Не использовать машинное обучение, а сначала попробовать другие методы.
Если искомый объект подвергается только параллельному переносу, пробуй поиск по шаблону (
opencv template matching).
Если он контрастен и также подвергается повороту и масштабированию, можешь искать по локальным особенностям (
opencv feature matching).
Если известно максимальное смещение за кадр, можешь ускорить код, ведя поиск объекта только в окрестности предыдущего расположения.
И только если у тебя целая категория разнообразных, но похожих объектов, и ты готов предоставить неколько десятков тысяч изображений как с наличием, так и с отсутствием искомого объекта, только тогда стоит задумываться о машинном обучении.