<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.1 20151215//EN" "http://jats.nlm.nih.gov/publishing/1.1/JATS-journalpublishing1.dtd">
<article xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xml:lang="en" article-type="research-article" dtd-version="1.1">
<front>
<journal-meta>
<journal-id journal-id-type="pmc">CMC</journal-id>
<journal-id journal-id-type="nlm-ta">CMC</journal-id>
<journal-id journal-id-type="publisher-id">CMC</journal-id>
<journal-title-group>
<journal-title>Computers, Materials &#x0026; Continua</journal-title>
</journal-title-group>
<issn pub-type="epub">1546-2226</issn>
<issn pub-type="ppub">1546-2218</issn>
<publisher>
<publisher-name>Tech Science Press</publisher-name>
<publisher-loc>USA</publisher-loc>
</publisher>
</journal-meta>
<article-meta>
<article-id pub-id-type="publisher-id">39828</article-id>
<article-id pub-id-type="doi">10.32604/cmc.2023.039828</article-id>
<article-categories>
<subj-group subj-group-type="heading">
<subject>Article</subject>
</subj-group>
</article-categories>
<title-group>
<article-title>Learning Dual-Domain Calibration and Distance-Driven Correlation Filter: A Probabilistic Perspective for UAV Tracking</article-title>
<alt-title alt-title-type="left-running-head">Learning Dual-Domain Calibration and Distance-Driven Correlation Filter: A Probabilistic Perspective for UAV Tracking</alt-title>
<alt-title alt-title-type="right-running-head">Learning Dual-Domain Calibration and Distance-Driven Correlation Filter: A Probabilistic Perspective for UAV Tracking</alt-title>
</title-group>
<contrib-group>
<contrib id="author-1" contrib-type="author">
<name name-style="western"><surname>Yan</surname><given-names>Taiyu</given-names></name><xref ref-type="aff" rid="aff-1">1</xref></contrib>
<contrib id="author-2" contrib-type="author">
<name name-style="western"><surname>Cao</surname><given-names>Yuxin</given-names></name><xref ref-type="aff" rid="aff-1">1</xref></contrib>
<contrib id="author-3" contrib-type="author">
<name name-style="western"><surname>Xu</surname><given-names>Guoxia</given-names></name><xref ref-type="aff" rid="aff-1">1</xref></contrib>
<contrib id="author-4" contrib-type="author">
<name name-style="western"><surname>Zhao</surname><given-names>Xiaoran</given-names></name><xref ref-type="aff" rid="aff-2">2</xref></contrib>
<contrib id="author-5" contrib-type="author">
<name name-style="western"><surname>Zhu</surname><given-names>Hu</given-names></name><xref ref-type="aff" rid="aff-1">1</xref></contrib>
<contrib id="author-6" contrib-type="author" corresp="yes">
<name name-style="western"><surname>Deng</surname><given-names>Lizhen</given-names></name><xref ref-type="aff" rid="aff-3">3</xref><email>alicedenglzh@gmail.com</email></contrib>
<aff id="aff-1"><label>1</label><institution>Jiangsu Province Key Lab on Image Processing and Image Communication, Nanjing University of Posts and Telecommunications</institution>, <addr-line>Nanjing</addr-line>, <country>China</country></aff>
<aff id="aff-2"><label>2</label><institution>School of Computer Science, Qufu Normal University</institution>, <addr-line>Qufu</addr-line>, <country>China</country></aff>
<aff id="aff-3"><label>3</label><institution>National Engineering Research Center of Communication and Network Technology, Nanjing University of Posts and Telecommunications</institution>, <addr-line>Nanjing</addr-line>, <country>China</country></aff>
</contrib-group>
<author-notes>
<corresp id="cor1"><label>&#x002A;</label>Corresponding Author: Lizhen Deng. Email: <email>alicedenglzh@gmail.com</email></corresp>
</author-notes>
<pub-date date-type="collection" publication-format="electronic">
<year>2023</year></pub-date>
<pub-date date-type="pub" publication-format="electronic"><day>26</day>
<month>12</month>
<year>2023</year></pub-date>
<volume>77</volume>
<issue>3</issue>
<fpage>3741</fpage>
<lpage>3764</lpage>
<history>
<date date-type="received"><day>19</day><month>2</month><year>2023</year></date>
<date date-type="accepted"><day>01</day><month>7</month><year>2023</year></date>
</history>
<permissions>
<copyright-statement>&#x00A9; 2023 Yan et al.,</copyright-statement>
<copyright-year>2023</copyright-year>
<copyright-holder>Yan et al.,</copyright-holder>
<license xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/">
<license-p>This work is licensed under a <ext-link ext-link-type="uri" xlink:type="simple" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/">Creative Commons Attribution 4.0 International License</ext-link>, which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.</license-p>
</license>
</permissions>
<self-uri content-type="pdf" xlink:href="TSP_CMC_39828.pdf"></self-uri>
<abstract>
<p>Unmanned Aerial Vehicle (UAV) tracking has been possible because of the growth of intelligent information technology in smart cities, making it simple to gather data at any time by dynamically monitoring events, people, the environment, and other aspects in the city. The traditional filter creates a model to address the boundary effect and time filter degradation issues in UAV tracking operations. But these methods ignore the loss of data integrity terms since they are overly dependent on numerous explicit previous regularization terms. In light of the aforementioned issues, this work suggests a dual-domain Jensen-Shannon divergence correlation filter (DJSCF) model address the probability-based distance measuring issue in the event of filter degradation. The two-domain weighting matrix and JS divergence constraint are combined to lessen the impact of sample imbalance and distortion. Two new tracking models that are based on the perspectives of the actual probability filter distribution and observation probability filter distribution are proposed to translate the statistical distance in the online tracking model into response fitting. The model is roughly transformed into a linear equality constraint issue in the iterative solution, which is then solved by the alternate direction multiplier method (ADMM). The usefulness and superiority of the suggested strategy have been shown by a vast number of experimental findings.</p>
</abstract>
<kwd-group kwd-group-type="author">
<kwd>Dual-domain weighting</kwd>
<kwd>distance measure</kwd>
<kwd>correlation filter</kwd>
<kwd>ADMM</kwd>
</kwd-group>
<funding-group>
<award-group id="awg1">
<funding-source>National Natural Science Foundation of China</funding-source>
<award-id>62072256</award-id>
</award-group>
<award-group id="awg2">
<funding-source>Natural Science Foundation of Nanjing University</funding-source>
<award-id>NY221057</award-id>
<award-id>NY220003</award-id>
</award-group>
</funding-group>
</article-meta>
</front>
<body>
<sec id="s1"><label>1</label><title>Introduction</title>
<p>Smart cities [<xref ref-type="bibr" rid="ref-1">1</xref>] are increasingly emerging as the primary outcome of urbanization and information technology integration as social intelligence advances. Six-generation (6G) technology [<xref ref-type="bibr" rid="ref-2">2</xref>] supports intelligent interconnection of human-machine objects and can generate potential application scenarios [<xref ref-type="bibr" rid="ref-3">3</xref>] such as full regional coverage by making full use of full spectrum resources. However, smart cities lack the support of spatial geographic information, and the application scenarios usually require terminal devices to provide more processing power and are more sensitive to transmission delays. However, current devices typically have poor processing power, and the centralized architecture of traditional cloud computing networks may result in poor transmission latency [<xref ref-type="bibr" rid="ref-4">4</xref>]. With the development of the Internet of Things (IoT) [<xref ref-type="bibr" rid="ref-5">5</xref>&#x2013;<xref ref-type="bibr" rid="ref-10">10</xref>], information data is extracted in a timely manner using big data technologies, and edge computing servers are deployed at the edge of the network through mobile edge computing (MEC) [<xref ref-type="bibr" rid="ref-11">11</xref>&#x2013;<xref ref-type="bibr" rid="ref-13">13</xref>]. This can effectively solve the problems of sensitive transmission delay and insufficient computing power of mobile terminals [<xref ref-type="bibr" rid="ref-14">14</xref>], and facilitate the provision of sufficient information for smart city construction [<xref ref-type="bibr" rid="ref-15">15</xref>&#x2013;<xref ref-type="bibr" rid="ref-18">18</xref>]. In MEC networks, UAVs are highly flexible and operable and can dock space networks with ground networks to collaboratively build three-dimensional networks [<xref ref-type="bibr" rid="ref-19">19</xref>]. UAVs are able to dynamically adjust their deployment position in the network by tracking and adaptively responding to changes in the network environment [<xref ref-type="bibr" rid="ref-20">20</xref>]. UAVs&#x2019; visual tracking has been used for aerial refueling [<xref ref-type="bibr" rid="ref-21">21</xref>], aerial aircraft tracking [<xref ref-type="bibr" rid="ref-22">22</xref>], and target tracking [<xref ref-type="bibr" rid="ref-23">23</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="ref-24">24</xref>]. Although there have been many successful research results in visual tracking, it still remains a difficult point to achieve high robustness and accuracy visual tracking with the influence of environmental factors such as occlusion, target in-plane/out-plane rotation, fast motion, blurring, lighting, and deformation, etc.</p>
<p>Recently, discriminative correlation filters (DCFs) [<xref ref-type="bibr" rid="ref-25">25</xref>] based tracking methods have received widespread attention [<xref ref-type="bibr" rid="ref-26">26</xref>&#x2013;<xref ref-type="bibr" rid="ref-28">28</xref>]. However, these methods have caused the boundary effect problem with adverse effects on tracking performance while using the circular matrix which is calculated in the frequency domain to improve the model efficiency. Therefore, if it is affected by aberrance in challenging scenes. Compared with ordinary target tracking, the targets in the UAV domain are often very small and the existing DCF methods are definitely sensitive to handle the small targets in this case [<xref ref-type="bibr" rid="ref-29">29</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="ref-30">30</xref>]. The existing DCF methods estimate the center position of the target, and the tracking model will continue to degenerate in the sequences [<xref ref-type="bibr" rid="ref-28">28</xref>]. Thus, if the target is small and similar to the background, UAV tracking is more prone to template drift and model degradation during the learning process.</p>
<p>A variety of visual tracking methods based on DCF have been proposed, and most of the successful strategies are applied to solve the above model degradation problem. For example, spatially regularized discriminative correlation filters (SRDCF) [<xref ref-type="bibr" rid="ref-31">31</xref>] and spatial-temporal regularized correlation filters (STRCF) [<xref ref-type="bibr" rid="ref-32">32</xref>] used spatial regularization and space-time regularization to solve boundary effects. In addition, STRCF mitigates the degradation of time filtering by introducing penalty terms in the context of SRDCF, which makes the tracker subject to more noise interference and reduces tracking reliability. And adaptive spatially-regularized correlation filters (ASRCF) [<xref ref-type="bibr" rid="ref-33">33</xref>] used the adaptive spatial regularization method to further improve the estimation ability of object perception and obtain more reliable filter coefficients. Many DCFs based trackers have suppressed the boundary effects by expanding the search area to obtain better tracking effects. The background-aware correlation filter (BACF) [<xref ref-type="bibr" rid="ref-34">34</xref>] used a cropping matrix to extract patches densely from the background and expand the search area at a lower computational cost. Group feature selection method for discriminative correlation filters (GFS-DCF) [<xref ref-type="bibr" rid="ref-35">35</xref>] advocates channel selection in DCF-based tracking and used an effective low-rank approximation [<xref ref-type="bibr" rid="ref-36">36</xref>]. The filter constraint here can smoothly realize the temporal information and adaptively integrate historical information to achieve group feature selection across channels and spatial dimensions. In order to get accurate tracking, a large margin object tracking method with circulant feature maps (LMCF) [<xref ref-type="bibr" rid="ref-37">37</xref>] and an attentional correlation filter network (ACFN) [<xref ref-type="bibr" rid="ref-38">38</xref>], tried to suppress the possible abnormalities through some measures. To solve the aberrance problem of response maps, the aberrance repressed correlation filter (ARCF) [<xref ref-type="bibr" rid="ref-39">39</xref>] added a regular term on the basis of BACF which can suppress the mutation of the response maps and used Euclidean distance to define the direct response approximation between the two response maps. In addition, in order to deal with the problem of boundary discontinuity and sample contamination caused by the cosine window, Li et al. [<xref ref-type="bibr" rid="ref-40">40</xref>] proposed a spatial regularization method to remove the cosine window and further introduced binary and Gaussian shape mask functions to eliminate the boundary problem.</p>
<p>For UAV tracking, there are also some special strategies in the DCF framework. Semantic-aware real-time correlation tracking framework (SARCT) [<xref ref-type="bibr" rid="ref-41">41</xref>] introduced a semantic-aware DCF-based framework for UAV tracking by combing the semantic segmentation module and sharing features for the object detection module and semantic segmentation. Also, the part-based mechanism was also combined with BACF in [<xref ref-type="bibr" rid="ref-42">42</xref>] and the Bayesian inference approach was proposed to achieve a coarse-to-fine strategy. AutoTrack [<xref ref-type="bibr" rid="ref-43">43</xref>] proposed a new method for online automatic adaptive learning of spatiotemporal regularization terms, which uses spatial local response map variants as spatial regularization, so that DCF focuses on the learning of the trusted part of the object, and determines the update processing of the filter according to the global response map variants. Overall, these existing methods share some commonalities. In particular, they often heavily rely on a presumed fixed spatial or temporal filter learning and fixed response map approximation.</p>
<p>In this paper, UAV tracking is sufficiently far away from the object in traditional tracking scenarios that the small target is fundamentally limited by less knowledge used in online learning and a more unbalanced sample problem. While many existing works focus on the sparsity [<xref ref-type="bibr" rid="ref-44">44</xref>] in spatial smooth or temporal smooth, the direct coupling of the several regularization terms used in several works like [<xref ref-type="bibr" rid="ref-34">34</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="ref-41">41</xref>&#x2013;<xref ref-type="bibr" rid="ref-43">43</xref>] is not a good choice, and the online filter learning will be obfuscated by redundancy. Therefore, it is interesting to ask the problem concerned in this work: what can we measure in online learning: probabilistic response fitting or direct response approximation?</p>
<p>From the perspective of actual and observed probability filter distribution in small targets for UAV tracking, the probabilistic response fitting in temporal smooth is more robust than the direct response approximation. Although Euclidean distance is useful, it is limited by the largest-scaled feature that would dominate the others. It is hard to judge the &#x201C;best&#x201D; similarity measure or a best-performing measure here. In general, we are the first work to transfer the statistical distance to correlation response fitting in the online tracking model. It also could shed light on the performance and behavior of measures in deep learning works like [<xref ref-type="bibr" rid="ref-45">45</xref>]. Although the insights of this work are the most similar to our work, the main truth is that the distribution assumption is different.</p>
<p>Furthermore, a novel unsupervised method called maximally divergent intervals (MDI) [<xref ref-type="bibr" rid="ref-46">46</xref>] searched for continuous intervals of time and region in a space containing anomalous events instead of analyzing the data point by point and attempted to use KL divergence and unbiased KL divergence to achieve better detection results. Not only that, but MDI also introduced JS divergence to demonstrate the superiority of the model and improve its scalability of the model. Similarly, Jiang et al. in [<xref ref-type="bibr" rid="ref-47">47</xref>] also used KL divergence to search for abnormal blocks in higher-order tensors. At the beginning of signal processing, the KL and JS divergence was used to fit the matching degree of the two distribution signals. Inspired by this, we consider the similarity search between the response maps of the filters as the curve fitting problem between the adjacent frame filters. It should be noted that the original Euclidean distance is not applicable because it is prone to filter under-fitting learning. Actually, the under-fitting problem had recently been mentioned in feature embedding problems like [<xref ref-type="bibr" rid="ref-48">48</xref>]. While it seems to be rather complicated to estimate a probabilistic response fitting by the above KL or JS procedure, the main benefit of estimating the mean and the covariance lies in the inherent regulation properties in our correlation filter response term.</p>
<p>While the KL divergence and JS divergence can achieve a good fitting effect. In addition, since the fitting object in the KL divergence is the response map of the adjacent frame filter to the image block [<xref ref-type="bibr" rid="ref-39">39</xref>], the KL divergence term can ensure that the filter has the highest similarity in the response map in the time domain. Therefore, our model uses a temporal-response calibrated filter based on the KL divergence. Since the KL divergence does not measure the distance between the two distributions in space, the KL divergence can be considered as a measure of the information loss of the response maps in the filter in our algorithm. Then we can find the target with the highest response value in the time domain according to the principle of function loss minimization, which is considered our tracking target. Experiments have shown that trackers based on temporal-response calibrated filters have greatly improved accuracy.</p>
<p>Based on the above-mentioned analysis, we propose a new model named AKLCF. Specifically, we use KL divergence fitting to mitigate the under-fitting of the Euclidean distance. In addition, to ensure the validity of the model, we add model confidence terms to avoid the variations of the model that occurred during the optimization process, which greatly improves the stability of the model. The algorithm flow chart of AKLCF is shown in <xref ref-type="fig" rid="fig-1">Fig. 1a</xref>. Specifically, the multi-channel features are extracted from the previous frame of an image. We use KL divergence to calculate the similarity between response maps, and then build the learning model of AKLCF. At the same time, we further use the JS divergence to investigate the impact of the similarity measurement method on the tracking effect of related filters and propose the AJSCF model. The algorithm flow chart of AJSCF is shown in <xref ref-type="fig" rid="fig-1">Fig. 1b</xref>. Notice that AJSCF is different from AKLCF in divergence. Compared with KL divergence, JS divergence solves the problem of asymmetry of KL divergence and avoids the &#x201C;gradient disappearance&#x201D; problem in the process of KL divergence fitting, thereby improving the tracking effect of the model.</p>
