AnimalTA: A highly flexible and easy‐to‐use program for tracking and analysing animal movement in different environments

• Published in: Methods in ecology and evolution Vol. 14; no. 7; pp. 1699 - 1707
• Main Authors: Chiara, Violette, Kim, Sin‐Yeon
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: London John Wiley & Sons, Inc 01.07.2023; Wiley
• Subjects: Algorithms; Animal behavior; Artificial intelligence; behaviour; Codification; Computer programs; computer vision; free software; Image analysis; Image coding; Image processing; Latency; Movement; Python; Software; Tracking errors; user‐friendly; Variables; Video; video tracking
• ISSN: 2041-210X; 2041-210X
• DOI: 10.1111/2041-210X.14115

Computer programs for video tracking of animal movement are evolving increasingly efficient, using complex algorithms or artificial intelligence systems. Despite the consequent progress in this field, researchers still face some fundamental problems in the use of such programs. For example, the best‐performing programs are often uneasy to use, and user‐friendly programs require source videos recorded under strict conditions (e.g. homogenous environments, constant lighting and high resolution), which may be difficult to meet in both laboratory and field studies. We present here AnimalTA, a new program that tracks and analyses animal movement in diverse environments. This program aims to be accessible to everyone, including those without knowledge of coding and image analysis. AnimalTA allows to process rapidly a high number of videos and manage multi‐arena tracking. It is adapted to follow the movement of targets in variable conditions, including heterogenous and complex environments, or in low‐quality videos. AnimalTA provides tools for editing videos and correcting problems caused by camera tremors, light changes or perspective deformation. AnimalTA also allows the user to easily correct tracking errors and repeat the tracking in a subsample of the video. The target's identity can be personalized to facilitate video analysis. The tracking results can be analysed in AnimalTA to obtain many different variables related to the trajectory of each target, such as average speed, total distance travelled, latency to reach defined areas, distance to a defined point, distance to other individuals, number of contacts with others, explored surface, among others. Users can set and control different parameters for these analyses and directly view the results. Resumen Los programas informáticos para el seguimiento del movimiento de animales grabados en video están evolucionando de forma cada vez más eficiente, utilizando algoritmos complejos o sistemas de inteligencia artificial. A pesar del progreso consecuente en este campo, los investigadores aún enfrentan algunos problemas fundamentales en el uso de dichos programas. Por ejemplo, los programas con mejor rendimiento a menudo son difíciles de usar, y los programas fáciles de usar requieren videos grabados bajo estrictas condiciones (ej., ambientes homogéneos, iluminación constante y alta resolución), lo cual puede ser difícil de conseguir tanto en estudios de laboratorio como de campo. Aquí presentamos AnimalTA, un nuevo programa que realiza el seguimiento y el análisis del movimiento de animales en diversos ambientes. Este programa tiene como objetivo ser accesible para todos, incluidos aquellos sin conocimientos de codificación y análisis de imágenes. AnimalTA permite procesar rápidamente un alto número de videos y manejar el seguimiento en múltiples zonas experimentales. Está adaptado para seguir el movimiento de individuos en condiciones variables, incluyendo ambientes heterogéneos y complejos, o en videos de baja calidad. AnimalTA proporciona herramientas para la edición de videos y la corrección de problemas causados por temblores de cámara, cambios de luz o deformaciones de perspectiva. AnimalTA también permite al usuario corregir fácilmente los errores de seguimiento y repetir el seguimiento en una submuestra del video. La identidad de los individuos focales puede personalizarse para facilitar el análisis del video. Los resultados del seguimiento pueden analizarse en AnimalTA para obtener muchas variables diferentes relacionadas con la trayectoria de cada individuo, como velocidad promedio, distancia total recorrida, latencia para llegar a áreas definidas, distancia a un punto definido, distancia a otros individuos, número de contactos con otros individuos, superficie explorada, entre otras. Los usuarios pueden establecer y controlar diferentes parámetros para estos análisis y ver los resultados directamente.