   f u r th er   m o d if ies  th e  weig h ts   o f   t h e  Gau s s ian   co m p o n en ts   if   a  m atch   is   id e n tifi ed .   T h is   is   h o w  t h e  b ac k g r o u n d   m o d el  esti m atio n   ac co r d in g   t o   th e  d is tr i b u tio n s   is   ca r r ied   o u t,  an d   b ac k g r o u n d   p ix el  ca teg o r izatio n   is   p o s s ib le.   T h e  f u n ctio n alities   d ef in e d   in   th e  m o d elin g   o f   ffd   ( N g ,   NT f ,   MBr )   b asically   aim s   to   f o r m   th e   f o r eg r o u n d   d etec t o r   co n s id er in g   ef f ec tiv e   s eg m en tatio n   o f   b a ck g r o u n d   s u b t r a ctio n .   T h e   f o r m atio n   o f   th e  f o r e g r o u n d   d etec tio n   o b ject  b asically   en ab les  th e   p o t en tial  f ea tu r es  o f   GM M  in   wh ich   it  co m p a r es  th e   co lo r   o r   g r a y s ca le  v id eo   f r am e   with   a  b ac k g r o u n d   m o d el  as d is cu s s ed   in   th e  ( 2 )   an d   ( 3 ) .     T h is   co m p u tatio n al  p r o ce s s   en ab les  a  class if icatio n   cr iter io n   to   u n d e r s tan d   wh eth er   a  ce r tain   p ix el  b elo n g s   to   a  p ar t  o f   b ac k g r o u n d   o r   f o r e g r o u n d .   T h is   co m p u tatio n al  p r o ce s s   is   ess en tial  f o r   b ac k g r o u n d   s u b tr ac tio n   alg o r ith m s   as  th is   d ata  ex p lo r atio n   a n d   p r e - p r o c ess in g   s tag e  also   h elp s   elim in atin g   th e  r ed u n d an t   attr ib u te  f r o m   th e   d ata  a n d   m ak e  it  s u itab le  f o r   f u r th e r   c o m p u tatio n al   an aly s is   with   tr u th f u l,  ac cu r ate  a n d   co m p lete  in f o r m atio n   ab o u t  t h e  f o r eg r o u n d   o b ject.   Her e  th e  f o r eg r o u n d   m ask   ( M f )   is   co m p u ted   wh ich   is   ass o ciate d   with   th e  D.   An d   th e  alg o r ith m   c o r r esp o n d   to   b ac k g r o u n d   s u b tr ac tio n   h er e  e f f ic ien tly   co m p u tes  th e   f o r eg r o u n d   o b jects  ( O f )   f r o m   th e  f r am e  s eq u en ce   o f   th e  V f.   a n o th e r   ex p licit  f u n ctio n   f o r   th e  p u r p o s e  o f   an aly zin g   th e   p r o p er ties   o f   c o n n ec ted   r eg io n s   is   b ein g   u s ed   as  f u n ctio n   f o r   B lo b An aly s er   ( f b a)   t h at  tak es  p ar am eter s   as  in   s et  {Po r t   f o r   th e  b o u n d in g   b o x   ( B o p ) ,   p o r t  f o r   o u tp u t   ar ea   ( AOp ) ,   Po r t  f o r   o u tp u t  ce n t r o id   ( C Op ,   Min im u m   b lo b   a r ea   ( MBa) }  th at  y ield   th e  b lo b   ( B ) .   T h e  u n d er ly in g   id ea   b e h in d   B lo b   an aly s is   is   to   ex p lo r e  th e   s tatis tics   f o r   lab elled   r eg io n   i n   th e  b i n ar y   f r am e  o f   th e  v id eo   s eq u en ce .   I t  b asically   h elp s   s eg m en tin g   th e  o b jects f r o m   th e  v id eo   s eq u en ce .   T h e  d escr i p tio n   o f   th e  B lo b   an al y s is   ca n   b e  s ee n   in   Fig u r e   3 .     T h e  m eth o d   o f   B o b   a n aly s is   b asically   r ef er s   to   an aly zin g   th e  s h ap e  f ea tu r es  ass o ciate d   wi th   o b jects.   