<fig id="fig-1"><label>Figure 1</label><caption><title>The algorithm flowcharts of aberrance Kullback-Leibler (KL) divergence correlation filter (AKLCF) and aberrance Jensen-Shannon (JS) divergence correlation filter (AJSCF). The structure of the two flowcharts is the same and the main difference is that the former uses KL divergence to achieve similarity fitting, while the latter uses JS divergence</title></caption><graphic mimetype="image" mime-subtype="tif" xlink:href="CMC_39828-fig-1.tif"/></fig>
<p>The UAV tracking will be further influenced by the imbalance of positive and negative samples during training DCF. Although kernelized correlation filter (KCF) [<xref ref-type="bibr" rid="ref-49">49</xref>] gave continuous weighting to samples with different offsets by continuous labeling, and could effectively detect target samples of interest to a certain extent and improve the accuracy of visual tracking, it does not solve the adverse effects of imbalance of positive and negative samples on visual tracking. Therefore, inspired by the collaborative distribution alignment (CDA) model [<xref ref-type="bibr" rid="ref-50">50</xref>], we propose a dual-domain Jensen-Shannon divergence correlation filter (DJSCF) model, which introduces dual-domain weighting into the data items of the loss function, uses a weighting method to suppress the influence of the imbalance of positive and negative samples and combines JS divergence to improve the accuracy of target tracking. The algorithm flow chart of DJSCF is shown in <xref ref-type="fig" rid="fig-2">Fig. 2</xref>. DJSCF adds the sorting and selection of features on the basis of AJSCF, which is realized by dual-domain weighting, and effectively alleviates the problem of imbalance between samples.</p>
<fig id="fig-2"><label>Figure 2</label><caption><title>The flow chart of dual-domain Jensen-Shannon divergence correlation filter (DJSCF)</title></caption><graphic mimetype="image" mime-subtype="tif" xlink:href="CMC_39828-fig-2.tif"/></fig>
<p>The main contributions of this work are shown as follows:
<list list-type="bullet">
<list-item><p>To address the under-fitting of the response approximation in the Euclidean distance domain, we suggest the AKLCF model, which makes use of KL divergence fitting. The distortion brought on by noise can be efficiently reduced by the filter based on temporal response calibration. To further assure the model&#x2019;s validity, we also include model confidence terms.</p></list-item>
<list-item><p>We introduce JS divergence to propose the AJSCF model, which validates the impact of measurement methods on tracking accuracy and enhances the richness and verifiability of article content, in order to address the asymmetry of KL divergence and the disappearance of gradient.</p></list-item>
<list-item><p>In order to address the issue of sample imbalance, we present a DJSCF model with JS divergence fitting that incorporates two-domain weighting due to two diagonally weighted matrices in the sparse data item. Several tests were carried out to demonstrate the excellence of our DJSCF.</p></list-item>
</list></p>
</sec>
<sec id="s2"><label>2</label><title>Preliminaries</title>
<sec id="s2_1"><label>2.1</label><title>Distance Measurement</title>
<p>Target tracking mainly uses the tracking algorithm to select the one with the highest similarity to the target object as the target of the next frame, and then obtains the motion trajectory of the target object in the entire video sequence. Therefore, how accurately represent the similarity between the candidate block and the target block is an important factor that determines the accuracy of target tracking. As the research of target tracking and the difficulty of tracking tasks continue to increase, the distance similarity measurement methods used by tracking algorithms are also continuously improved. In image processing and analysis theory, common similarity measurement methods include Euclidean distance, block distance, checkerboard distance, weighted distance, Bart Charlie coefficient, Harsdorf distance, etc. Among them, Euclidean distance is the most applied and simplest.</p>
<p>The most commonly used mathematical expression of the Euclidean distance is the norm, which is mainly divided into four norms. Among them, the target tracking algorithm often uses the <inline-formula id="ieqn-1"><mml:math id="mml-ieqn-1"><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> norm and the <inline-formula id="ieqn-2"><mml:math id="mml-ieqn-2"><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> norm to extract sample sparsity characteristics and measure similarity between samples. With the complex changes in the target tracking scene, the Euclidean distance cannot meet the performance requirements of target tracking. Researchers try to apply similarity measurement algorithms in the signal domain to target trackings, such as KL divergence and JS divergence.</p>
<p>When the probability of an event is <inline-formula id="ieqn-3"><mml:math id="mml-ieqn-3"><mml:mrow><mml:mtext>p&#xA0;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>x</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, its information quantity is <inline-formula id="ieqn-4"><mml:math id="mml-ieqn-4"><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>log</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>p</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>x</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, and the expectation of information quantity is entropy. Relative entropy is also known as KL divergence. If we have two separate probability distributions <inline-formula id="ieqn-5"><mml:math id="mml-ieqn-5"><mml:mrow><mml:mtext>P&#xA0;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>x</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-6"><mml:math id="mml-ieqn-6"><mml:mrow><mml:mtext>Q&#xA0;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>x</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> for the same random variable x, we can use KL divergence to measure the difference between the two distributions. In machine learning, P is often used to represent the true distribution of the sample, and Q is used to represent the distribution predicted by the model. Then the KL divergence can calculate the difference between the two distributions, that is the loss value.</p>
<p><disp-formula id="eqn-1"><label>(1)</label><mml:math id="mml-eqn-1" display="block"><mml:msub><mml:mi>D</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>K</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo fence="false" stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo fence="false" stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:munder><mml:mo>&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:math></disp-formula></p>
<p>From the KL divergence formula, we can see that the closer the distribution of Q is to P (the more fitting the Q distribution is to P), the smaller the divergence value is, that is, the smaller the loss value is. Because the logarithmic function is convex, the value of KL divergence is non-negative. KL divergence is sometimes called KL distance, but it does not satisfy the property of distance. Because KL divergence is not symmetric and KL divergence does not satisfy triangle inequality. In machine learning, KL divergence can be used to evaluate the gap between label and predictions. In the process of optimization, we only need to pay attention to the cross entropy.</p>
<p>In probability statistics, JS divergence has the same ability to measure the similarity of two probability distributions as KL divergence. Its calculation method is based on KL divergence and inherits the non-negative nature of KL divergence. However, there is one important difference: JS divergence has symmetry. The formula of JS divergence is as follows: set two probability distributions as P and Q, <inline-formula id="ieqn-7"><mml:math id="mml-ieqn-7"><mml:mrow><mml:mtext>M</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.5</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">P</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Q</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.
<disp-formula id="eqn-2"><label>(2)</label><mml:math id="mml-eqn-2" display="block"><mml:mi>J</mml:mi><mml:mi>S</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="false" stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo fence="false" stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:mi>K</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo fence="false" stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo fence="false" stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:mi>K</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>Q</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo fence="false" stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo fence="false" stretchy="false">|</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>M</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
<p>If the two distributions P and Q are far apart and completely do not overlap, then the KL divergence value is meaningless, while the JS divergence value is a constant <inline-formula id="ieqn-8"><mml:math id="mml-ieqn-8"><mml:mi>log</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:math></inline-formula>. This has a great impact on the deep learning algorithm based on gradient descent, which means that the gradient is 0, that is, the gradient disappears.</p>
</sec>
<sec id="s2_2"><label>2.2</label><title>Dual-Domain Weighting</title>
<p>Due to the differences in background, light, sensor resolution, and other aspects, the data collected by UAVs in different scenes may be in different data domains. There are different numbers of positive samples and negative samples in each domain, and the number of negative samples (background) is far greater than the number of positive samples (target) in single-target tracking. The problem of sample imbalance will lead to the over-fitting of a large sample proportion, and the prediction will tend to classify with more samples. Therefore, there is a strong need to align the number of samples between different domains and train the data to find samples suitable for the target domain. Inspired by the trilateral weighted sparse coding scheme (TWSC) in [<xref ref-type="bibr" rid="ref-51">51</xref>] and the dual-domain collaboration in [<xref ref-type="bibr" rid="ref-50">50</xref>], we use the method of two-field weighting to increase the weight of samples, that is, to add a larger weight to the samples with a smaller number of samples, and to add a smaller weight to the samples with a larger number of samples.</p>
<p>In the model, we introduce two diagonal matrices, <inline-formula id="ieqn-9"><mml:math id="mml-ieqn-9"><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-10"><mml:math id="mml-ieqn-10"><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>, as weighted matrices. <inline-formula id="ieqn-11"><mml:math id="mml-ieqn-11"><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> is a block diagonal matrix, with each block having the same diagonal element to describe sample attributes in different channels. <inline-formula id="ieqn-12"><mml:math id="mml-ieqn-12"><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> is used to describe the sample variance in the corresponding patch. The formula can be expressed as:
<disp-formula id="eqn-3"><label>(3)</label><mml:math id="mml-eqn-3" display="block"><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:mo>&#x2225;</mml:mo><mml:mspace width="negativethinmathspace" /><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2225;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></disp-formula></p>
<p>where <italic>x</italic> is the positive sample, <italic>y</italic> is the negative sample. Our method also introduces the idea of dual-domain weighting, and the supporting materials show the specific processing operations of <inline-formula id="ieqn-13"><mml:math id="mml-ieqn-13"><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-14"><mml:math id="mml-ieqn-14"><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>. In other words, two weight matrices are introduced into the data fidelity term of the sparse coding frame to adaptively represent the statistics of positive and negative samples in each patch of the multi-channel, which can make better use of the sparse prior of the natural image.</p>
</sec>
</sec>
<sec id="s3"><label>3</label><title>The Dual-Domain Collaboration and Distances Correlation Filters</title>
<p>In this section, we first introduce the AKLCF and explain the role of KL divergence in the model tracking process. We further make the derivation of the optimization process in detail. Then, we introduce and derive DJSCF in detail, and introduce how dual-domain weighting and JS divergence can jointly improve the accuracy and robustness of target tracking. Considering that our model is based on the similarity of response maps, <xref ref-type="fig" rid="fig-2">Fig. 2</xref> shows the response effect graphs of the three methods. The trackers learn both positive samples (red sample) of objects and negative samples (green sample) in the background.</p>
<sec id="s3_1"><label>3.1</label><title>Aberrance Kullback-Leibler Divergence Correlation Filter (AKLCF) Model</title>
<p>Our AKLCF optimizes the response approximation in Euclidean distance to the KL divergence to achieve the curve fitting of the filters. In addition, the AKLCF increases the model confidence to improve the reliability of the model. Below we detail the construction of model functions. For simplicity, let <inline-formula id="ieqn-15"><mml:math id="mml-ieqn-15"><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mi>B</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x2217;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mi>B</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x2217;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>, where <inline-formula id="ieqn-16"><mml:math id="mml-ieqn-16"><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-17"><mml:math id="mml-ieqn-17"><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-18"><mml:math id="mml-ieqn-18"><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-19"><mml:math id="mml-ieqn-19"><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>. Here, we get the simplified form:
<disp-formula id="eqn-4"><label>(4)</label><mml:math id="mml-eqn-4" display="block"><mml:mrow><mml:mtext mathvariant="italic">argmi</mml:mtext></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:mo>&#x2225;</mml:mo><mml:mspace width="negativethinmathspace" /><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2225;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x2225;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2225;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mi>r</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:mo>&#x2225;</mml:mo><mml:mspace width="negativethinmathspace" /><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2225;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></disp-formula></p>
<p>Then, we replace the third term of <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-4">Eq. (4)</xref> with the function <inline-formula id="ieqn-20"><mml:math id="mml-ieqn-20"><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="false" stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> to obtain the loss function of AKLCF:
<disp-formula id="eqn-5"><label>(5)</label><mml:math id="mml-eqn-5" display="block"><mml:mrow><mml:mtext mathvariant="italic">argmi</mml:mtext></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:mo>&#x2225;</mml:mo><mml:mspace width="negativethinmathspace" /><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2225;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x2225;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2225;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="false" stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
<p>As discussed above, in the formula with <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-5">Eq. (5)</xref> add of is replaced by the Kullback-Leibler divergence term. In addition, we add a model confidence term to ensure the reliability of the model. Then we improve the loss functions by minimizing the following unconstraint objective:
<disp-formula id="eqn-6"><label>(6)</label><mml:math id="mml-eqn-6" display="block"><mml:mrow><mml:mtext mathvariant="italic">argmi</mml:mtext></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:mo>&#x2225;</mml:mo><mml:mspace width="negativethinmathspace" /><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2225;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x2225;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2225;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></disp-formula></p>
<p>where <inline-formula id="ieqn-21"><mml:math id="mml-ieqn-21"><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi></mml:math></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-22"><mml:math id="mml-ieqn-22"><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi></mml:math></inline-formula> are penalty parameters.<inline-formula id="ieqn-23"><mml:math id="mml-ieqn-23"><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> is the model confidence term and <inline-formula id="ieqn-24"><mml:math id="mml-ieqn-24"><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x2217;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x2217;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>, where <inline-formula id="ieqn-25"><mml:math id="mml-ieqn-25"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> is a covariance matrix.</p>
<p>To better reflect the effect of the KL divergence term, we first analyze it in detail to obtain the specific expression of the KL divergence term. Since the KL divergence is a measure of the asymmetry of the difference between the two probability distributions. In our model, the KL divergence is used to measure the difference between the convolution matrix of the current frame and the previous frame, that is:
<disp-formula id="eqn-7"><label>(7)</label><mml:math id="mml-eqn-7" display="block"><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo fence="false" stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></disp-formula></p>
<p>where <inline-formula id="ieqn-26"><mml:math id="mml-ieqn-26"><mml:msub><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-27"><mml:math id="mml-ieqn-27"><mml:msub><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> are covariance matrixes. <inline-formula id="ieqn-28"><mml:math id="mml-ieqn-28"><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mi>B</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x2217;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-29"><mml:math id="mml-ieqn-29"><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mi>B</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x2217;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> are the convolutions of the image matrix and filter coefficients, which denote the response maps from the current and previous frame respectively. <italic>k</italic> and <inline-formula id="ieqn-30"><mml:math id="mml-ieqn-30"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn></mml:math></inline-formula> represent the current and previous frame, respectively.</p>
