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

Violette Chiara,
Former Fyssen 2019
& Sin-Yeon Kim

Method in Ecology and Evolution, DOI: 10.1111/2041-210X.14115nimal

Abstract

1. 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.
2. 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.
3. 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.
4. 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.

Keywords
behaviour, computer vision, free software, user-friendly, video tracking

Les recherches de Violette Chiara portent sur le comportement social des animaux vertébrés et invertébrés. Elle a étudié cette question sous plusieurs angles : l’ontogenèse sociale, les comportements collectifs, et l’influence du contexte social sur les comportements individuels. Elle a soutenu sa thèse en 2019 à l’Université de Toulouse 3, où elle a étudié la socialité des araignées en laboratoire et sur le terrain. Ses recherches ont permis d’apporter un nouvel angle de réflexion sur la phase de dispersion qui suit la période de grégarisme que traversent les juvéniles de toutes les espèces d’araignées. En utilisant des approches multidisciplinaires, elle a également développé un modèle qui explique comment les araignées sociales sont capables de contrecarrer les coûts associés à la recherche collective de nourriture. En 2020 elle a obtenu une allocation postdoctorale de la Fondation Fyssen pour intégrer le groupe d’écologie animale de l’Université de Vigo (Espagne) où elle a travaillé pendant trois ans sur le comportement social des épinoches. Ses recherches en Espagne étaient principalement orientées sur les comportements collectifs et certaines problématiques associées, telles que le choix collectif et l’importance de la variabilité des comportements individuels dans la composition du groupe. Aujourd’hui, elle travaille comme post-doctorante au sein d’une collaboration entre l’Université de Cambridge et celle de Lund et continue à étudier le comportement des épinoches.

Dans l’ensemble, ses recherches contribueront surtout à améliorer notre compréhension des processus évolutifs de la socialité et des comportements collectifs.

Au cours de son premier contrat postdoctoral, elle a également développé le logiciel AnimalTA, un programme dont l’objectif est de fournir aux chercheurs un programme de suivi vidéo gratuit et convivial, facilement accessible. »