Her e  th e  im p licatio n s   o f   th e   m eth o d   B o b   an aly s is   b asically   id en tify   th e  g r o u p   o f   c o n n e cted   p ix els  wh ich   ar e   m o r e  lik ely   r elate d   with   th e   m o v in g   o b ject.   T h e   id ea   o f   B o b   a n aly s is   is   to   ex p l o r es  th e   p ix els  co n n ec tiv ity   an d   co n s tr u ct  th e  B lo b   th r o u g h   th e  f u n cti o n   f b a ( x ) .   T h e  co n n ec tiv ity   am o n g   th e  p i x els  is   r ep r esen ted   with   B lo b .   Firstl y ,   th e   p r o ce s s   co m p u tes  th e   s tatis tics   as s o ciate d   with   b lo b   an d   f u r th e r   a n aly s e  th e  in f o r m atio n   o f   B lo b   wh ich   co r r esp o n d   to   g e o m etr ic  ch ar ac ter is tics   wh ich   i n clu d e  p o in ts   o f   b o r d er lin e ,   a n d   p e r im eter .   T h ese  id ea s   an d   th e  s tan d ar d   m eth o d s   ar e  f u r th e r   in co r p o r ated   in   d esig n in g   th e  o b ject  d etec tio n   an d   tr ac k i n g   m eth o d o l o g ies in   th e  p r o p o s ed   s y s tem ’ s   co n tex t.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ar tif  I n tell    I SS N:  2 2 5 2 - 8 9 3 8       Desig en   o f a n   effec tive  mu ltip l e  o b ject  tr a ck in g   fr a mewo r k  fo r   d yn a mic  vid eo   s ce n es   ( K a r a n a m  S u n il K u ma r )   3885       Fig u r e  3 .   B lo b   a n aly s is   d escr ip tio n       I n   th e  co m p u tatio n   o f   s tatis tics   b lo b ,   th e  s y s tem   an aly s es  th e  o u tp u t  o f   AOp   wh ic h   r e p r esen ts   a   v ec to r   o f   p ix els  in   th e   lab ele d   r e g io n s .   Her e   C Op   r ef er s   t o   an   N - by - 2   m atr ix   o f   ce n tr o id   co o r d in ates  c ( x , y )   wh ich   co u ld   b e  r ep r esen ted   with   th e  f o llo win g   m atr ix   ( 3 ) .   Her e  N  r ep r esen ts   th e  n u m b er   o f   B lo b s .   Her e  [ x , y ]   r ep r esen ts   th e  ce n tr o id   co o r d i n ates.  Her e  [ x 1 ,y 1 ]  ➔   [x N   y N ]   im p lies   th at  th er e   ar e  two   b lo b s   th en   t h e  r o w  an d   co lu m n   c o o r d i n ates o f   th eir   ce n tr o id s   ar e  [ x 1 ,y 1 ]   a n d   [ x N   y N ]   r esp ec tiv ely .     C Op = [ x 1 y 1 x N y N ]   ( 4 )       T h e  p r o ce s s   o f   co m p u tatio n   f o r   th e   m ea s u r e   o f   B lo b   ( B )   also   an aly s e  th e  p ar am eter   M B a   wh ich   r ef er s   to   an o th er   N - by - 4   m atr ix   wh ich   is   o f   [ x , y ]   d im e n s io n .   Her e  also   N  r ep r esen ts   th e  n u m b er   o f   b lo b s   wh er ea s   [ x , y ]   d en o tes  th e  u p p er   lef t  c o r n er   o f   t h e  b o u n d in g   b o x .   T h e  an al y s is   o f   th e  b lo b   c o n s id er in g   s tatis t ics r etu r n s   a  b lo b   an aly s is   s y s tem   o b ject  ( B ) .   T h e  an aly s is   o f   B   also   co n s tr u cts th e  s i g n if ican t p r o p er ties   o f   ce n tr o id ,   b o u n d in g   b o x ,   la b el  m atr ix   a n d   b lo b   co u n t  in   th e  o u tp u t  wh ich   ar e  r ef er en c ed   with   B .   Fin ally ,   th is   co m p u tatio n   p r o ce s s   ex tr a cts th e  s h ap e  f ea tu r es o f   th e  o b jects o f   in ter est f r o m   th e  v id e o   s eq u en ce .       2 . 3 .     