<p>For convenience, we assume that the value vectors of filter and image blocks have multivariate Gaussian distributions, then the convolution matrix also has a Gaussian distribution, i.e., <inline-formula id="ieqn-31"><mml:math id="mml-ieqn-31"><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo>&#x223C;</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, where <inline-formula id="ieqn-32"><mml:math id="mml-ieqn-32"><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> is the mean value vector of the convolution matrix distribution and <inline-formula id="ieqn-33"><mml:math id="mml-ieqn-33"><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi></mml:math></inline-formula> represents the covariance matrix of distribution. In the previous section, the function <inline-formula id="ieqn-34"><mml:math id="mml-ieqn-34"><mml:msup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mi>B</mml:mi><mml:msup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x2217;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> indicates the convolution prediction of the class label <inline-formula id="ieqn-35"><mml:math id="mml-ieqn-35"><mml:msup><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> and the sample <inline-formula id="ieqn-36"><mml:math id="mml-ieqn-36"><mml:msup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> in <inline-formula id="ieqn-37"><mml:math id="mml-ieqn-37"><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:math></inline-formula> dimension with the given multivariate Gaussian distribution. For better understanding, we regard each value <inline-formula id="ieqn-38"><mml:math id="mml-ieqn-38"><mml:msup><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> in the <inline-formula id="ieqn-39"><mml:math id="mml-ieqn-39"><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:math></inline-formula> dimension as the models knowledge about the corresponding feature <inline-formula id="ieqn-40"><mml:math id="mml-ieqn-40"><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> and regard the diagonal entry of covariance matrix <inline-formula id="ieqn-41"><mml:math id="mml-ieqn-41"><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> as the confidence of feature <inline-formula id="ieqn-42"><mml:math id="mml-ieqn-42"><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>. The smaller the value of <inline-formula id="ieqn-43"><mml:math id="mml-ieqn-43"><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> is, the more confident the learner is in the mean weight value <inline-formula id="ieqn-44"><mml:math id="mml-ieqn-44"><mml:msup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>. Expect diagonal values, other covariance terms <inline-formula id="ieqn-45"><mml:math id="mml-ieqn-45"><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> can be took as the correlations between two weight value <inline-formula id="ieqn-46"><mml:math id="mml-ieqn-46"><mml:msup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-47"><mml:math id="mml-ieqn-47"><mml:msup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> for image feature <inline-formula id="ieqn-48"><mml:math id="mml-ieqn-48"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mi>B</mml:mi><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2217;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-49"><mml:math id="mml-ieqn-49"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mi>B</mml:mi><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2217;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>. In this way, we model parameter confidence for each element of along all channels with a diagonal Gaussian distribution. Thus, we construct the kullback-leibler divergence term based on the divergence between empirical distribution and probability distribution. As a result, we get the <inline-formula id="ieqn-50"><mml:math id="mml-ieqn-50"><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> as following:
<disp-formula id="eqn-8"><label>(8)</label><mml:math id="mml-eqn-8" display="block"><mml:mtable columnalign="right left right left right left right left right left right left" rowspacing="3pt" columnspacing="0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2223;</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="true" symmetric="true"></mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mspace width="1em" /><mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="true" symmetric="true"></mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
<p>We substitute the specific expression of the model confidence term and <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-8">Eq. (8)</xref> into <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-6">Eq. (6)</xref> to get:
<disp-formula id="eqn-9"><label>(9)</label><mml:math id="mml-eqn-9" display="block"><mml:mtable columnalign="left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mtext mathvariant="italic">argmi</mml:mtext></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>&#x2225;</mml:mo><mml:mspace width="negativethinmathspace" /><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2225;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x2217;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x2217;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x2225;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2225;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mspace width="1em" /><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo fence="false" stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
<p>In general, the first term of the formula is data fidelity, the second is the space penalty, and the third and fourth terms are our improved contents, namely the model confidence term and the KL divergence term.</p>
</sec>
<sec id="s3_2"><label>3.2</label><title>The Dual-Domain Jensen-Shannon Divergence Correlation Filter (DJSCF) Model</title>
<p>DJSCF adds dual-domain weighted matrices and JS divergence in the response map which need to be considered in the optimization process, therefore the construction of the loss function in DJSCF tracker is described in detail below:
<disp-formula id="eqn-10"><label>(10)</label><mml:math id="mml-eqn-10" display="block"><mml:mtable columnalign="left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mtext mathvariant="italic">argmi</mml:mtext></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>&#x2225;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>B</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x2217;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x22C5;</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2225;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x2225;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2225;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mspace width="1em" /><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>&#x2225;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>B</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x2217;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>B</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x2217;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2225;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
<p>Let <inline-formula id="ieqn-51"><mml:math id="mml-ieqn-51"><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:munderover><mml:mo>&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mi>B</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x2217;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-52"><mml:math id="mml-ieqn-52"><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:munderover><mml:mo>&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mi>B</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x2217;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>. The objective function is converted into:
<disp-formula id="eqn-11"><label>(11)</label><mml:math id="mml-eqn-11" display="block"><mml:mrow><mml:mtext mathvariant="italic">argmi</mml:mtext></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:mo>&#x2225;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2225;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x2225;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2225;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:mo>&#x2225;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2225;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></disp-formula></p>
<p>Similar to AKLCF, we use JS divergence and model confidence to improve the third term of the objective function, and get the objective function as follows:
<disp-formula id="eqn-12"><label>(12)</label><mml:math id="mml-eqn-12" display="block"><mml:mrow><mml:mtext mathvariant="italic">argmi</mml:mtext></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:mo>&#x2225;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2225;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x2225;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2225;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="false" stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
<p>It equals to:
<disp-formula id="eqn-13"><label>(13)</label><mml:math id="mml-eqn-13" display="block"><mml:mrow><mml:mtext mathvariant="italic">argmi</mml:mtext></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:mo>&#x2225;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2225;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x2225;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2225;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></disp-formula></p>
<p>Since the JS divergence is proposed based on the KL divergence, we use two covariance matrices (<inline-formula id="ieqn-53"><mml:math id="mml-ieqn-53"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-54"><mml:math id="mml-ieqn-54"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>) to derive the DJSCF model according to the previous derivation, then <inline-formula id="ieqn-55"><mml:math id="mml-ieqn-55"><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo fence="false" stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>. Finally, we get the loss function as follows:
<disp-formula id="eqn-14"><label>(14)</label><mml:math id="mml-eqn-14" display="block"><mml:mtable columnalign="left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mtext mathvariant="italic">argmi</mml:mtext></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>&#x2225;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2225;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x2217;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x2217;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x2225;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2225;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mspace width="1em" /><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo fence="false" stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
<p>The AJSCF model is a version that only replaces the KL divergence of AKLCF with JS divergence. The comparison between AJSCF and AKLCF shows the superiority of JS divergence in similarity fitting. At the same time, the latter DJSCF is obtained by adding dual-domain weighting based on AJSCF. And comparing AJSCF with DJSCF can verify the effect of dual-domain weighting on tracking performance.</p>
</sec>
<sec id="s3_3"><label>3.3</label><title>ADMM Decomposition of AKLCF and DJSCF</title>
<p><bold>AKLCF:</bold> The model in <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-9">Eq. (9)</xref> is a convex problem and can be minimized with the ADMM algorithm to obtain the global optimal solution. Since <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-9">Eq. (9)</xref> has a convolution calculation in the time domain, Pasival&#x2019;s theorem is used to facilitate the calculation by converting the problem into the frequency domain. Then we get the objective function in the frequency domain as follows:
<disp-formula id="eqn-15"><label>(15)</label><mml:math id="mml-eqn-15" display="block"><mml:mtable columnalign="right left right left right left right left right left right left" rowspacing="3pt" columnspacing="0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>&#x2225;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2225;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x2225;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2225;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mspace width="1em" /><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo fence="false" stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
<p>where the superscript <inline-formula id="ieqn-56"><mml:math id="mml-ieqn-56"><mml:mo>&#x2227;</mml:mo></mml:math></inline-formula> denotes a signal that has been performed discrete Fourier transformation (DFT). In <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-15">Eq. (15)</xref>, <inline-formula id="ieqn-57"><mml:math id="mml-ieqn-57"><mml:mrow><mml:mover><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>. <inline-formula id="ieqn-58"><mml:math id="mml-ieqn-58"><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> is the matrix form of input sample. <inline-formula id="ieqn-59"><mml:math id="mml-ieqn-59"><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> is an identity matrix whose size is <inline-formula id="ieqn-60"><mml:math id="mml-ieqn-60"><mml:mi>D</mml:mi><mml:mtext>&#x00A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:mi>D</mml:mi></mml:math></inline-formula>. Operator <inline-formula id="ieqn-61"><mml:math id="mml-ieqn-61"><mml:mo>&#x2297;</mml:mo></mml:math></inline-formula> and superscript T indicate respectively Kronecker production and conjugate transpose operation. Similar to the BACF tracker, the alternative direction method of multipliers (ADMM) is used to speed up calculation and achieve a global optimal solution of <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-15">Eq. (15)</xref> for its convexity. Therefore, the augmented Lagrangian form of <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-15">Eq. (15)</xref> can be written as follows:
<disp-formula id="eqn-16"><label>(16)</label><mml:math id="mml-eqn-16" display="block"><mml:mtable columnalign="left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>&#x2225;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2225;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msqrt><mml:mi>N</mml:mi></mml:msqrt><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>&#x2225;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mspace width="2em" /><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msqrt><mml:mi>N</mml:mi></mml:msqrt><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2225;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x2225;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2225;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo fence="false" stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
<p>According to <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-8">Eq. (8)</xref> and Pasival&#x2019;s theorem, the KL divergence term in the frequency domain is expressed as follows:
<disp-formula id="eqn-17"><label>(17)</label><mml:math id="mml-eqn-17" display="block"><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo fence="false" stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="true" symmetric="true"></mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
<p>Substitute <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-17">Eq. (17)</xref> into <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-16">Eq. (16)</xref>, and using Pasival&#x2019;s theorem, then we get the specific optimization function.
<disp-formula id="eqn-18"><label>(18)</label><mml:math id="mml-eqn-18" display="block"><mml:mtable columnalign="right left right left right left right left right left right left" rowspacing="3pt" columnspacing="0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mstyle scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.2em" minsize="1.2em">(</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mstyle scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.2em" minsize="1.2em">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>&#x2225;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2225;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>&#x2225;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2225;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mstyle scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.2em" minsize="1.2em">(</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msqrt><mml:mi>N</mml:mi></mml:msqrt><mml:mstyle scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.2em" minsize="1.2em">(</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mstyle scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.2em" minsize="1.2em">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mstyle scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.2em" minsize="1.2em">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>&#x2225;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mspace width="1em" /><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msqrt><mml:mi>N</mml:mi></mml:msqrt><mml:mstyle scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.2em" minsize="1.2em">(</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mstyle scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.2em" minsize="1.2em">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2225;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mstyle scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.2em" minsize="1.2em">(</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mstyle scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.2em" minsize="1.2em">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mstyle scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mo maxsize="2.047em" minsize="2.047em">[</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi><mml:mstyle scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.2em" minsize="1.2em">(</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mstyle scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.2em" minsize="1.2em">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mspace width="1em" /><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.2em" minsize="1.2em">(</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mstyle scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.2em" minsize="1.2em">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mstyle scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.2em" minsize="1.2em">(</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mstyle scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.2em" minsize="1.2em">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mstyle scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mo maxsize="2.047em" minsize="2.047em">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
<p>where <inline-formula id="ieqn-62"><mml:math id="mml-ieqn-62"><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi></mml:math></inline-formula> is a penalty factor. In the current frame, since the response map in the previous frame is already generated, <inline-formula id="ieqn-63"><mml:math id="mml-ieqn-63"><mml:mrow><mml:mover><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:math></inline-formula> can be treated as a constant signal, which can simplify the further calculation. The ADMM algorithm is used to divide the optimization function into several sub-problems as follows:
<disp-formula id="eqn-19"><label>(19)</label><mml:math id="mml-eqn-19" display="block"><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mtable columnalign="left left" rowspacing=".2em" columnspacing="1em" displaystyle="false"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext mathvariant="italic">argmi</mml:mtext></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>&#x2225;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2225;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msqrt><mml:mi>N</mml:mi></mml:msqrt><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="true" symmetric="true"></mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="true" symmetric="true"></mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>&#x2225;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msqrt><mml:mi>N</mml:mi></mml:msqrt><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2225;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext mathvariant="italic">argmi</mml:mtext></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msqrt><mml:mi>N</mml:mi></mml:msqrt><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="true" symmetric="true"></mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>&#x2225;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2225;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>&#x2225;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msqrt><mml:mi>N</mml:mi></mml:msqrt><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2225;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="true" symmetric="true"></mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="true" symmetric="true"></mml:mo><mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="true" symmetric="true"></mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo fence="true" stretchy="true" symmetric="true"></mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
