Real-time marine vessel surveillance video system
Authors: Фахми Ш.С. , Селиверстов С.А. , Костикова Е.В. , Муксимова Р.Р. , Титов В.О. 
Published: June 2021

Анализируется процесс развития систем наблюдения. Раскрываются особенности технологических изменений систем наблюдения 1-го, 2-го и 3-го поколений. Декларируется, что современные полупроводниковые технологии позволяют перейти к более развитым системам видеонаблюдения 3-го поколения, где преобразование и обработка видеоинформации выполняются непосредственно в видеодатчиках на этапе формирования кадров. Умные камеры расширяют функциональность видеосенсора 3-го поколения, обеспечивая бортовую высокоуровневую обработку видео. Рассмотрены эволюция систем наблюдения и архитектура обработки видеоинформации с использованием интеллектуальных видеокамер с высоким динамическим диапазоном. Представлена графическая интерпретация, иллюстрирующая процесс эволюции систем видеонаблюдения от 1-го к 3-му поколению. Проанализированы функции современных систем видеонаблюдения и переход от высокоуровневой обработки видео из систем общего назначения во встраиваемые системы. Рассмотрен состав видеосистемы наблюдения с использованием интеллектуальной видеокамеры, включающий видеодатчик, блок обработки и блок управления связи. Описаны условия в которых морские системы видеонаблюдения используются. Приведены результаты экспериментальных исследований и выполнены оценки производительности. Показаны достигнутые результаты производительности для различных реализаций алгоритма обнаружения морских судов и необходимое время выполнения при обработке одного изображения с полным разрешением на стандартном настольном компьютере Pentium 4 с частотой 2,4 ГГц. с использованием реконфигурируемой системой на кристалле.

The process of development of observation systems is analyzed. The features of technological changes in observation systems of the 1st, 2nd and 3rd generations are revealed. It is declared that modern semiconductor technologies make it possible to move to more advanced third-generation video surveillance systems, where the conversion and processing of video information is performed directly in video sensors at the stage of framing. Smart cameras extend the functionality of the 3rd generation image sensor to provide on-board high-level video processing. The evolution of surveillance systems and architecture of video information processing using smart cameras with a high dynamic range are considered. A graphical interpretation is presented that illustrates the evolution of video surveillance systems from the 1st to the 3rd generation. The functions of modern video surveillance systems and the transition from high-level video processing from general-purpose systems to embedded systems are analyzed. The composition of a video surveillance system using an intelligent camera is considered, including a video sensor, a processing unit and a communication control unit. The conditions in which marine video surveillance systems are used are described. The results of experimental studies are presented and performance estimates are performed. Shown are the achieved performance results for various implementations of the ship detection algorithm and the required execution time when processing one full resolution image on a standard Pentium 4 desktop computer running at 2.4 GHz. using a reconfigurable system on a chip.