I nitia liza t io n o f   t he  t ra c k ing   mo du le   T h e  f o r m u late d   d esig n   o f   th e  d y n am ic  tr ac k in g   m o d el  f u r th er   co n s tr u cts  an   em p ty   s tr u ctu r e  ar r ay   o f   tr ac k in g   m o d u le    with   s ix   d if f er en t  f ield s .   W h ich   co u ld   b e   s h o wn   with   th e  Fig u r e  4 .   T h e  s tr u ctu r e  ar r ay   b asically   in itializes  s ix   d if f er en t  f ield s   s u ch   as  ( ID ) ,   Kalm ar   f ilter   ( KF ) ,   Ag e   ( a) ,   b o u n d in g   b o x   ( Bx ) ,   to tal   v is ib le  co u n t m ea s u r e  ( tVC ) ,   a n d   co n s ec u tiv e   in v is ib le  co u n t   m ea s u r e  ( cI C ) .             Fig u r e  4 .   Stru ctu r e  ar r a y   f ield s   o f         T h e  s y s tem   also   f o r m u lates  a  f u n ctio n ality   to   in itiate  th e   s tr u ctu r e  f o r   in itializatio n   o f   ar r ay   o f   tr ac k s .   Her e  ea ch   in d iv id u al  t r ac k   ∈ .   Her e  ea ch   tr ac k   r ep r es en ts   th e  s tr u ctu r e  co r r esp o n d in g   to   th e   m o v in g   o b ject  ap p ea r in g   in   th e  V f .   T h e  d esig n   r eq u i r em en t   f o r   th e   tr ac k in g   m o d u le   in   th e   p r o p o s ed   m o v in g   o b ject  d etec tio n   a n d   t r ac k in g   s tr ateg y   is   to   f o r m u late  th e  s tr u ctu r e  f ield s   in   s u ch   a  wa y   s o   th at  th e  s tate  o f   th e   tr ac k ed   o b ject  ( )   ca n   b e  m ai n tain ed   ap p r o p r iately .   Her e     r ef er s   to   th e  in teg er   I D  o f   th e  tr ac k ,      r ep r esen ts   th e  cu r r en t  b o u n d in g   b o x   ass o ciate d   with   th e  o b je ct.      r ep r esen ts   a  Kalm an   f ilter   o b ject  wh ich   is   u s ed   f o r   m o tio n - b ased   tr ac k i n g .     r ef er s   t o   th e   f r am e   co u n t   s in ce   th e  f i r s t  d etec tio n   o f   .   T h e  co n s ec u tiv e   v is ib le  co u n t  m ea s u r e  r ef er s   to   th e  n u m b er   o f   f r a m es  in   wh ich   th e  tr ac k   was  d etec ted .      r ep r esen ts   th e   n u m b er   o f   co u n ts   o f   co n s ec u ti v e  f r am es  f o r   wh ic h   th e  tr ac k   was  n o t  d etec ted .   T h e  p r o ce s s   o f   co m p u tatio n   o f   s tate  co r r esp o n d   t o   th e  in f o r m atio n   u tili ze d   f o r   d etec tio n   o f   t r ac k   allo ca tio n ,   t r ac k   ex p ir y   a n d   d is p lay .       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 3 ,   No .   4 ,   Dec em b er   2 0 2 4 :  3 8 7 9 - 3 8 9 1   3886   2 . 4 .     O bje c t   det ec t io n  m o du le   T h e   co m p u tin g   p r o ce s s   f u r th e r   co n s id er s   id e n tific atio n   n u m b er   o f   th e  n e x t  tr ac k   (  )   an d   in i tiates   th e  p r o ce s s   o f   d etec tin g   m o v in g   o b jects  co n s id er in g   a  lo g ical  f u n ctio n   hF ( x ) : ∀ x ∈ V f .   Her e  th e  f u n ctio n   ℎ ( )   is   a  lo g ical  f u n ctio n   wh ich   c o n s id er s   a  s et  o f   o b jects  ass o ciate d   with   th e  v id e o   f ile  ( )   to   r ea d .   T h e  f u n ctio n   b asically   r etu r n s   a  lo g ical  v alu e   f r o m   th e  s et  o f   → { 1 , 0 } .   I f   th e   f u n ctio n   hF ( x )   r et u r n s   t h e  v alu e  1   th at  im p lies   th at  th er e  is   a  v id eo   f r am e     av ailab le  to   r ea d .   