<p><bold>DJSCF:</bold> Similar to AKLCF, according to Pasival&#x2019;s theorem, we get:
<disp-formula id="eqn-20"><label>(20)</label><mml:math id="mml-eqn-20" display="block"><mml:mtable columnalign="right left right left right left right left right left right left" rowspacing="3pt" columnspacing="0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>&#x2225;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2225;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>&#x2225;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2225;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mspace width="1em" /><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo fence="false" stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
<p>We get the optimization formulation:
<disp-formula id="eqn-21"><label>(21)</label><mml:math id="mml-eqn-21" display="block"><mml:mtable columnalign="right left right left right left right left right left right left" rowspacing="3pt" columnspacing="0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>&#x2225;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2225;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>&#x2225;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2225;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msqrt><mml:mi>N</mml:mi></mml:msqrt><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>&#x2225;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mspace width="1em" /><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msqrt><mml:mi>N</mml:mi></mml:msqrt><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2225;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo fence="false" stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
<p>According to the principle of JS divergence and <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-8">Eq. (8)</xref>, we get:
<disp-formula id="eqn-22"><label>(22)</label><mml:math id="mml-eqn-22" display="block"><mml:mtable columnalign="right left right left right left right left right left right left" rowspacing="3pt" columnspacing="0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo fence="false" stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mspace width="1em" /><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mstyle scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mo maxsize="2.047em" minsize="2.047em">|</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mspace width="1em" /><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mstyle scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mo maxsize="2.047em" minsize="2.047em">|</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mspace width="1em" /><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mspace width="1em" /><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
<p>Then the optimization solution of DJSCF is implemented by ADMM and is divided into the following subproblems:
<disp-formula id="eqn-23"><label>(23)</label><mml:math id="mml-eqn-23" display="block"><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mtable columnalign="left left" rowspacing=".2em" columnspacing="1em" displaystyle="false"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext mathvariant="italic">argmi</mml:mtext></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>&#x2225;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2225;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msqrt><mml:mi>N</mml:mi></mml:msqrt><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="true" symmetric="true"></mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="true" symmetric="true"></mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>&#x2225;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msqrt><mml:mi>N</mml:mi></mml:msqrt><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2225;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext mathvariant="italic">argmi</mml:mtext></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>&#x2225;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2225;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo fence="true" stretchy="true" symmetric="true"></mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msqrt><mml:mi>N</mml:mi></mml:msqrt><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>&#x2225;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msqrt><mml:mi>N</mml:mi></mml:msqrt><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2225;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="true" symmetric="true"></mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo fence="true" stretchy="true" symmetric="true"></mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
</sec>
<sec id="s3_4"><label>3.4</label><title>Solution of Sub-Problems of Two Models</title>
<p>From <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-19">Eqs. (19)</xref> and <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-23">(23)</xref>, it is easy to find that except for the subproblem <inline-formula id="ieqn-64"><mml:math id="mml-ieqn-64"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>, the solutions of other subproblems in the two models are the same. Thus, we talk about the solution integration of the two models and only discuss them separately on subproblem <inline-formula id="ieqn-65"><mml:math id="mml-ieqn-65"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>.</p>
<p><bold>Solution to subproblem</bold> <inline-formula id="ieqn-66"><mml:math id="mml-ieqn-66"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">k</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="bold">&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula><bold>:</bold></p>
<p>The solution to subproblem <inline-formula id="ieqn-67"><mml:math id="mml-ieqn-67"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> can be easily obtained as follows:
<disp-formula id="eqn-24"><label>(24)</label><mml:math id="mml-eqn-24" display="block"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msqrt><mml:mi>N</mml:mi></mml:msqrt><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:msqrt><mml:mi>N</mml:mi></mml:msqrt><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mfrac><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:mfrac><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
<p>where</p>
<p><disp-formula id="eqn-25"><label>(25)</label><mml:math id="mml-eqn-25" display="block"><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mtable columnalign="left left" rowspacing=".2em" columnspacing="1em" displaystyle="false"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:msqrt><mml:mi>N</mml:mi></mml:msqrt></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:msqrt><mml:mi>N</mml:mi></mml:msqrt></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo fence="true" stretchy="true" symmetric="true"></mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
<p><bold>Solution to subproblem:</bold> <inline-formula id="ieqn-68"><mml:math id="mml-ieqn-68"><mml:mrow><mml:mover><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">k</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="bold">&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:math></inline-formula> <bold>and</bold> <inline-formula id="ieqn-69"><mml:math id="mml-ieqn-69"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">&#x03A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula><bold>:</bold></p>
<p>In AKLCF model, the augmented Lagrangian form is expressed as follows:
<disp-formula id="eqn-26"><label>(26)</label><mml:math id="mml-eqn-26" display="block"><mml:mtable columnalign="right left right left right left right left right left right left" rowspacing="3pt" columnspacing="0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>&#x2225;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2225;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msqrt><mml:mi>N</mml:mi></mml:msqrt><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>&#x2225;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msqrt><mml:mi>N</mml:mi></mml:msqrt><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2225;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mspace width="1em" /><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="true" symmetric="true"></mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mspace width="1em" /><mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="true" symmetric="true"></mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
<p>Using the ADMM algorithm, two sub-problems can be obtained, namely:
<disp-formula id="eqn-27"><label>(27)</label><mml:math id="mml-eqn-27" display="block"><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mtable columnalign="left left" rowspacing=".2em" columnspacing="1em" displaystyle="false"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>&#x2225;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2225;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msqrt><mml:mi>N</mml:mi></mml:msqrt><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>&#x2225;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msqrt><mml:mi>N</mml:mi></mml:msqrt><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2225;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="true" symmetric="true"></mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="true" symmetric="true"></mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo fence="true" stretchy="true" symmetric="true"></mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
<p>Unfortunately, since subproblem <inline-formula id="ieqn-70"><mml:math id="mml-ieqn-70"><mml:mrow><mml:mover><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:math></inline-formula> contains <inline-formula id="ieqn-71"><mml:math id="mml-ieqn-71"><mml:mrow><mml:mover><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, it would be highly time consuming to solve <inline-formula id="ieqn-72"><mml:math id="mml-ieqn-72"><mml:mrow><mml:mover><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:math></inline-formula> subproblem and it is more difficult than to solve subproblem <inline-formula id="ieqn-73"><mml:math id="mml-ieqn-73"><mml:mrow><mml:mover><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. And the calculation of <inline-formula id="ieqn-74"><mml:math id="mml-ieqn-74"><mml:mrow><mml:mover><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:math></inline-formula> needs to be carried out in every ADMM iteration. Therefore, the sparsity of <inline-formula id="ieqn-75"><mml:math id="mml-ieqn-75"><mml:mrow><mml:mover><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is exploited. Each element of <inline-formula id="ieqn-76"><mml:math id="mml-ieqn-76"><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, i.e., <inline-formula id="ieqn-77"><mml:math id="mml-ieqn-77"><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi></mml:math></inline-formula>, is solely dependent on each <inline-formula id="ieqn-78"><mml:math id="mml-ieqn-78"><mml:mrow><mml:mover><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-79"><mml:math id="mml-ieqn-79"><mml:mrow><mml:mover><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>. Operator <inline-formula id="ieqn-80"><mml:math id="mml-ieqn-80"><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> denotes the complex conjugate operation.</p>
<p>The subproblem <inline-formula id="ieqn-81"><mml:math id="mml-ieqn-81"><mml:mrow><mml:mover><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:math></inline-formula> can be thus further divided into N smaller problems as follows solved over <inline-formula id="ieqn-82"><mml:math id="mml-ieqn-82"><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>:
<disp-formula id="eqn-28"><label>(28)</label><mml:math id="mml-eqn-28" display="block"><mml:mtable columnalign="right left right left right left right left right left right left" rowspacing="3pt" columnspacing="0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>&#x2225;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2225;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msqrt><mml:mi>N</mml:mi></mml:msqrt><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mspace width="1em" /><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>&#x2225;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msqrt><mml:mi>N</mml:mi></mml:msqrt><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2225;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
<p>Each smaller problem can be efficiently calculated and the solution is presented below:
<disp-formula id="eqn-29"><label>(29)</label><mml:math id="mml-eqn-29" display="block"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
<p>where</p>
<p><disp-formula id="eqn-30"><label>(30)</label><mml:math id="mml-eqn-30" display="block"><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mtable columnalign="left left" rowspacing=".2em" columnspacing="1em" displaystyle="false"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>B</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo fence="true" stretchy="true" symmetric="true"></mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
<p>Finally, the solution of <inline-formula id="ieqn-83"><mml:math id="mml-ieqn-83"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> is expressed as follows:
<disp-formula id="eqn-31"><label>(31)</label><mml:math id="mml-eqn-31" display="block"><mml:mtable columnalign="right left right left right left right left right left right left" rowspacing="3pt" columnspacing="0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mstyle scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mo maxsize="2.047em" minsize="2.047em">(</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mspace width="1em" /><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mstyle scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mo maxsize="2.047em" minsize="2.047em">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
<p>According to the ADMM algorithm, the <inline-formula id="ieqn-84"><mml:math id="mml-ieqn-84"><mml:msub><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> in <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-31">Eq. (31)</xref> appears as <inline-formula id="ieqn-85"><mml:math id="mml-ieqn-85"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>, thus we only need to calculate the result of <inline-formula id="ieqn-86"><mml:math id="mml-ieqn-86"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>. We first obtain the derivation of <inline-formula id="ieqn-87"><mml:math id="mml-ieqn-87"><mml:msub><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> from <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-26">Eq. (26)</xref>.
<disp-formula id="eqn-32"><label>(32)</label><mml:math id="mml-eqn-32" display="block"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></disp-formula></p><p>Then the solution of <inline-formula id="ieqn-88"><mml:math id="mml-ieqn-88"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> can be obtained.
<disp-formula id="eqn-33"><label>(33)</label><mml:math id="mml-eqn-33" display="block"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mfrac><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi></mml:mfrac><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi></mml:mfrac><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:math></disp-formula></p>
<p>In the actual calculation process, <inline-formula id="ieqn-89"><mml:math id="mml-ieqn-89"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> is directly substituted into the calculation, thus we allow the solution for <inline-formula id="ieqn-90"><mml:math id="mml-ieqn-90"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> to produce a full matrix implicitly, and then project it to a diagonal matrix, where the non-zero off-diagonal entries are dropped. Unlike the AKLCF, DJSCF introduces the dual-domain weighted matrices, therefore the solution of <inline-formula id="ieqn-91"><mml:math id="mml-ieqn-91"><mml:mrow><mml:mover><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:math></inline-formula> involves the solutions of the weighted matrices <inline-formula id="ieqn-92"><mml:math id="mml-ieqn-92"><mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> or <inline-formula id="ieqn-93"><mml:math id="mml-ieqn-93"><mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>. It can be obtained from <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-23">Eq. (23)</xref> as follows:
<disp-formula id="eqn-34"><label>(34)</label><mml:math id="mml-eqn-34" display="block"><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mtable columnalign="left left" rowspacing=".2em" columnspacing="1em" displaystyle="false"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>&#x2225;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2225;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msqrt><mml:mi>N</mml:mi></mml:msqrt><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="true" symmetric="true"></mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="true" symmetric="true"></mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>&#x2225;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msqrt><mml:mi>N</mml:mi></mml:msqrt><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2225;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="true" symmetric="true"></mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="true" symmetric="true"></mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="true" symmetric="true"></mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="true" symmetric="true"></mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo fence="true" stretchy="true" symmetric="true"></mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
<p>Similar to <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-28">Eq. (28)</xref>, the subproblem <inline-formula id="ieqn-94"><mml:math id="mml-ieqn-94"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> of DJSCF also can be divided into N smaller problems as follows:
<disp-formula id="eqn-35"><label>(35)</label><mml:math id="mml-eqn-35" display="block"><mml:mtable columnalign="right left right left right left right left right left right left" rowspacing="3pt" columnspacing="0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>&#x2225;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2225;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msqrt><mml:mi>N</mml:mi></mml:msqrt><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mspace width="1em" /><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>&#x2225;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msqrt><mml:mi>N</mml:mi></mml:msqrt><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2225;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mspace width="1em" /><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
<p>After iterative calculation, <inline-formula id="ieqn-95"><mml:math id="mml-ieqn-95"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-96"><mml:math id="mml-ieqn-96"><mml:msub><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> can be updated as follows:
<disp-formula id="eqn-36"><label>(36)</label><mml:math id="mml-eqn-36" display="block"><mml:mtable columnalign="right left right left right left right left right left right left" rowspacing="3pt" columnspacing="0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mstyle scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mo maxsize="2.047em" minsize="2.047em">[</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mspace width="1em" /><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="true" symmetric="true"></mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="true" symmetric="true"></mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mstyle scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mo maxsize="2.047em" minsize="2.047em">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="eqn-37"><label>(37)</label><mml:math id="mml-eqn-37" display="block"><mml:msqrt><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mi>I</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:msqrt></mml:math></disp-formula></p>
