Performance evaluation of an object detection and tracking edge computing system

Performance Evaluation is a discipline that deals with studying the performance of a system, analyzing the workload of each component, in order to identify possible structural problems and suggest the appropriate changes to be applied in order to solve them. The use of these techniques during the design phase can be fundamental for a correct sizing of the processing systems, especially when the hardware resources available are very limited. The purpose of this thesis is to present the logic and the architecture of a system for detecting and analyzing the movement of specific objects through real-time data processing, developed to be performed on a system equipped with a limited computational capacity, providing a methodology to analyze its performance thanks to the application of the fundamental laws of Performance Evaluation. This study is presented through the creation of a video surveillance system for public and private parking areas, whose purpose is to actively control the entry and exit gates, identifying and analyzing the behavior of vehicles in transit in order to detect prolonged or abusive stops. The study of the performances is fundamental to verify the workload and the stability of the system in various scenarios, making sure that the algorithm is always able to process the data in real time. The algorithm, architecture and methodology shown in this thesis can be used for the design and the analysis of similar systems, whose aims can obviously be different.

Performance Evaluation è una disciplina che si occupa di studiare le prestazioni di un sistema, analizzando il carico di lavoro di ogni sua componente, al fine d'identificare possibili problemi strutturali e suggerire le opportune modifiche da applicare per risolverli. L'impiego di queste tecniche durante la fase di progettazione può essere fondamentale per un corretto dimensionamento dei sistemi di elaborazione, sopratutto quando le risorse hardware disponibili sono molto limitate. Lo scopo di questa tesi consiste nel presentare la logica e l'architettura di un sistema atto al rilevamento ed all'analisi del movimento di oggetti specifici attraverso l'elaborazione dei dati in tempo reale, sviluppato per essere eseguito su di un sistema dotato di una capacità computazionale limitata, fornendo una metodologia per l'analisi delle sue prestazioni grazie all'applicazione delle leggi fondamentali di Performance Evaluation. Questo studio viene presentato attraverso la realizzazione di un sistema per la videosorveglianza delle aree di sosta pubbliche o private, il cui scopo consiste nel controllare attivamente i varchi d'ingresso e di uscita, identificando e analizzando il comportamento dei veicoli in transito al fine di rilevare soste prolungate o abusive. Lo studio delle prestazioni è fondamentale per verificare il carico di lavoro e la stabilità del sistema in svariate circostanze, accertandosi che l'algoritmo sia sempre in grado di elaborare i dati in tempo reale. L'algoritmo, l'architettura e la metodologia mostrati in questa tesi possono essere utilizzate per la progettazione e l'analisi di sistemi dello stesso genere, i cui scopi possono essere ovviamente differenti.