T h e  p r o ce s s   f u r th er   also   ap p lies   an o th er   f u n ctio n   o f   rF ( x )   wh ich   r ea d s   th e  v id eo   f r a m e  f r o m   t h e  f ile   th en   th e   p r o ce s s   f u r th er   d etec ts   th e   b in ar y   m ask   (  )   f r o m   th e  .   T h e  b in ar y   m ask   is   o f   s am e  s ize  o f   th e  in p u t  .   Her e  th e  r ea d in g   o f   th e  f r am e  co n s id er s   co n s tr u ctin g   o f   s y s tem   o b ject   ( ob j ) .   T h e  p r o ce s s   o f   d etec tin g   o b jects  f r o m   th e    en a b les  an o t h er   ex p licit   f u n ctio n   o f    ( ) ,   h er e   th e   f u n ct io n   co n s id er s   th e  i n p u t   o f     an d   p r o ce s s   it  to   g en e r ate  th r ee   d is tin ct   attr ib u tes  wh ich   ar e  { ,  , } .   Her e  c  r ef er s   to   th e  ce n tr o id   ca lcu lati o n   co n s id er i n g   th e  d etec ted   o b jects,  B x   is   b o u n d in g   b o x   o f   co m p u tat io n   o f   t h e  d etec ted   o b ject  f o l lo wed   b y   th e   m ea s u r e  o f   m a s k   ( m ) .   T h e   in itial  co m p u tatio n   o f   t h e  f u n ctio n    ( )   co n s id er s   th e  v id e o   f r a m e  s eq u en ce   o f     an d   id en tif y   th e  m a s k      an d   co m p u tes  a   lo g ical   m atr ix    ( , ) .   Her e  th e  c o m p u tin g   f u n ctio n   o f   b in a r y   m ask   c o m p u tatio n   b asically   p er f o r m s   m o tio n   s eg m en tatio n   co n s id er in g   a n   ex p licit  m eth o d   o f   ffd ( )   [ 3 2 ] .   T h e  f o llo wi n g   an aly tical   alg o r ith m ,   Alg o r ith m   2 ,   b as ically   m o d eled   to   p r esen t  t h e  p r o p o s ed   wo r k - f lo w  ass o ciate d   with   o b ject  d etec tio n   f r o m   v i d eo   wh er e  th e  ad v an tag eo u s   f ac to r s   o f   th e  m eth o d   GM M  u s   u tili ze d   to   p er f o r m   b lo b   an aly s is .     T h e  co m p u ted   m ask   f u r th er   u n d e r g o es  th r o u g h   p r e - p r o ce s s in g   o p e r atio n s   as  d ef in ed   b y   m o r p h o lo g ical  o p e r atio n s .   T h e  m o r p h o lo g ical  o p e r atio n   h e r e  s u b jecte d   to   elim in ate  r ed u n d an t  attr ib u tes  o f   p ix els  an d   also   f ill  t h e  m is s in g   g a p s   in   t h e  b lo b s   f o r   th e  r e s u ltin g   m ask    .   T h e  p r o ce s s   f u r th er   p er f o r m s   m o r p h o lo g ical  o p er atio n   (  )   o v er    ( , ) .   I t  ap p lies   two   f u n ctio n s   s u ch   as  1   an d   2   to   p e r f o r m   th e   m o r p h o lo g ical  o p er atio n s   wh er e  1   o p en s   th e   [  ]   an d   p e r f o r m s   m o r p h o lo g ical  o p er atio n   o v e r   it  with   r esp ec t  to   s tr u ctu r in g   elem en t   o f   s ize  [ × ]   an d   u p d ate   th e  v alu e s   o f    .   T h e   p r o ce s s   also   f u r th er   ap p lies   an o th er   f u n ctio n   o f   2   f o r   m o r p h o lo g ical  clo s e  o p er atio n   o v e r      co n s id er in g   d ilatio n   f o llo w ed   b y   e r o s io n   [ 3 3 ] .   Fin ally ,   an o th er   f u n ctio n   o f   3   h elp s   f illi n g   th e   im ag e   r eg io n s   a n d   g ap s   an d   m a k e   th e  u p d ated      s u itab le  f o r   ef f ec tiv e  b lo b   a n aly s is .   