<p>The solutions of the weighted matrices <inline-formula id="ieqn-97"><mml:math id="mml-ieqn-97"><mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> or <inline-formula id="ieqn-98"><mml:math id="mml-ieqn-98"><mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> are as follows:
<disp-formula id="eqn-38"><label>(38)</label><mml:math id="mml-eqn-38" display="block"><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mtable columnalign="left left" rowspacing=".2em" columnspacing="1em" displaystyle="false"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">&#x2225;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x2217;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2225;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:msup><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">&#x2225;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2225;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:msup><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo fence="true" stretchy="true" symmetric="true"></mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
<p>where the parameter <inline-formula id="ieqn-99"><mml:math id="mml-ieqn-99"><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:math></inline-formula> is calculated as 0.6. To make better use of the constraints and selection of the weighting matrix, we use the sorting method to sort and assign the matrix elements calculated by <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-38">Eq. (38)</xref>, thereby getting new matrices as the weighted matrices for the next iteration. The specific processing steps are as follows.</p>
<p>The core idea of matrix update is to set non-diagonal elements to 0 and reorder the diagonal elements to assign values [<xref ref-type="bibr" rid="ref-52">52</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="ref-53">53</xref>]. The specific method is to arrange the elements on the diagonal from small to large and replace the original value with the sort position number of each element. For example, if the <inline-formula id="ieqn-100"><mml:math id="mml-ieqn-100"><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:math></inline-formula> element of the diagonal is ranked at the <inline-formula id="ieqn-101"><mml:math id="mml-ieqn-101"><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:math></inline-formula> position, the value of the element becomes <inline-formula id="ieqn-102"><mml:math id="mml-ieqn-102"><mml:mi>W</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi></mml:math></inline-formula>, and then use the following formula to obtain the <inline-formula id="ieqn-103"><mml:math id="mml-ieqn-103"><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:math></inline-formula> new element:
<disp-formula id="eqn-39"><label>(39)</label><mml:math id="mml-eqn-39" display="block"><mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x22C5;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></disp-formula></p>
<p>where <inline-formula id="ieqn-104"><mml:math id="mml-ieqn-104"><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi></mml:math></inline-formula> is the weight parameter and the value of <italic>i</italic> is a or b. Finally, we convert all the elements on the diagonal to get a new matrix <inline-formula id="ieqn-105"><mml:math id="mml-ieqn-105"><mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> or <inline-formula id="ieqn-106"><mml:math id="mml-ieqn-106"><mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>.</p>
<p><bold>Update of Lagrangian Parameter:</bold></p>
<p>The Lagrangian parameter is updated according to the following equation:
<disp-formula id="eqn-40"><label>(40)</label><mml:math id="mml-eqn-40" display="block"><mml:mtable columnalign="left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
<p>where the subscript <italic>i</italic> and <inline-formula id="ieqn-107"><mml:math id="mml-ieqn-107"><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn></mml:math></inline-formula> denote the <inline-formula id="ieqn-108"><mml:math id="mml-ieqn-108"><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:math></inline-formula> and the <inline-formula id="ieqn-109"><mml:math id="mml-ieqn-109"><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:math></inline-formula> iteration, respectively.</p>
<p><bold>Updating of appearance model:</bold></p>
<p>The appearance model updating takes an important influence on visual tracking. The appearance of tracked objects often changes in the tracking process under the effect of posture, scale, occlusion, and rotation. Therefore, we apply an online update strategy to update the appearance model and improve the robustness of our method. The appearance model at frame t can be updated as follows:
<disp-formula id="eqn-41"><label>(41)</label><mml:math id="mml-eqn-41" display="block"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext mathvariant="italic">model</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext mathvariant="italic">model</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></disp-formula></p>
<p>where <inline-formula id="ieqn-110"><mml:math id="mml-ieqn-110"><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi></mml:math></inline-formula> is the learning rate of the appearance model.</p>
</sec>
<sec id="s3_5"><label>3.5</label><title>Complexity Analysis</title>
<p>In each iterative calculation of subproblem f, the transformation of Fast Fourier Transform (FFT) and Inverse Fast Fourier Transform (IFFT) needs to be performed, then the computational complexity is <inline-formula id="ieqn-111"><mml:math id="mml-ieqn-111"><mml:mrow><mml:mtext>O&#xA0;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>D</mml:mi><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>log</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>, and if the number of iterations is <italic>K</italic>, the total computational complexity of the model is <inline-formula id="ieqn-112"><mml:math id="mml-ieqn-112"><mml:mi>O</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>K</mml:mi><mml:mi>D</mml:mi><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>log</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>. Considering the DFT and inverse DFT into account, the whole complexity of solving <italic>f</italic> is <inline-formula id="ieqn-113"><mml:math id="mml-ieqn-113"><mml:mrow><mml:mtext>O&#xA0;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>D</mml:mi><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>log</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> to take. As for <italic>g</italic>, the computational complexity of &#x201C;KL&#x201D; is <inline-formula id="ieqn-114"><mml:math id="mml-ieqn-114"><mml:mi>O</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>D</mml:mi><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>, and then the computational complexity of <italic>g</italic> is <inline-formula id="ieqn-115"><mml:math id="mml-ieqn-115"><mml:mi>O</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>D</mml:mi><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>, which is same as <inline-formula id="ieqn-116"><mml:math id="mml-ieqn-116"><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi></mml:math></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-117"><mml:math id="mml-ieqn-117"><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi></mml:math></inline-formula>. Hence, if the maximum number of iterations is <inline-formula id="ieqn-118"><mml:math id="mml-ieqn-118"><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>, the whole cost of the AKLCF model is <inline-formula id="ieqn-119"><mml:math id="mml-ieqn-119"><mml:mi>O</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>D</mml:mi><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>log</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>D</mml:mi><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>. In addition, the DJSCF is improved based on the AKLCF by adding the dual-domain constraint and the JS divergence, thus its robustness and performance of tracks are better than the AKLCF with higher computational complexity. As for the iterative calculation, DJSCF mainly becomes more complicated to solve <italic>g</italic>. The JS divergence is equivalent to calculating the average of the two KL divergences, thus the computational complexity of <italic>g</italic> is also <inline-formula id="ieqn-120"><mml:math id="mml-ieqn-120"><mml:mi>O</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn><mml:mi>D</mml:mi><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>, and the calculation amount of <italic>W</italic> is <inline-formula id="ieqn-121"><mml:math id="mml-ieqn-121"><mml:mi>O</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>D</mml:mi><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>. The calculation of <italic>f</italic> and <inline-formula id="ieqn-122"><mml:math id="mml-ieqn-122"><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi></mml:math></inline-formula> is consistent with that of AKLCF, thus the final calculation complexity of DJSCF reaches <inline-formula id="ieqn-123"><mml:math id="mml-ieqn-123"><mml:mi>O</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>D</mml:mi><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>log</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="bold">6</mml:mn><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>D</mml:mi><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>. The fps of DJSCF, AJSCF, and AKLCF are 2.6149, 4.9097, and 5.9699, respectively in UAV123.</p>
</sec>
</sec>
<sec id="s4"><label>4</label><title>Experiments and Results</title>
<p>To demonstrate the superiority and effectiveness of our proposed models, we compare them with several state-of-the-art trackers with the HOG and deep features. We chose the 19-layer deep convolutional neural network VGG19 [<xref ref-type="bibr" rid="ref-54">54</xref>] (Visual Geometry Group) to extract the deep features in our experiments. In order to better explore the robust performance of the models, we conduct comparative experiments on different data sets. The value of <inline-formula id="ieqn-124"><mml:math id="mml-ieqn-124"><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi></mml:math></inline-formula> is set to 0.71, the ADMM iteration is set to 5 and the learning rate <inline-formula id="ieqn-125"><mml:math id="mml-ieqn-125"><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi></mml:math></inline-formula> is 0.0192. All experiments of all 21 trackers are carried out by MATLAB R2017a on a computer with an i7-8700&#x2005;K processor (3.7&#x2005;GHz), 48&#x2005;GB RAM, and NVIDIA Quadro P2000 GPU.</p>
<sec id="s4_1"><label>4.1</label><title>Experiment Datasets and Baseline Methods</title>
<p>We evaluated the performance of AKLCF, AJSCF, DJSCF, and other trackers on four benchmark datasets, including UAV123@10fps [<xref ref-type="bibr" rid="ref-55">55</xref>], DTB70 [<xref ref-type="bibr" rid="ref-29">29</xref>], UAVDT-S [<xref ref-type="bibr" rid="ref-30">30</xref>], UAVDT-M [<xref ref-type="bibr" rid="ref-30">30</xref>] and VisDrone2018-test-dev [<xref ref-type="bibr" rid="ref-56">56</xref>] datasets. UAV123 contains 123 video sequences, which is the most commonly used and most comprehensive data set for UAV tracking. DTB70 contains 70 video sequences. UAVDT-S and UAVDT-M are made up of 50 challenging videos respectively. It is worth noting that the UAVDT-M data set is used to detect the performance of multi-target tracking, and we modified it to make it also able to judge the performance of our single-target tracker. The VisDrone2018-test-dev dataset has 35 challenging videos. All evaluation criteria are according to the original protocol defined in three benchmarks, respectively [<xref ref-type="bibr" rid="ref-29">29</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="ref-30">30</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="ref-55">55</xref>]. We measured the performance of the tracking methods with one-pass evaluation (OPE) [<xref ref-type="bibr" rid="ref-57">57</xref>]. The evaluation method of OPE makes use of marking the real target frame in the first frame of the video sequence, no longer marks the target in the next frame number of images, and carries out a complete tracking of the entire video sequence. The common indicators of OPE are success plots and precision plots. The average pixel error averages the detection error of all frames. If the tracking fails due to accidental factors, it will have a certain impact on the result of this indicator, and the size of the impact is related to the number of frames of accidental factors. When the overlap rate of a frame is greater than the set threshold, take the horizontal axis as the threshold of the overlap threshold and the vertical axis as the success rate to obtain the success plots. The precesion plots are similar to the success plots. The horizontal axis is the threshold, and the vertical axis is the ratio of the number of frames below a certain threshold to the total number of frames. The threshold setting condition is the distance between the detection center and the real target center. When the distance is less than a certain threshold, it is considered to meet the precision. The results are compared with 15 state-of-the-art trackers with both HOG feature-based trackers (i.e., ARCF-HC [<xref ref-type="bibr" rid="ref-39">39</xref>], LADCF [<xref ref-type="bibr" rid="ref-52">52</xref>], STRCF [<xref ref-type="bibr" rid="ref-32">32</xref>], SRDCF [<xref ref-type="bibr" rid="ref-31">31</xref>], DSST [<xref ref-type="bibr" rid="ref-58">58</xref>], SAMF [<xref ref-type="bibr" rid="ref-59">59</xref>], KCF [<xref ref-type="bibr" rid="ref-49">49</xref>], GFSDCF [<xref ref-type="bibr" rid="ref-35">35</xref>], AutoTrack [<xref ref-type="bibr" rid="ref-43">43</xref>], ECO-HC (with gray-scale) [<xref ref-type="bibr" rid="ref-60">60</xref>], Histograms of Oriented Gradients (HOG-LR) [<xref ref-type="bibr" rid="ref-61">61</xref>]) and deep-based trackers (i.e., ECO [<xref ref-type="bibr" rid="ref-60">60</xref>], CCOT [<xref ref-type="bibr" rid="ref-62">62</xref>], ASRCF [<xref ref-type="bibr" rid="ref-33">33</xref>], MDNet [<xref ref-type="bibr" rid="ref-63">63</xref>], ADNet [<xref ref-type="bibr" rid="ref-64">64</xref>], CFNet [<xref ref-type="bibr" rid="ref-65">65</xref>], CREST [<xref ref-type="bibr" rid="ref-66">66</xref>], MCPF [<xref ref-type="bibr" rid="ref-67">67</xref>], SiamFC [<xref ref-type="bibr" rid="ref-68">68</xref>], and HDT [<xref ref-type="bibr" rid="ref-69">69</xref>]).</p>
</sec>
<sec id="s4_2"><label>4.2</label><title>Quantitative Analysis of Tracking Dataset</title>
<p>First of all, we compared the overall performance of AKLCF, AJSCF, and DJSCF with other state-of-the-art hand-crafted trackers on UAV123@10fps [<xref ref-type="bibr" rid="ref-55">55</xref>], DTB70 [<xref ref-type="bibr" rid="ref-29">29</xref>], UAVDT-S [<xref ref-type="bibr" rid="ref-30">30</xref>], UAVDT-M [<xref ref-type="bibr" rid="ref-30">30</xref>] and VisDrone2018-test-dev [<xref ref-type="bibr" rid="ref-56">56</xref>] datasets. The comparison results are shown in <xref ref-type="fig" rid="fig-3">Fig. 3</xref>. From the resulting graph, it can be seen that each comparison method performs best on the dataset UAVDT-M. Due to the limitations of feature extraction ability and computational process, traditional HOG-based methods perform slightly worse than correlation filters and deep learning-based methods. A class of methods based on discriminant correlation filters, combined with spatial adaptation or structured support vector machines, have good computational efficiency and positioning performance and perform well on various datasets. However, the method based on deep learning pays more attention to accuracy and therefore has greater computational complexity. On five different datasets, our method has an accuracy rate that exceeds the lower-performing method by nearly 25&#x0025;. Even in this individual case on the UAVDT-M dataset, our method is only 0.1&#x0025; less accurate than the first-place AutoTrack. Therefore, experimental results comparing multiple datasets show that our method has strong competitiveness in tracking target detection.</p>
<fig id="fig-3"><label>Figure 3</label><caption><title>Precision and success plots of proposed methods as well as other HOG feature-based trackers on (a) UAV123@10fps (first column), (b) DTB70 (second column), (c) UAVDT-S (third column), (d) UAVDT-M (fourth column) and (e) VisDrone2018-test-dev (fifth column). Precision and AUC are marked in the precision plots and success plots, respectively</title></caption><graphic mimetype="image" mime-subtype="tif" xlink:href="CMC_39828-fig-3.tif"/></fig>
</sec>
<sec id="s4_3"><label>4.3</label><title>Quantitative Analysis of Variants and Deep Feature Configuration</title>
<p>We carried out comparative studies in several representative scenarios, such as background clutter, illumination changes, partial occlusion, size changes, and viewpoint shifts, to reflect the tracking performance of DJSCF in various contexts. <xref ref-type="fig" rid="fig-4">Fig. 4</xref> also displays the attribute-based performance of each tracker, with each group representing a distinct attribute. In general, a tracker that uses deep learning outperforms other trackers by a large margin. We discovered that all trackers had the lowest scores when it came to background clutter problems, additionally, some trackers struggle with scale change characteristics. Since particle filter frameworks can more effectively explore state space, we can find that particle filter-based approaches (i.e., HOG-LR) are superior to local sliding window-based methods (i.e., DSST and KCF) for qualities relevant to motion models.</p>
<fig id="fig-4"><label>Figure 4</label><caption><title>Attributes of proposed methods as well as other HOG feature-based trackers including (a) background clutter (first column), (b) illumination variation (second column), (c) partial occlusion (third column), (d) scale variation (fourth column), and (e) viewpoint change (fifth column). Precision and area under the curve (AUC) are marked in the precision plots and success plots, respectively</title></caption><graphic mimetype="image" mime-subtype="tif" xlink:href="CMC_39828-fig-4.tif"/></fig>
<p>To further accurately assess the performance of our AKLCF, AJSCF, and DJSCF, we compared the trackers on the UAVDT-S dataset with deep features. DJSCF, AJSCF, and AKLCF took the top three positions on both the precision and success plots, as shown in <xref ref-type="fig" rid="fig-5">Fig. 5</xref>. Due to the introduction of a weighting matrix to balance the number of positive and negative samples in DJSCF, the effect is better than AJSCF, with values greater than AJSCF by about 1.5&#x0025;. In terms of precision plots, DJSCF, AJSCF, and AKLCF outperform ECO (0.702), which has good performance on numerous datasets, by 8.83&#x0025;, 6.27&#x0025;, and 4.84&#x0025;, and MDNet (0.725), which was rated fourth. The DJSCF score is significantly greater than that of other trackers when it comes to success plots. In comparison to MDNet, which is in fourth position, DJSCF is 3.45&#x0025; higher, while ECO, which is in fifth place, is 6.43&#x0025; higher.</p>
<fig id="fig-5"><label>Figure 5</label><caption><title>Comparison between DJSCF, AJSCF, and AKLCF trackers and different state-of-the-art deep-based trackers. The value of average precision and average success rate is calculated by OPE results from dataset UAVDT-S</title></caption><graphic mimetype="image" mime-subtype="tif" xlink:href="CMC_39828-fig-5.tif"/></fig>
<p>To better demonstrate the superiority of our model in tracking performance, we selected 4 sets of video sequences in the DTB70 dataset to show the performance of the proposed method. As shown in <xref ref-type="fig" rid="fig-6">Fig. 6</xref>, the different methods in each frame of the image The target tracking results are represented by different colored frames, which are ARCF-HC (red), LADCF (green), AKLCF (blue), DJSCF (black), and STRCF (pink). Because the target of UAV tracking is small, it is difficult to maintain a good tracking effect. For example, in <xref ref-type="fig" rid="fig-6">Figs. 6a</xref>, <xref ref-type="fig" rid="fig-6">6d</xref>, the LADCF has a serious tracking offset, resulting in tracking failure, and STRCF also has the problem of expanding the tracking area in the Bike video. In short, our methods have always maintained a good tracking effect, and the tracking frame always surrounds the tracking target.</p>
<fig id="fig-6"><label>Figure 6</label><caption><title>Comparison of tracking performance on the DTB70 dataset</title></caption><graphic mimetype="image" mime-subtype="tif" xlink:href="CMC_39828-fig-6.tif"/></fig>
</sec>
<sec id="s4_4"><label>4.4</label><title>Ablation Analysis</title>
<p>To study the influence of parameter setting on the tracking effect, we carried out a corrosion analysis on the main parameters of the weighting matrix and obtained the parameter setting with the best tracking effect. Because there are two weighting matrices, namely two variable parameters <inline-formula id="ieqn-126"><mml:math id="mml-ieqn-126"><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-127"><mml:math id="mml-ieqn-127"><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn></mml:math></inline-formula> when calculating the weighting matrix <inline-formula id="ieqn-128"><mml:math id="mml-ieqn-128"><mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>, and <inline-formula id="ieqn-129"><mml:math id="mml-ieqn-129"><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn></mml:math></inline-formula> when the weighting matrix is <inline-formula id="ieqn-130"><mml:math id="mml-ieqn-130"><mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>. We use the control variable method to discuss the tracking performance of our method under different parameters. As shown in <xref ref-type="fig" rid="fig-7">Fig. 7</xref>, we conducted two experiments on the UAV123 dataset. In <xref ref-type="fig" rid="fig-7">Fig. 7a</xref>, we first define <inline-formula id="ieqn-131"><mml:math id="mml-ieqn-131"><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="bold">0</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo><mml:mn mathvariant="bold">018</mml:mn></mml:math></inline-formula> and then take different <inline-formula id="ieqn-132"><mml:math id="mml-ieqn-132"><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> values. In <xref ref-type="fig" rid="fig-7">Fig. 7b</xref>, we define <inline-formula id="ieqn-133"><mml:math id="mml-ieqn-133"><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="bold">0</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo><mml:mn mathvariant="bold">02</mml:mn></mml:math></inline-formula>, and then take different values of <inline-formula id="ieqn-134"><mml:math id="mml-ieqn-134"><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>. As can be seen from <xref ref-type="fig" rid="fig-7">Fig. 7</xref>. (a) when <inline-formula id="ieqn-135"><mml:math id="mml-ieqn-135"><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="bold">0</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo><mml:mn mathvariant="bold">018</mml:mn></mml:math></inline-formula>, the tracking effect of <inline-formula id="ieqn-136"><mml:math id="mml-ieqn-136"><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="bold">0</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo><mml:mn mathvariant="bold">02</mml:mn></mml:math></inline-formula> is the best. It can be seen from <xref ref-type="fig" rid="fig-7">Fig. 7</xref>. (b) that when <inline-formula id="ieqn-137"><mml:math id="mml-ieqn-137"><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="bold">0</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo><mml:mn mathvariant="bold">02</mml:mn></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-138"><mml:math id="mml-ieqn-138"><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="bold">0</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo><mml:mn mathvariant="bold">018</mml:mn></mml:math></inline-formula> has the best tracking effect. Therefore, these two values are taken as the final tracking results of the DJSCF algorithm.</p>
<fig id="fig-7"><label>Figure 7</label><caption><title>Comparison of tracking results based on different parameters</title></caption><graphic mimetype="image" mime-subtype="tif" xlink:href="CMC_39828-fig-7.tif"/></fig>
</sec>
<sec id="s4_5"><label>4.5</label><title>Robustness Analysis</title>
<p>To reflect the superior robustness of DJSCF, we conducted comparative experiments between DJSCF, ARCF, and AKLCF based on the motorbike video sequence in the DTB70 dataset. As shown in <xref ref-type="fig" rid="fig-8">Fig. 8</xref>, the robustness of the tracker is mainly reflected by the overlap rate of the target frame estimated by the model and the initial target frame in different frames of images and the overlap value shown on the ordinate. Among them, the blue line represents the ARCF tracker, and the red and green line represents the AKLCF and DJSCF, respectively. It can be seen from <xref ref-type="fig" rid="fig-8">Fig. 8</xref> that the overlap rate of DJSCF in different frames is higher than the other two, especially between 31 and 51 frames. This shows that although ARCF or AKLCF are affected by a complex environment and reduce the tracking effect, DJSCF can still maintain a high tracking accuracy and demonstrate good robustness.</p>
<fig id="fig-8"><label>Figure 8</label><caption><title>Comparison of robustness on the motorbike video sequence in the DTB70 dataset</title></caption><graphic mimetype="image" mime-subtype="tif" xlink:href="CMC_39828-fig-8.tif"/></fig>
</sec>
</sec>
<sec id="s5"><label>5</label><title>Conclusion</title>
<p>To solve the distortion problem of correlation filter caused by boundary effect and background noise, this paper proposes a distorted KL dispersion correlation filter model by introducing KL dispersion, which improves the Euclidean distance of the original model and reduces the tracking offset caused by distortion caused by noise in the filter. In addition, a filter model of JS divergence correlation is proposed based on the two-domain weighted constraint. A large number of experimental results show that the proposed method can improve the accuracy of UAV video target tracking with less speed loss. However, due to the complexity of the DJSCF algorithm, the real-time requirements will be limited. In future work, adding convolution or depth network to the model may further improve the precision and success rate.</p>
</sec>
</body>
<back>
<ack>
<p>Resources and computing environment provided by Nanjing University of Posts and Telecommunications, Nanjing, China, thanks to the support of the school.</p>
</ack>
<sec><title>Funding Statement</title>
<p>This work is supported by the National Natural Science Foundation of China under Grant 62072256 and Natural Science Foundation of Nanjing University of Posts and Telecommunications (Grant Nos. NY221057 and NY220003).</p></sec>
<sec><title>Author Contributions</title>
<p>The authors confirm contribution to the paper as follows: study conception and design: Taiyu Yan, Guoxia Xu and Xiaoran Zhao; data collection: Yuxin Cao and Xiaoran Zhao; analysis and interpretation of results: Taiyu Yan, Guoxia Xu and Hu Zhu; draft manuscript preparation: Taiyu Yan, Yuxin Cao and Lizhen Deng. All authors reviewed the results and approved the final version of the manuscript.</p></sec>
<sec sec-type="data-availability"><title>Availability of Data and Materials</title>
<p>All code, dataset images, and other accessible materials in this article can be obtained through the email address of the corresponding author.</p></sec>
<sec sec-type="COI-statement"><title>Conflicts of Interest</title>
<p>The authors declare that they have no conflicts of interest to report regarding the present study.</p></sec>
<ref-list content-type="authoryear">
<title>References</title>
<ref id="ref-1"><label>[1]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>F.</given-names> <surname>Wang</surname></string-name>, <string-name><given-names>G. S.</given-names> <surname>Li</surname></string-name>, <string-name><given-names>Y. L.</given-names> <surname>Wang</surname></string-name>, <string-name><given-names>R.</given-names> <surname>Wajid</surname></string-name>, <string-name><surname>Khosravi</surname></string-name> <etal>et al.,</etal></person-group> &#x201C;<article-title>Privacy-aware traffic flowprediction based on multi-party sensor data with zero trust in smart city</article-title>,&#x201D; <source>ACM Transactions on Internet Technology</source>, <year>2022</year>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1145/3511904</pub-id></mixed-citation></ref>
<ref id="ref-2"><label>[2]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>Y.</given-names> <surname>Chen</surname></string-name>, <string-name><given-names>F. J.</given-names> <surname>Zhao</surname></string-name>, <string-name><given-names>X.</given-names> <surname>Chen</surname></string-name> and <string-name><given-names>Y.</given-names> <surname>Wu</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Efficient multi-vehicle task offloading for mobile edge computing in 6&#x2005;G networks</article-title>,&#x201D; <source>IEEE Transactions on Vehicular Technology</source>, vol. <volume>71</volume>, no. <issue>5</issue>, pp. <fpage>4584</fpage>&#x2013;<lpage>4595</lpage>, <year>2021</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-3"><label>[3]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>L.</given-names> <surname>Qi</surname></string-name>, <string-name><given-names>W.</given-names> <surname>Lin</surname></string-name>, <string-name><given-names>X.</given-names> <surname>Zhang</surname></string-name>, <string-name><given-names>W.</given-names> <surname>Dou</surname></string-name>, <string-name><given-names>X.</given-names> <surname>Xu</surname></string-name> <etal>et al.,</etal></person-group> &#x201C;<article-title>A correlation graph based approach for personalized and compatible web APIs recommendation in mobile APP development</article-title>,&#x201D; <source>IEEE Transactions on Knowledge and Data Engineering</source>, vol. <volume>35</volume>, no. <issue>6</issue>, pp. <fpage>5444</fpage>&#x2013;<lpage>5457</lpage>, <year>2022</year>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1109/TKDE.2022.3168611</pub-id></mixed-citation></ref>
<ref id="ref-4"><label>[4]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>Y. Z.</given-names> <surname>Xia</surname></string-name>, <string-name><given-names>X. J.</given-names> <surname>Deng</surname></string-name>, <string-name><given-names>L. Z.</given-names> <surname>Yi</surname></string-name>, <string-name><given-names>L. T.</given-names> <surname>Yang</surname></string-name>, <string-name><given-names>X.</given-names> <surname>Tang</surname></string-name> <etal>et al.,</etal></person-group> &#x201C;<article-title>AI-driven and MEC-empowered confident information coverage hole recovery in 6G-enabled IoT</article-title>,&#x201D; <source>IEEE Transactions on Network Science and Engineering</source>, vol. <volume>10</volume>, no. <issue>3</issue>, pp. <fpage>1256</fpage>&#x2013;<lpage>1269</lpage>, <year>2022</year>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1109/TNSE.2022.3154760</pub-id></mixed-citation></ref>
<ref id="ref-5"><label>[5]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>J. W.</given-names> <surname>Huang</surname></string-name>, <string-name><given-names>Z. Y.</given-names> <surname>Tong</surname></string-name> and <string-name><given-names>Z. H.</given-names> <surname>Feng</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Geographical POI recommendation for Internet of Things: A federated learning approach using matrix factorization</article-title>,&#x201D; <source>International Journal of Communication Systems</source>, pp. <fpage>e5161</fpage>, <year>2022</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-6"><label>[6]</label><mixed-citation publication-type="conf-proc"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>A.</given-names> <surname>Al-Mansor</surname></string-name>, <string-name><given-names>N.</given-names> <surname>Noordin</surname></string-name>, <string-name><given-names>A.</given-names> <surname>Saif</surname></string-name> and <string-name><given-names>S.</given-names> <surname>Alsamhi</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>D2D multi-hop energy efficiency toward EMS in B5G</article-title>,&#x201D; in <conf-name>Proc. of Emerging Smart Technologies and Applications (eSmarTA)</conf-name>, <conf-loc>Ibb, Yemen</conf-loc>, pp. <fpage>1</fpage>&#x2013;<lpage>6</lpage>, <year>2022</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-7"><label>[7]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>Y.</given-names> <surname>Chen</surname></string-name>, <string-name><given-names>G.</given-names> <surname>Wei</surname></string-name> and <string-name><given-names>K. X.</given-names> <surname>Li</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Dynamic task offloading for internet of things in mobile edge computing via deep reinforcement learning</article-title>,&#x201D; <source>International Journal of Communication Systems</source>, pp. <fpage>e5154</fpage>, <year>2022</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-8"><label>[8]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>J.</given-names> <surname>Huang</surname></string-name>, <string-name><given-names>H.</given-names> <surname>Gao</surname></string-name>, <string-name><given-names>S.</given-names> <surname>Wan</surname></string-name> and <string-name><given-names>Y.</given-names> <surname>Chen</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>AoI-aware energy control and computation offloading for industrial IoT</article-title>,&#x201D; <source>Future Generation Computer Systems</source>, vol. <volume>139</volume>, pp. <fpage>29</fpage>&#x2013;<lpage>37</lpage>, <year>2023</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-9"><label>[9]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>Y.</given-names> <surname>Liu</surname></string-name>, <string-name><given-names>Z.</given-names> <surname>Song</surname></string-name>, <string-name><given-names>X.</given-names> <surname>Xu</surname></string-name>, <string-name><given-names>R.</given-names> <surname>Wajid</surname></string-name>, <string-name><given-names>X.</given-names> <surname>Zhang</surname></string-name> <etal>et al.,</etal></person-group> &#x201C;<article-title>Bidirectional GRU networks-based next POI category prediction for healthcare</article-title>,&#x201D; <source>International Journal of Intelligent Systems</source>, vol. <volume>37</volume>, no. <issue>7</issue>, pp. <fpage>4020</fpage>&#x2013;<lpage>4040</lpage>, <year>2022</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-10"><label>[10]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>Y.</given-names> <surname>Yang</surname></string-name>, <string-name><given-names>X.</given-names> <surname>Yang</surname></string-name>, <string-name><given-names>M. H.</given-names> <surname>Heidari</surname></string-name>, <string-name><given-names>K. M.</given-names> <surname>Ayoub</surname></string-name>, <string-name><given-names>G.</given-names> <surname>Srivastava</surname></string-name> <etal>et al.,</etal></person-group> &#x201C;<article-title>ASTREAM: Data-stream-driven scalable anomaly detection with accuracy guarantee in IIoT environment</article-title>,&#x201D; <source>IEEE Transactions on Network Science and Engineering</source>, vol. <volume>10</volume>, no. <issue>5</issue>, pp. <fpage>3007</fpage>&#x2013;<lpage>3016</lpage>, <year>2022</year>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1109/TNSE.2022.3157730</pub-id></mixed-citation></ref>
<ref id="ref-11"><label>[11]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>Y.</given-names> <surname>Chen</surname></string-name>, <string-name><given-names>F.</given-names> <surname>Zhao</surname></string-name>, <string-name><given-names>Y.</given-names> <surname>Lu</surname></string-name> and <string-name><given-names>X.</given-names> <surname>Chen</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Dynamic task offloading for mobile edge computing with hybrid energy supply</article-title>,&#x201D; <source>Tsinghua Science and Technology</source>, vol. <volume>28</volume>, no. <issue>3</issue>, pp. <fpage>421</fpage>&#x2013;<lpage>432</lpage>, <year>2023</year>. <pub-id pub-id-type="doi">10.26599/TST.2021.9010050</pub-id></mixed-citation></ref>
<ref id="ref-12"><label>[12]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>L.</given-names> <surname>Kong</surname></string-name>, <string-name><given-names>L.</given-names> <surname>Wang</surname></string-name>, <string-name><given-names>W.</given-names> <surname>Gong</surname></string-name>, <string-name><given-names>C.</given-names> <surname>Yan</surname></string-name>, <string-name><given-names>Y.</given-names> <surname>Duan</surname></string-name> <etal>et al.,</etal></person-group> &#x201C;<article-title>LSH-aware multitype health data prediction with privacy preservation in edge environment</article-title>,&#x201D; <source>World Wide Web</source>, vol. <volume>25</volume>, no. <issue>5</issue>, pp. <fpage>1793</fpage>&#x2013;<lpage>1808</lpage>, <year>2022</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-13"><label>[13]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>A.</given-names> <surname>Saif</surname></string-name>, <string-name><given-names>K.</given-names> <surname>Dimyati</surname></string-name>, <string-name><given-names>K. A.</given-names> <surname>Noordin</surname></string-name>, <string-name><given-names>S. H.</given-names> <surname>Alsamhi</surname></string-name>, <string-name><given-names>N. A.</given-names> <surname>Mosali</surname></string-name> <etal>et al.,</etal></person-group> &#x201C;<article-title>UAV and relay cooperation based on RSS for extending smart environments coverage area in B5G</article-title>,&#x201D; <year>2022</year>. <pub-id pub-id-type="doi">10.21203/rs.3.rs-2002265/v1</pub-id></mixed-citation></ref>