T h e  cu s to m ized   f u n c tio n   o f   dO ( x )   f in ally   r etu r n s   th r ee   attr ib u tes  o f   { c , Bx , m }   an d   ter m in ates th e  p r o ce s s   o f   ex ec u tio n .       Alg o r ith m   2 : Fo r   o b ject  d etec tio n   f r o m   v id e o   Input: V f   Output: { c , Bx , m }   Begin   1. Define: dO ( x ), construct system object  ( o b j )   2. Define:  hF ( x ) : ∀ x ∈ V f   3. While ( F i = 1 )   4.    rF ( x ) → F i   5. End   6. Return:  l → { 1 , 0 }   7.  Bm [ Lm ] ← ffd ( x ) :   ∀ F i   ,  Lm ( r , c )   7.  MO →  Bm [ Lm ( r , c ) ] , for  { I 1 ,  I 2 ,  I 3 }   8. Apply  f b a ( x ) :   ∀ x ∈ Bm   (1), (2) for GMM   9. Return  { c , Bx , m }   End     2 . 5 .     P re dict io n  m o du le  f o r  n ew  po s it io n o f   lin e  o f   mo v ement   T h e  co r e  s tr ateg y   d ev elo p e d   in   th e  p r o p o s ed   s y s tem   tar g ets  ap p r o p r iate  id en tific atio n   an d   tr ac k in g   o f   m o b ile  o b jects  f r o m   a  co m p lex   s et  o f   s ce n es.  Her e  th e  s ce n es  ar e  ca p tu r ed   f r o m   a  ca m er a  wh ich   is   m o u n ted   i n   s tatic  p o s itio n .   T h e  f o r m u lated   tr ac k in g   m o d u le  f u r th er   c o n s id er s   ∈   an d   ap p ly   a  f u n ctio n   o f    ( )   o v er   th e  tr ac k s   with   th e  in clu s io n   o f   Kalm an   f ilter   ap p r o ac h   to   p r e d ict  th e  n ew  lo ca tio n   o f   th e  L o M .  Her e  th e  s y s tem   co n s id er s   th e   co m p u tatio n   o f   B x   c o n s id er i n g   th e   u p d ates  o n     f o r   L o M   a n d   f u r th er   in itially   p r ed ict  an d   esti m ate  th e   cu r r e n t  lo ca tio n   o f   th e  tr ac k   o f   L o M  co n s id er in g   th e   f u n ctio n   o f    ( )   it  o p tim izes  th e  p r o ce s s   o f   p r ed ictio n   o f   ce n tr o id      co n s id er in g   th e  ap p r o ac h   Kalm an   Fil ter   (  ) .   T h e  c o m p u tatio n   p r o ce s s   ca n   b e  r ep r esen ted   in   ( 5 ) .      ←  ( ) :   ∀ ∈ ,    ( 5 )     Her e  th e  co m p u tatio n   o f   p r e d i ctio n   o f   ce n tr o id   b asically   d eter m in es  th e  cu r r e n t  lo ca tio n   attr ib u tes  o f   th e    co n s id er in g   Kalm a n   f ilter   o b ject.   T h e  f u r th er   co m p u tatio n   co n s id er s   s h if tin g   o f   th e   B x   in   s u ch   a  s o   th at   its   ce n ter   lies   in   th e   .   I t is ac h i ev ed   with   th e  ( 6 ) .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ar tif  I n tell    I SS N:  2 2 5 2 - 8 9 3 8       Desig en   o f a n   effec tive  mu ltip l e  o b ject  tr a ck in g   fr a mewo r k  fo r   d yn a mic  vid eo   s ce n es   ( K a r a n a m  S u n il K u ma r )   3887    =  −  ( ) 2 ⁄   ( 6 )     T h e  f u n ctio n   f u r t h er   u p d ates  th e  n ew  lo ca tio n   o f   t h e    w ith   r esp ec t  to   th e  L o M  f o r    .   T h e   p r o p o s ed   s y s tem   also   ex p lo r e s   th e  s h ap e - b ased   f ea tu r es  o f   th e  tar g et   o b ject   wh ich   f u r th e r   ass is t  in   o p tim al   esti m atio n   o f   m o tio n   ass o ciate d   with   th e  id en tifie d   o b jec t  o n   its   L o M.   T h e  n ex t  co m p u tatio n al  p r o ce s s   p er f o r m s   L o M  allo ca tio n   t o   th e  id en tifie d   o b jects o f   in ter est.     2 . 6 .     L ine o f   m o v e m ent   a llo c a t io n t o   t he  i dentif ied o bje ct s   I n   t h e   f u n cti o n a l  m o d u le  o f   t h e  p r o p o s ed   s y s te m   t h e  esti m a ti o n   o f   th e  n ew   p o s i ti o n   o f   t r a c k   ( L o M )   is   p r e d ic te d   c o n s i d e r i n g   t h e   a p p r o a ch   o f   K al m a n   f ilt e r   o v er   t h e   p r o g r ess i v e   ∈ .   I n   t h is   s ta g e   o f   c o m p u t ati o n ,   th e   p r o p o s ed   m o d el  th e  a p p r o p r iat e  a ll o ca ti o n   o f   L o M  t o   t h e  i d e n ti f i ed   m o v i n g   o b j ec ts   ta k e  p l ac e  al o n g   wi th   th e   co s t   e v al u ati o n .   T h e   s y s te m   h er e   e m p lo y s   a n o t h e r   f u n c tio n   o f    ( )   w h i ch   c o m p u tes   t h e   n u m b e r   o f   id e n t if ie d   o b j ec ts     f r o m   t h e     an d   c o m p u te   t h e   c o s t   o f   ass ig n m en t       c o n s i d e r i n g   t h e   ( 7 ) .       =    ( ) : ∀ 1 → , 2 →  , 3 →   ( 7 )     Fin ally ,   th e  o p tim ized   esti m ato r   o f   th is   f u n ctio n   s o lv es  th e  allo ca tio n   p r o b lem   o f   id e n tifi ed   o b jects  to   th e  tr ac k   o r   L o M  f o r   m u lti o b ject  tr ac k in g .   A ls o   co m p u te   f o u r   d if f er e n t  attr ib u tes  s u ch   as  allo ca ted   L o M,   non - allo ca ted   L o M  an d   n o n - a llo ca ted   id en tife d   o b jects.  T h e  Alg o r ith m   3  s h o ws  th e  d es ig n   s tr ateg y   o f   t h e  tr ac k in g   m o d u le  wh ic h   h as  g o t  in f lu en ce d   f r o m   th e  [ 3 6 ] ,  [ 3 7 ]   f o r   s o lv in g   th e   p r o b le m   o f   allo ca tio n   o f   d etec tio n s   to   tr ac k s   d u r in g   m u ltio b ject  tr ac k in g .       Alg o r ith m   3:   Fo r   m u lti - o b ject  tr ac k in g   Input: ∈   Output:    Begin   1. Init  . Bx   2. Update   ← (  )   3. Compute current location of LoM        ←  ( ) :   ∀ ∈ ,    (5)       4. Predict the new position of LoM        =  −  ( ) 2 ⁄     (6)     5. Update    with respect to the LoM for     6. LoM   Allocation to identified objects    7. Evalutate Cost           =    ( ) : ∀ 1 → , 2 →  , 3 →   (7)     8. Update  allocated LoM, Non - Allocated LoM   9. Eliminate Missed LoM, Construct New LoM   10. Exibit   Final Tracked Objects (  )   End     On ce   th e  co s t  ev alu atio n   m etr i c  is   co m p u ted   f o r   s o lv in g   th e  ass ig n m en t  p r o b lem ,   f u r th e r   th e  p r o ce s s   ex ec u tes  u p d atin g   o f   allo ca tio n   o f   L o M.   Her e  t h e  alg o r ith m   s tr ateg y   esti m ates  th e  lo ca tio n   o f   t h e  d etec ted   o b jects  co n s id er in g   an o th er   a p p r o ac h   b ased   KF.  Her e  th e  KF  b ased   m eth o d   b asically   p e r f o r m s   co r r ec tio n   o f   th e  m o v in g   o b ject’ s   lo ca tio n   co n s id er in g   L o M .   Her e  th e  f i n etu n in g   o f   L o M  f o r   a  d etec t ed   o b ject  also   tak es   p lace   wh er e  p r ed icted   B x   is   r e p lace d   with   th e  d etec ted   B x .   Fin ally ,   th e  ag e  co r r esp o n d s   to     is   u p d ated   with   v is ib ilit y .   Fin ally ,   th e  p r o p o s e d   alg o r ith m   s tr ateg y   co m p u tes   th e  u p d ated   allo ca ted   L o M,   n o n - allo ca ted   L o M,   elim in ate  th e  m is s ed   L o M  an d   co n s tr u ct  n ew  L o M  p r io r   ex h ib itin g   th e     attr ib u te.   