<ref id="ref-14"><label>[14]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>C.</given-names> <surname>Xu</surname></string-name>, <string-name><given-names>G.</given-names> <surname>Zheng</surname></string-name> and <string-name><given-names>X.</given-names> <surname>Zhao</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Energy-minimization task offloading and resource allocation for mobile edge computing in NOMA heterogeneous networks</article-title>,&#x201D; <source>IEEE Transactions on Vehicular Technology</source>, vol. <volume>69</volume>, no. <issue>12</issue>, pp. <fpage>16001</fpage>&#x2013;<lpage>16016</lpage>, <year>2020</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-15"><label>[15]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>L.</given-names> <surname>Qi</surname></string-name>, <string-name><given-names>Y.</given-names> <surname>Liu</surname></string-name>, <string-name><given-names>Y.</given-names> <surname>Zhang</surname></string-name>, <string-name><given-names>X.</given-names> <surname>Xu</surname></string-name>, <string-name><given-names>M.</given-names> <surname>Bilal</surname></string-name> <etal>et al.,</etal></person-group> &#x201C;<article-title>Privacy-aware point-of-interest category recommendation in Internet of Things</article-title>,&#x201D; <source>IEEE Internet of Things Journal</source>, vol. <volume>9</volume>, no. <issue>21</issue>, pp. <fpage>21398</fpage>&#x2013;<lpage>21408</lpage>, <year>2022</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-16"><label>[16]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>Y. W.</given-names> <surname>Liu</surname></string-name>, <string-name><given-names>D. J.</given-names> <surname>Li</surname></string-name>, <string-name><given-names>S. H.</given-names> <surname>Wan</surname></string-name>, <string-name><given-names>F.</given-names> <surname>Wang</surname></string-name>, <string-name><given-names>W.</given-names> <surname>Dou</surname></string-name> <etal>et al.,</etal></person-group> &#x201C;<article-title>Along short-term memory-based model for greenhouse climate prediction</article-title>,&#x201D; <source>International Journal of Intelligent Systems</source>, vol. <volume>37</volume>, no. <issue>1</issue>, pp. <fpage>135</fpage>&#x2013;<lpage>151</lpage>, <year>2022</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-17"><label>[17]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>L.</given-names> <surname>Qi</surname></string-name>, <string-name><given-names>Y.</given-names> <surname>Yang</surname></string-name>, <string-name><given-names>X.</given-names> <surname>Zhou</surname></string-name>, <string-name><given-names>W.</given-names> <surname>Rafique</surname></string-name> and <string-name><given-names>J.</given-names> <surname>Ma</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Fast anomaly identification based on multiaspect data streams for intelligent intrusion detection toward secure Industry 4.0</article-title>,&#x201D; <source>IEEE Transactions on Industrial Informatics</source>, vol. <volume>18</volume>, no. <issue>9</issue>, pp. <fpage>6503</fpage>&#x2013;<lpage>6511</lpage>, <year>2022</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-18"><label>[18]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>K.</given-names> <surname>Li</surname></string-name>, <string-name><given-names>J.</given-names> <surname>Zhao</surname></string-name>, <string-name><given-names>J.</given-names> <surname>Hu</surname></string-name> and <string-name><given-names>Y.</given-names> <surname>Chen</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Dynamic energy efficient task offloading and resource allocation for noma-enabled IoT in smart buildings and environment</article-title>,&#x201D; <source>Building and Environment</source>, vol. <volume>226</volume>, pp. <fpage>109513</fpage>, <year>2022</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-19"><label>[19]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>J.</given-names> <surname>Xu</surname></string-name>, <string-name><given-names>D.</given-names> <surname>Li</surname></string-name> and <string-name><given-names>W.</given-names> <surname>Gu</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>UAV-assisted task offloading for IoT in smart buildings and environment via deep reinforcement learning</article-title>,&#x201D; <source>Building and Environment</source>, vol. <volume>222</volume>, pp. <fpage>109218</fpage>, <year>2022</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-20"><label>[20]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>M.</given-names> <surname>Li</surname></string-name>, <string-name><given-names>N.</given-names> <surname>Cheng</surname></string-name>, <string-name><given-names>J.</given-names> <surname>Gao</surname></string-name>, <string-name><given-names>Y.</given-names> <surname>Wang</surname></string-name>, <string-name><given-names>L.</given-names> <surname>Zhao</surname></string-name> <etal>et al.,</etal></person-group> &#x201C;<article-title>Energy-efficient UAV-assisted mobile edge computing: Resource allocation and trajectory optimization</article-title>,&#x201D; <source>IEEE Transactions on Vehicular Technology</source>, vol. <volume>69</volume>, no. <issue>3</issue>, pp. <fpage>3424</fpage>&#x2013;<lpage>3438</lpage>, <year>2020</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-21"><label>[21]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>Y.</given-names> <surname>Yin</surname></string-name>, <string-name><given-names>X.</given-names> <surname>Wang</surname></string-name>, <string-name><given-names>D.</given-names> <surname>Xu</surname></string-name>, <string-name><given-names>F.</given-names> <surname>Liu</surname></string-name>, <string-name><given-names>Y.</given-names> <surname>Wang</surname></string-name> <etal>et al.,</etal></person-group> &#x201C;<article-title>Robust visual detection&#x2013;learning&#x2013;tracking framework for autonomous aerial refueling of UAVs</article-title>,&#x201D; <source>IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement</source>, vol. <volume>65</volume>, no. <issue>3</issue>, pp. <fpage>510</fpage>&#x2013;<lpage>521</lpage>, <year>2016</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-22"><label>[22]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>N.</given-names> <surname>Liang</surname></string-name>, <string-name><given-names>G.</given-names> <surname>Wu</surname></string-name>, <string-name><given-names>W.</given-names> <surname>Kang</surname></string-name>, <string-name><given-names>Z.</given-names> <surname>Wang</surname></string-name> and <string-name><given-names>D. D.</given-names> <surname>Feng</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Real-time long-term tracking with prediction-detection-correction</article-title>,&#x201D; <source>IEEE Transactions on Multimedia</source>, vol. <volume>20</volume>, no. <issue>9</issue>, pp. <fpage>2289</fpage>&#x2013;<lpage>2302</lpage>, <year>2018</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-23"><label>[23]</label><mixed-citation publication-type="conf-proc"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>H.</given-names> <surname>Cheng</surname></string-name>, <string-name><given-names>L.</given-names> <surname>Lin</surname></string-name>, <string-name><given-names>Z.</given-names> <surname>Zheng</surname></string-name>, <string-name><given-names>Y.</given-names> <surname>Guan</surname></string-name> and <string-name><given-names>Z.</given-names> <surname>Liu</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>An autonomous vision-based target tracking system for rotorcraft unmanned aerial vehicles</article-title>,&#x201D; in <conf-name>2017 IEEE/RSJ Int. Conf. on Intelligent Robots and Systems</conf-name>, <conf-loc>Vancouver, Canada</conf-loc>, pp. <fpage>1732</fpage>&#x2013;<lpage>1738</lpage>, <year>2017</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-24"><label>[24]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>G.</given-names> <surname>Xu</surname></string-name>, <string-name><given-names>H.</given-names> <surname>Wang</surname></string-name>, <string-name><given-names>M.</given-names> <surname>Zhao</surname></string-name>, <string-name><given-names>M.</given-names> <surname>Pedersen</surname></string-name> and <string-name><given-names>H.</given-names> <surname>Zhu</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Learning the distribution-based temporal knowledge with low rank response reasoning for UAV visual tracking</article-title>,&#x201D; <source>IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems</source>, pp. <fpage>1</fpage>&#x2013;<lpage>11</lpage>, <year>2022</year>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1109/TITS.2022.3200829</pub-id></mixed-citation></ref>
<ref id="ref-25"><label>[25]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>F.</given-names> <surname>Wang</surname></string-name>, <string-name><given-names>H.</given-names> <surname>Zhu</surname></string-name>, <string-name><given-names>G.</given-names> <surname>Srivastava</surname></string-name>, <string-name><given-names>S.</given-names> <surname>Li</surname></string-name>, <string-name><given-names>M. R.</given-names> <surname>Khosravi</surname></string-name> <etal>et al.,</etal></person-group> &#x201C;<article-title>Robust collaborative filtering recommendation with user-item-trust records</article-title>,&#x201D; <source>IEEE Transactions on Computational Social Systems</source>, vol. <volume>9</volume>, no. <issue>4</issue>, pp. <fpage>986</fpage>&#x2013;<lpage>996</lpage>, <year>2022</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-26"><label>[26]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>Y.</given-names> <surname>Wu</surname></string-name>, <string-name><given-names>J.</given-names> <surname>Lim</surname></string-name> and <string-name><given-names>M. H.</given-names> <surname>Yang</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Object tracking benchmark</article-title>,&#x201D; <source>IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence</source>, vol. <volume>37</volume>, no. <issue>9</issue>, pp. <fpage>1834</fpage>&#x2013;<lpage>1848</lpage>, <year>2015</year>; <pub-id pub-id-type="pmid">26353130</pub-id></mixed-citation></ref>
<ref id="ref-27"><label>[27]</label><mixed-citation publication-type="conf-proc"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>M.</given-names> <surname>Kristan</surname></string-name>, <string-name><given-names>J.</given-names> <surname>Matas</surname></string-name>, <string-name><given-names>A.</given-names> <surname>Leonardis</surname></string-name>, <string-name><given-names>M.</given-names> <surname>Felsberg</surname></string-name>, <string-name><given-names>L.</given-names> <surname>Cehovin</surname></string-name> <etal>et al.,</etal></person-group> &#x201C;<article-title>The visual object tracking VOT2015 challenge results</article-title>,&#x201D; in <conf-name>Proc. of CVPR</conf-name>, <conf-loc>Boston, MA, USA</conf-loc>, pp. <fpage>564</fpage>&#x2013;<lpage>586</lpage>, <year>2015</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-28"><label>[28]</label><mixed-citation publication-type="conf-proc"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>M.</given-names> <surname>Kristan</surname></string-name>, <string-name><given-names>R.</given-names> <surname>Pflugfelder</surname></string-name> and <string-name><given-names>J.</given-names> <surname>Matas</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>The visual object tracking VOT2016 challenge results</article-title>,&#x201D; in <conf-name>Proc. of ECCV</conf-name>, <conf-loc>Amsterdam, NL</conf-loc>, pp. <fpage>777</fpage>&#x2013;<lpage>824</lpage>, <year>2016</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-29"><label>[29]</label><mixed-citation publication-type="conf-proc"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>S.</given-names> <surname>Li</surname></string-name> and <string-name><given-names>D.</given-names> <surname>Yeung</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Visual object tracking for unmanned aerial vehicles: A benchmark and new motion models</article-title>,&#x201D; in <conf-name>Proc. of AAAI</conf-name>, <conf-loc>San Francisco, CA, USA</conf-loc>, pp. <fpage>4140</fpage>&#x2013;<lpage>4146</lpage>, <year>2017</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-30"><label>[30]</label><mixed-citation publication-type="conf-proc"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>D.</given-names> <surname>Du</surname></string-name>, <string-name><given-names>Y.</given-names> <surname>Qi</surname></string-name>, <string-name><given-names>H.</given-names> <surname>Yu</surname></string-name>, <string-name><given-names>Y.</given-names> <surname>Yang</surname></string-name>, <string-name><given-names>K.</given-names> <surname>Duan</surname></string-name> <etal>et al.,</etal></person-group> &#x201C;<article-title>The unmanned aerial vehicle benchmark: Object detection and tracking</article-title>,&#x201D; in <conf-name>Proc. of ECCV</conf-name>, <conf-loc>Munich, Germany</conf-loc>, pp. <fpage>370</fpage>&#x2013;<lpage>386</lpage>, <year>2018</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-31"><label>[31]</label><mixed-citation publication-type="conf-proc"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>M.</given-names> <surname>Danelljan</surname></string-name>, <string-name><given-names>G.</given-names> <surname>Hager</surname></string-name>, <string-name><given-names>F. S.</given-names> <surname>Khan</surname></string-name> and <string-name><given-names>M.</given-names> <surname>Felsberg</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Learning spatially regularized correlation filters for visual tracking</article-title>,&#x201D; in <conf-name>Proc. of ICCV</conf-name>, <conf-loc>Santiago, Chile</conf-loc>, pp. <fpage>4310</fpage>&#x2013;<lpage>4318</lpage>, <year>2015</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-32"><label>[32]</label><mixed-citation publication-type="conf-proc"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>F.</given-names> <surname>Li</surname></string-name>, <string-name><given-names>C.</given-names> <surname>Tian</surname></string-name>, <string-name><given-names>W.</given-names> <surname>Zuo</surname></string-name>, <string-name><given-names>L.</given-names> <surname>Zhang</surname></string-name> and <string-name><given-names>M. H.</given-names> <surname>Yang</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Learning spatial-temporal regularized correlation filters for visual tracking</article-title>,&#x201D; in <conf-name>Proc. of CVPR</conf-name>, <conf-loc>Salt Lake City, UT, USA</conf-loc>, pp. <fpage>4904</fpage>&#x2013;<lpage>4913</lpage>, <year>2018</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-33"><label>[33]</label><mixed-citation publication-type="conf-proc"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>K.</given-names> <surname>Dai</surname></string-name>, <string-name><given-names>D.</given-names> <surname>Wang</surname></string-name>, <string-name><given-names>H. C.</given-names> <surname>Lu</surname></string-name>, <string-name><given-names>C.</given-names> <surname>Sun</surname></string-name> and <string-name><given-names>J. H.</given-names> <surname>Li</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Visual tracking via adaptive spatially-regularized correlation filters</article-title>,&#x201D; in <conf-name>Proc. of CVPR</conf-name>, <conf-loc>Long Beach, CA, USA</conf-loc>, pp. <fpage>4665</fpage>&#x2013;<lpage>4674</lpage>, <year>2019</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-34"><label>[34]</label><mixed-citation publication-type="conf-proc"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>H. K.</given-names> <surname>Galoogahi</surname></string-name>, <string-name><given-names>A.</given-names> <surname>Fagg</surname></string-name> and <string-name><given-names>S.</given-names> <surname>Lucey</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Learning background-aware correlation filters for visual tracking</article-title>,&#x201D; in <conf-name>Proc. of ICCV</conf-name>, <conf-loc>Venice, Italy</conf-loc>, pp. <fpage>1144</fpage>&#x2013;<lpage>1152</lpage>, <year>2017</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-35"><label>[35]</label><mixed-citation publication-type="conf-proc"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>T.</given-names> <surname>Xu</surname></string-name>, <string-name><given-names>Z.</given-names> <surname>Feng</surname></string-name>, <string-name><given-names>X.</given-names> <surname>Wu</surname></string-name> and <string-name><given-names>J.</given-names> <surname>Kittler</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Joint group feature selection and discriminative filter learning for robust visual object tracking</article-title>,&#x201D; in <conf-name>Proc. of ICCV</conf-name>, <conf-loc>Seoul, Korea</conf-loc>, pp. <fpage>7949</fpage>&#x2013;<lpage>7959</lpage>, <year>2019</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-36"><label>[36]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>H.</given-names> <surname>Zhu</surname></string-name>, <string-name><given-names>H.</given-names> <surname>Ni</surname></string-name>, <string-name><given-names>S.</given-names> <surname>Liu</surname></string-name>, <string-name><given-names>G.</given-names> <surname>Xu</surname></string-name> and <string-name><given-names>L.</given-names> <surname>Deng</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>TNLRS: Target-aware non-local low-rank modeling with saliency filtering regularization for infrared small target detection</article-title>,&#x201D; <source>IEEE Transactions on Image Processing</source>, vol. <volume>29</volume>, pp. <fpage>9546</fpage>&#x2013;<lpage>9558</lpage>, <year>2020</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-37"><label>[37]</label><mixed-citation publication-type="conf-proc"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>M.</given-names> <surname>Wang</surname></string-name>, <string-name><given-names>Y.</given-names> <surname>Liu</surname></string-name> and <string-name><given-names>Z.</given-names> <surname>Huang</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Large margin object tracking with circulant feature maps</article-title>,&#x201D; in <conf-name>Proc. of CVPR</conf-name>, <conf-loc>Honolulu, HI, USA</conf-loc>, pp. <fpage>4021</fpage>&#x2013;<lpage>4029</lpage>, <year>2017</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-38"><label>[38]</label><mixed-citation publication-type="conf-proc"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>J.</given-names> <surname>Choi</surname></string-name>, <string-name><given-names>H.</given-names> <surname>Chang</surname></string-name>, <string-name><given-names>S.</given-names> <surname>Yun</surname></string-name>, <string-name><given-names>T.</given-names> <surname>Fischer</surname></string-name>, <string-name><given-names>Y.</given-names> <surname>Demiris</surname></string-name> <etal>et al.,</etal></person-group> &#x201C;<article-title>Attentional correlation filter network for adaptive visual tracking</article-title>,&#x201D; in <conf-name>Proc. of CVPR</conf-name>, <conf-loc>Honolulu, HI, USA</conf-loc>, pp. <fpage>4807</fpage>&#x2013;<lpage>4816</lpage>, <year>2017</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-39"><label>[39]</label><mixed-citation publication-type="conf-proc"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>Z.</given-names> <surname>Huang</surname></string-name>, <string-name><given-names>C.</given-names> <surname>Fu</surname></string-name>, <string-name><given-names>Y.</given-names> <surname>Li</surname></string-name>, <string-name><given-names>F.</given-names> <surname>Lin</surname></string-name> and <string-name><given-names>P.</given-names> <surname>Lu</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Learning aberrance repressed correlation filters for real-time UAV tracking</article-title>,&#x201D; in <conf-name>Proc. of ICCV</conf-name>, <conf-loc>Seoul, Korea</conf-loc>, pp. <fpage>2891</fpage>&#x2013;<lpage>2900</lpage>, <year>2019</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-40"><label>[40]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>F.</given-names> <surname>Li</surname></string-name>, <string-name><given-names>X. H.</given-names> <surname>Wu</surname></string-name>, <string-name><given-names>W. M.</given-names> <surname>Zuo</surname></string-name>, <string-name><given-names>D.</given-names> <surname>Zhang</surname></string-name> and <string-name><given-names>L.</given-names> <surname>Zhang</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Remove cosine window from correlation filter-based visual trackers: When and how</article-title>,&#x201D; <source>IEEE Transactions on Image Processing</source>, vol. <volume>29</volume>, no. <issue>99</issue>, pp. <fpage>1</fpage>, <year>2020</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-41"><label>[41]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>X.</given-names> <surname>Xue</surname></string-name>, <string-name><given-names>Y.</given-names> <surname>Li</surname></string-name>, <string-name><given-names>X.</given-names> <surname>Yin</surname></string-name>, <string-name><given-names>C.</given-names> <surname>Shang</surname></string-name>, <string-name><given-names>T.</given-names> <surname>Peng</surname></string-name> <etal>et al.,</etal></person-group> &#x201C;<article-title>Semantic-aware real-time correlation tracking framework for UAV videos</article-title>,&#x201D; <source>IEEE Transactions on Cybernetics</source>, vol. <volume>52</volume>, pp. <fpage>1</fpage>&#x2013;<lpage>12</lpage>, <year>2020</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-42"><label>[42]</label><mixed-citation publication-type="other"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>C.</given-names> <surname>Fu</surname></string-name>, <string-name><given-names>Y.</given-names> <surname>Zhang</surname></string-name>, <string-name><given-names>Z.</given-names> <surname>Huang</surname></string-name>, <string-name><given-names>R.</given-names> <surname>Duan</surname></string-name> and <string-name><given-names>Z.