I t  ca n   b e  s ee n   th at  th e  d esig n   s tr ateg y   o f   th e  p r o p o s ed   MO T   m o d u le   is   q u ite  s im p lis tic  an d   less - iter ativ e  wh ic h   h as  also   e n h an ce d   th e  co m p u tin g   s p ee d   o f   an a ly tical  o p er atio n   o f   th e  alg o r ith m .   T h e  m et h o d s   ar e  c o m p u tatio n ally   less er   co m p lex   wh ic h   p er f o r m   t h e  tr ac k in g   o p er atio n s   f o r   th e  im p l em en ted   id ea   a n d   also   o f f er s   c o s t  ef f ec tiv e  MO T .   T h e  n e x t  s ec tio n   f u r th er   d is cu s s es  ex p er im en tal  o u tco m e   o b tain ed   f r o m   th e   s im u latio n   o f   th e  p r o p o s ed   s tr ateg y   f o r   m u lti - o b ject  tr ac k in g   o v e r   co m p lex   v i d eo   s eq u e n ce .         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 3 ,   No .   4 ,   Dec em b er   2 0 2 4 :  3 8 7 9 - 3 8 9 1   3888   3.   RE SU L T S AN D  D I SCU SS I O N   T h is   s ec tio n   d is cu s s es  ab o u t  th e  s im u latio n   s tu d y   o u tc o m e  o b tain e d   f r o m   im p lem en tin g   th e   p r o p o s ed   m u ltip le  o b jects  tr ac k in g   f r am ew o r k   f o r   d y n am i c  v id eo   s ce n es.  T h e  s tu d y   im p lem en tatio n   o f   th e   an aly tical  alg o r ith m s   is   s cr ip ted   o v er   MA T L AB   n u m er ic al  co m p u tin g   e n v ir o n m en t  s u p p o r ted   b y   6 4 - b it  co n v en tio n al  win d o ws  s y s tem .   T h e  s tu d y   also   co n s id er s   d if f er en t  s et  o f   m u ltip le  m o b ile  o b ject - o r ien te d   d atasets   as   r ef er r ed   f r o m   [ 3 8 ] .   I t  h as  to   b e  n o ted   th at  th is   p r o p o s ed   s tu d y   is   th e  co n tin u ati o n   o f   o u r   p r ev io u s   r esear ch   wo r k s   [ 3 9 ] ,   [ 4 0 ] .    T h is   p h ase  o f   th e  s tu d y   b asi ca lly   ju d g es  th e  o u tco m e  o f   th e  p r o p o s ed   s y s tem   an d   e x h ib its   its   ef f ec tiv en ess   in   ter m s   o f   v is u al  an d   co m p ar ativ e  p e r f o r m a n ce   an aly s is   f r o m   b o th   ac c u r ac y   o f   tr ac k in g   a n d   co s t  p o in t   o f   v iew.   T h e   in itial  ex p er im e n tal  an al y s is   co n s id er s   m o v in g   o b ject   d etec tio n   an d   tr ac k i n g   f o r   a   s in g le  test   o b ject.   I n   th is   r eg ar d   th e  s y s tem   co n s id er s   th e  ca s e  o f   two - lan e  s y s tem   o f   r o a d way   wh er e  th e  id ea   is   to   tr ac k   a  s in g le  m o v in g   v e h icle  attem p tin g   to   c h an g e  t h e   lan e.   T h e  s tu d y   co n s id er s   tr ac k in g   o f   a  wh ite  an d   a  b lack   v e h icle  wh ich   ar e  m o v in g   an d   attem p ted   to   c h an g e   th e  lan e  wh ich   is   f u r th er   s h o wn   in   th e  Fig u r e  5 .   T h e  an aly s is   an d   in ter p r etatio n   o f   th e  v is u al  o u tco m e  o f   Fig u r e  5   h ig h lig h ts   th at  th e  wh ite  v eh icle  was  in itially   m o v in g   o v er   its   ass ig n ed   lef t  lan e   wh er e   it  h as  b ee n   d etec ted   co n s id er in g   th e   p r o p o s ed   tr ac k in g   m o d u le  Fig u r e  5 ( a ) .   Ho wev er ,   it h as su d d en ly   s h if ted   to   th e  r ig h t la n e  an d   co n tin u ed   its   jo u r n ey   o v er   t h e  r ig h t  lan e  as  tr ac k ed   b y   th e  p r o p o s e d   tr ac k in g   m o d u le  Fig u r es  5 ( b ) - 5 ( c) .   A  s im ilar   tr ac k in g   o u tco m e  is   also   f o u n d   in   th e  ca s e  o f   b lack   v eh icle  w h ich   h as  ch a n g ed   its   lan e  f r o m   r ig h t  to   lef t  an d   co n tin u ed   i ts   jo u r n ey   o n   th e   lef t   lan e  o f   th e  r o ad wa y   Fig u r es  5 ( d )   to   5 ( f ) .   I t  h as  to   b e  n o ted   t h at  th e  tr ac k in g   o f   th e  tar g et  m o b ile  o b ject  f r o m   a   v er y   co m p lex   d y n a m ic  s ce n e  i s   ac h iev ed   ef f ec tiv el y   b y   th e  p r o p o s ed   tr ac k in g   m o d u le  ev en   in   th e  p r esen ce   o f   p ar tial  o cc lu s io n   b etwe en   th e  tar g et  v e h icle  an d   o th e r   s im ila r   v eh icles  o v er   th e  f r am e   s eq u en ce .   T h e  o u tco m e   clea r ly   s h o ws  th at  f o r   a  s in g le  m o b ile  test   o b ject  th e  p r o p o s ed   tr ac k in g   m o d u le  h as  ac h iev ed   h ig h er   ac cu r ac y   in   tr ac k in g   th e  f ast - m o v in g   o b ject.   Ho wev er ,   th e  p er f o r m a n ce   ass ess m en t  i s   f u r th er   ex ten d ed   f o r   m u ltip l e   m o v in g   o b jects a s   well  wh ich   is   f u r th er   s h o wn   in   th e  Fig u r e  6 .               ( a)     ( b )     ( c)           ( d )   ( e)   (f)     Fig u r e  5 .   T r ac k in g   o f   a   s in g le  test   o b ject :   ( a)   n o   tr ac k in g   o f   wh ite  v eh icle,   ( b )   tr ac k in g   o f   wh ite  v eh icle  in   th e  m id d le  o f   r o ad wa y ,   ( c)   tr ac k in g   o f   wh ite  v eh icle  in   th e  r ig h t  lan e,   ( d )   tr ac k in g   o f   b lack   v e h icle  in   th e  r ig h t  lan e,   ( e)   in   th e  lef t la n e,   an d   ( f )   co n tin u e d   its   jo u r n e y   o n   th e  l ef t la n e       An o th er   test   in s tan ce   in   th e  p r o p o s ed   s tu d y   m o d el  is   co n s id er ed   wh er e  id en tific atio n   an d   tr ac k in g   o f   m u ltip le  m o b ile  o b jects  ar e  p er f o r m ed   co n s id er in g   th e  p r o p o s ed   MO T   f r am ewo r k .   T h e  Fig u r e  6   clea r ly   s h o ws  th at  th e  m u ltip le  m o b ile  o b jects  ar e  d is tin ctly   in d ex e d   in itially   in   Fig u r e  6 ( a)   wh e r ea s   in   th e  s eq u en ce   o f   o th e r   f r a m es  th e  d etec tio n   a n d   tr ac k i n g   is   s lig h tly   af f ec te d   d u e  to   o cc lu s io n .   Ho wev er ,   in   Fig u r es  6 ( b ) - 6 ( d )   m ajo r ly   f ea tu r es  ar e  p o s itiv ely   d eter m in ed   a n d   in   th e  en d   t h e   ac cu r ac y   o f   tr ac k in g   also   im p r o v ed   ir r esp ec tiv e  o f   th e   p r esen ce   o f   p ar tial  o c clu s is o n .   I t  ca n   also   b e   s ee n   th at  th e   p r o p o s ed   s tu d y   m o d el  r etain s   a   p r o p er   b alan ce   b etwe en   th e  p er f o r m an ce   ac cu r ac y   o f   t r ac k in g   an d   co m p u tatio n al  c o m p lex ity   wh ich   is   f u r th er   illu s tr ated   in   th e  f o llo win g   co m p ar ativ e  T ab le  2 .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.