</given-names> <surname>Xie</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Part-based background-aware tracking for UAV with convolutional features</article-title>,&#x201D; <source>IEEE Access</source>, vol. <volume>7</volume>, pp. <fpage>79997</fpage>&#x2013;<lpage>80010</lpage>, <year>2019</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-43"><label>[43]</label><mixed-citation publication-type="conf-proc"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>Y.</given-names> <surname>Li</surname></string-name>, <string-name><given-names>C.</given-names> <surname>Fu</surname></string-name>, <string-name><given-names>F.</given-names> <surname>Ding</surname></string-name>, <string-name><given-names>Z.</given-names> <surname>Huang</surname></string-name> and <string-name><given-names>G.</given-names> <surname>Lu</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Autotrack: Towards high-performance visual trac for UAV with automatic spatio-temporal regularization</article-title>,&#x201D; in <conf-name>Proc. of CVPR</conf-name>, <conf-loc>Washington DC, USA</conf-loc>, pp. <fpage>11920</fpage>&#x2013;<lpage>11929</lpage>, <year>2020</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-44"><label>[44]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>G.</given-names> <surname>Xu</surname></string-name>, <string-name><given-names>X.</given-names> <surname>Deng</surname></string-name>, <string-name><given-names>X.</given-names> <surname>Zhou</surname></string-name>, <string-name><given-names>M.</given-names> <surname>Pedersen</surname></string-name>, <string-name><given-names>L.</given-names> <surname>Cimmino</surname></string-name> <etal>et al.,</etal></person-group> &#x201C;<article-title>FCFusion: Fractal componentwise modeling with group sparsity for medical image fusion</article-title>,&#x201D; <source>IEEE Transactions on Industrial Informatics</source>, vol. <volume>18</volume>, no. <issue>12</issue>, pp. <fpage>9141</fpage>&#x2013;<lpage>9150</lpage>, <year>2022</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-45"><label>[45]</label><mixed-citation publication-type="conf-proc"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>M.</given-names> <surname>Danelljan</surname></string-name>, <string-name><given-names>L. V.</given-names> <surname>Gool</surname></string-name> and <string-name><given-names>R.</given-names> <surname>Timofte</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Probabilistic regression for visual tracking</article-title>,&#x201D; in <conf-name>Proc. of CVPR</conf-name>, <conf-loc>Washington DC, USA</conf-loc>, pp. <fpage>7183</fpage>&#x2013;<lpage>7192</lpage>, <year>2020</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-46"><label>[46]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>B.</given-names> <surname>Barz</surname></string-name>, <string-name><given-names>E.</given-names> <surname>Rodner</surname></string-name>, <string-name><given-names>Y. G.</given-names> <surname>Garcia</surname></string-name> and <string-name><given-names>J.</given-names> <surname>Denzler</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Detecting regions of maximal divergence for spatio-temporal anomaly detection</article-title>,&#x201D; <source>IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence</source>, vol. <volume>41</volume>, no. <issue>5</issue>, pp. <fpage>1088</fpage>&#x2013;<lpage>1101</lpage>, <year>2019</year>; <pub-id pub-id-type="pmid">29993434</pub-id></mixed-citation></ref>
<ref id="ref-47"><label>[47]</label><mixed-citation publication-type="conf-proc"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>M.</given-names> <surname>Jiang</surname></string-name>, <string-name><given-names>A.</given-names> <surname>Beutel</surname></string-name>, <string-name><given-names>P.</given-names> <surname>Cui</surname></string-name>, <string-name><given-names>B.</given-names> <surname>Hooi</surname></string-name>, <string-name><given-names>S.</given-names> <surname>Yang</surname></string-name> <etal>et al.,</etal></person-group> &#x201C;<article-title>A general suspiciousness metric for dense blocks in multimodal data</article-title>,&#x201D; in <conf-name>Proc. of ICDM</conf-name>, <conf-loc>Atlantic City, NJ, USA</conf-loc>, pp. <fpage>781</fpage>&#x2013;<conf-loc>786</conf-loc>, <year>2015</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-48"><label>[48]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>V.</given-names> <surname>Roth</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Outlier detection with one-class kernel fisher discriminants</article-title>,&#x201D; <source>Advances in Neural Information Processing Systems</source>, vol. <volume>17</volume>, pp. <fpage>1169</fpage>&#x2013;<lpage>1176</lpage>, <year>2004</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-49"><label>[49]</label><mixed-citation publication-type="conf-proc"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>J. F.</given-names> <surname>Henriques</surname></string-name>, <string-name><given-names>C.</given-names> <surname>Rui</surname></string-name>, <string-name><given-names>P.</given-names> <surname>Martins</surname></string-name> and <string-name><given-names>J.</given-names> <surname>Batista</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Exploiting the circulant structure of tracking-by-detection with kernels</article-title>,&#x201D; in <conf-name>Proc. of ECCV</conf-name>, <conf-loc>Florence, Italy</conf-loc>, pp. <fpage>702</fpage>&#x2013;<lpage>715</lpage>, <year>2012</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-50"><label>[50]</label><mixed-citation publication-type="conf-proc"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>S.</given-names> <surname>Tan</surname></string-name>, <string-name><given-names>J.</given-names> <surname>Jiao</surname></string-name> and <string-name><given-names>W.</given-names> <surname>Zheng</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Weakly supervised open-set domain adaptation by dual-domain collaboration</article-title>,&#x201D; in <conf-name>Proc. of CVPR</conf-name>, <conf-loc>Long Beach, CA, USA</conf-loc>, pp. <fpage>5389</fpage>&#x2013;<lpage>5398</lpage>, <year>2019</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-51"><label>[51]</label><mixed-citation publication-type="conf-proc"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>J.</given-names> <surname>Xu</surname></string-name>, <string-name><given-names>L.</given-names> <surname>Zhang</surname></string-name> and <string-name><given-names>D.</given-names> <surname>Zhang</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>A trilateral weighted sparse coding scheme for real-world image denoising</article-title>,&#x201D; in <conf-name>Proc. of ECCV</conf-name>, <conf-loc>Munich, Germany</conf-loc>, pp. <fpage>21</fpage>&#x2013;<lpage>38</lpage>, <year>2018</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-52"><label>[52]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>T.</given-names> <surname>Xu</surname></string-name>, <string-name><given-names>Z.</given-names> <surname>Feng</surname></string-name>, <string-name><given-names>X.</given-names> <surname>Wu</surname></string-name> and <string-name><given-names>J.</given-names> <surname>Kittler</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Learning adaptive discriminative correlation filters via temporal consistency preserving spatial feature selection for robust visual object tracking</article-title>,&#x201D; <source>IEEE Transactions on Image Processing</source>, vol. <volume>28</volume>, no. <issue>11</issue>, pp. <fpage>5596</fpage>&#x2013;<lpage>5609</lpage>, <year>2019</year>; <pub-id pub-id-type="pmid">31170074</pub-id></mixed-citation></ref>
<ref id="ref-53"><label>[53]</label><mixed-citation publication-type="conf-proc"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>Y.</given-names> <surname>Yang</surname></string-name>, <string-name><given-names>H. T.</given-names> <surname>Shen</surname></string-name>, <string-name><given-names>Z.</given-names> <surname>Ma</surname></string-name>, <string-name><given-names>Z.</given-names> <surname>Huang</surname></string-name> and <string-name><given-names>X.</given-names> <surname>Zhou</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>L2, 1-norm regularized discriminative feature selection for unsupervised learning</article-title>,&#x201D; in <conf-name>Proc. of IJCAI</conf-name>, <conf-loc>Barcelona, Spain</conf-loc>, pp. <fpage>1589</fpage>, <year>2011</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-54"><label>[54]</label><mixed-citation publication-type="conf-proc"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>K.</given-names> <surname>Simonyan</surname></string-name> and <string-name><given-names>A.</given-names> <surname>Zisserman</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Very deep convolutional networks for large-scale image recognition</article-title>,&#x201D; in <conf-name>3rd Int. Conf. on Learning Representations, ICLR 2015</conf-name>, <conf-loc>San Diego, CA, USA</conf-loc>, <year>2015</year>. [<comment>Online</comment>]. Available: <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://arxiv.org/abs/1409.1556">http://arxiv.org/abs/1409.1556</ext-link></mixed-citation></ref>
<ref id="ref-55"><label>[55]</label><mixed-citation publication-type="conf-proc"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>M.</given-names> <surname>Mueller</surname></string-name>, <string-name><given-names>N.</given-names> <surname>Smith</surname></string-name> and <string-name><given-names>B.</given-names> <surname>Ghanem</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>A benchmark and simulator for UAV tracking</article-title>,&#x201D; in <conf-name>Proc. of ECCV</conf-name>, <conf-loc>Amsterdam, Nederland</conf-loc>, pp. <fpage>445</fpage>&#x2013;<lpage>461</lpage>, <year>2016</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-56"><label>[56]</label><mixed-citation publication-type="conf-proc"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>L.</given-names> <surname>Wen</surname></string-name>, <string-name><given-names>P.</given-names> <surname>Zhu</surname></string-name>, <string-name><given-names>D.</given-names> <surname>Du</surname></string-name>, <string-name><given-names>X.</given-names> <surname>Bian</surname></string-name>, <string-name><given-names>H.</given-names> <surname>Ling</surname></string-name> <etal>et al.,</etal></person-group> &#x201C;<article-title>Visdrone-sot2018: The vision meets drone single-object tracking challenge results</article-title>,&#x201D; in <conf-name>Proc. of ECCV</conf-name>, <conf-loc>Munich, Germany</conf-loc>, pp. <fpage>1</fpage>&#x2013;<lpage>27</lpage>, <year>2018</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-57"><label>[57]</label><mixed-citation publication-type="conf-proc"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>Y.</given-names> <surname>Wu</surname></string-name>, <string-name><given-names>J.</given-names> <surname>Lim</surname></string-name> and <string-name><given-names>M. H.</given-names> <surname>Yang</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Online object tracking: A benchmark</article-title>,&#x201D; in <conf-name>Proc. of CVPR</conf-name>, <conf-loc>Portland, OR, USA</conf-loc>, pp. <fpage>2411</fpage>&#x2013;<lpage>2418</lpage>, <year>2013</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-58"><label>[58]</label><mixed-citation publication-type="conf-proc"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>M.</given-names> <surname>Danelljan</surname></string-name>, <string-name><given-names>G.</given-names> <surname>Hager</surname></string-name>, <string-name><given-names>F.</given-names> <surname>Khan</surname></string-name> and <string-name><given-names>M.</given-names> <surname>Felsberg</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Accurate scale estimation for robust visual tracking</article-title>,&#x201D; in <conf-name>Proc. of BMVC</conf-name>, <conf-loc>Nottingham, UK</conf-loc>, pp. <fpage>254</fpage>&#x2013;<lpage>265</lpage>, <year>2014</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-59"><label>[59]</label><mixed-citation publication-type="conf-proc"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>Y.</given-names> <surname>Li</surname></string-name> and <string-name><given-names>J.</given-names> <surname>Zhu</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>A scale adaptive kernel correlation filter tracker with feature integration</article-title>,&#x201D; in <conf-name>Proc. of ECCV</conf-name>, <conf-loc>Zurich, Switzerland</conf-loc>, pp. <fpage>254</fpage>&#x2013;<lpage>265</lpage>, <year>2014</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-60"><label>[60]</label><mixed-citation publication-type="conf-proc"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>M.</given-names> <surname>Danelljan</surname></string-name>, <string-name><given-names>G.</given-names> <surname>Bhat</surname></string-name>, <string-name><given-names>F. S.</given-names> <surname>Khan</surname></string-name> and <string-name><given-names>M.</given-names> <surname>Felsberg</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>ECO: Efcient convolution operators for tracking</article-title>,&#x201D; in <conf-name>Proc. of CVPR</conf-name>, <conf-loc>Honolulu, HI, USA</conf-loc>, pp. <fpage>6931</fpage>&#x2013;<lpage>6939</lpage>, <year>2017</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-61"><label>[61]</label><mixed-citation publication-type="conf-proc"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>C.</given-names> <surname>Ma</surname></string-name>, <string-name><given-names>J. B.</given-names> <surname>Huang</surname></string-name>, <string-name><given-names>X.</given-names> <surname>Yang</surname></string-name> and <string-name><given-names>M. H.</given-names> <surname>Yang</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Hierarchical convolutional features for visual tracking</article-title>,&#x201D; in <conf-name>Proc. of CVPR</conf-name>, <conf-loc>Boston, MA, USA</conf-loc>, pp. <fpage>1</fpage>&#x2013;<lpage>6</lpage>, <year>2015</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-62"><label>[62]</label><mixed-citation publication-type="conf-proc"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>M.</given-names> <surname>Danelljan</surname></string-name>, <string-name><given-names>A.</given-names> <surname>Robinson</surname></string-name>, <string-name><given-names>F.</given-names> <surname>Khan</surname></string-name> and <string-name><given-names>M.</given-names> <surname>Felsberg</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Beyond correlation filters: Learning continuous convolution operators for visual tracking</article-title>,&#x201D; in <conf-name>Proc. of CVPR</conf-name>, <conf-loc>Las Vegas, NV, USA</conf-loc>, pp. <fpage>472</fpage>&#x2013;<lpage>488</lpage>, <year>2016</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-63"><label>[63]</label><mixed-citation publication-type="conf-proc"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>H.</given-names> <surname>Nam</surname></string-name> and <string-name><given-names>B.</given-names> <surname>Han</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Learning multi-domain convolutional neural networks for visual tracking</article-title>,&#x201D; in <conf-name>Proc. of CVPR</conf-name>, <conf-loc>Las Vegas, NV, USA</conf-loc>, pp. <fpage>4293</fpage>&#x2013;<lpage>4302</lpage>, <year>2016</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-64"><label>[64]</label><mixed-citation publication-type="conf-proc"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>S.</given-names> <surname>Yun</surname></string-name>, <string-name><given-names>J.</given-names> <surname>Choi</surname></string-name>, <string-name><given-names>Y.</given-names> <surname>Yoo</surname></string-name>, <string-name><given-names>K.</given-names> <surname>Yun</surname></string-name> and <string-name><given-names>J. Y.</given-names> <surname>Choi</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Action-decision networks for visual tracking with deep reinforcement learning</article-title>,&#x201D; in <conf-name>Proc. of CVPR</conf-name>, <conf-loc>Honolulu, HI, USA</conf-loc>, pp. <fpage>2711</fpage>&#x2013;<lpage>2720</lpage>, <year>2017</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-65"><label>[65]</label><mixed-citation publication-type="conf-proc"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>J.</given-names> <surname>Valmadre</surname></string-name>, <string-name><given-names>L.</given-names> <surname>Bertinetto</surname></string-name>, <string-name><given-names>J.</given-names> <surname>Henriques</surname></string-name>, <string-name><given-names>A.</given-names> <surname>Vedaldi</surname></string-name> and <string-name><given-names>P. H.</given-names> <surname>Torr</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>End-to-end representation learning for correlation filter based tracking</article-title>,&#x201D; in <conf-name>Proc. of CVPR</conf-name>, <conf-loc>Honolulu, HI, USA</conf-loc>, pp. <fpage>5000</fpage>&#x2013;<lpage>5008</lpage>, <year>2017</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-66"><label>[66]</label><mixed-citation publication-type="conf-proc"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>Y.</given-names> <surname>Song</surname></string-name>, <string-name><given-names>C.</given-names> <surname>Ma</surname></string-name>, <string-name><given-names>L.</given-names> <surname>Gong</surname></string-name>, <string-name><given-names>J.</given-names> <surname>Zhang</surname></string-name>, <string-name><given-names>R. W. H.</given-names> <surname>Lau</surname></string-name> <etal>et al.,</etal></person-group> &#x201C;<article-title>Convolutional residual learning for visual tracking</article-title>,&#x201D; in <conf-name>Proc. of CVPR</conf-name>, <conf-loc>Honolulu, HI, USA</conf-loc>, pp. <fpage>2555</fpage>&#x2013;<lpage>2564</lpage>, <year>2017</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-67"><label>[67]</label><mixed-citation publication-type="conf-proc"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>T.</given-names> <surname>Zhang</surname></string-name>, <string-name><given-names>C.</given-names> <surname>Xu</surname></string-name> and <string-name><given-names>M.</given-names> <surname>Yang</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Multi-task correlation particle filter for robust object tracking</article-title>,&#x201D; in <conf-name>Proc. of CVPR</conf-name>, <conf-loc>Honolulu, HI, USA</conf-loc>, pp. <fpage>4335</fpage>&#x2013;<lpage>4343</lpage>, <year>2017</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-68"><label>[68]</label><mixed-citation publication-type="conf-proc"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>L.</given-names> <surname>Bertinetto</surname></string-name>, <string-name><given-names>J.</given-names> <surname>Valmadre</surname></string-name>, <string-name><given-names>J. F.</given-names> <surname>Henriques</surname></string-name>, <string-name><given-names>A.</given-names> <surname>Vedaldi</surname></string-name> and <string-name><given-names>P. H.</given-names> <surname>Torr</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Fully-convolutional siamese networks for object tracking</article-title>,&#x201D; in <conf-name>Proc. of ECCV</conf-name>, <conf-loc>Tel-Aviv, Amsterdam, Nederland</conf-loc>, pp. <fpage>850</fpage>&#x2013;<lpage>865</lpage>, <year>2016</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-69"><label>[69]</label><mixed-citation publication-type="conf-proc"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>Y.</given-names> <surname>Qi</surname></string-name>, <string-name><given-names>S.</given-names> <surname>Zhang</surname></string-name>, <string-name><given-names>L.</given-names> <surname>Qin</surname></string-name>, <string-name><given-names>H.</given-names> <surname>Yao</surname></string-name>, <string-name><given-names>Q.</given-names> <surname>Huang</surname></string-name> <etal>et al.,</etal></person-group> &#x201C;<article-title>Hedged deep tracking</article-title>,&#x201D; in <conf-name>Proc. of CVPR</conf-name>, <conf-loc>Las Vegas, NV, USA</conf-loc>, pp. <fpage>2</fpage>&#x2013;<lpage>6</lpage>, <year>2016</year>.</mixed-citation></ref>
</ref-list>
</back></article>