Оценка скорости и сложности алгоритмов спектрального преобразования изображений в системах наблюдения за морскими судами

Abstract

Исследуется процесс развития современных систем видеонаблюдения на морском транспорте, а также затронуты некоторые приложения и особенности передачи изображений и способы повышающие ее эффективность. Системы морского наблюдения могут использоваться для повышения безопасности портов, аэропортов, торговых и военных судов, а также для контроля морского движения в портах и каналах, защиты прибрежных и нефтяных платформ. Камеры являются одним из основных датчиков этих систем. Они дешевы и дополняют другие типы датчиков. В данной работе представлен результаты исследований по использованию алгоритм быстрого преобразования Фурье с децимацией во времени при размерности-22´22 при обработке морских сюжетов, полученных из различных камер наблюдения за крымским мостом. Предложенный алгоритм получен путем применения двухэтапного подхода к декомпозиции и внедрению эффективной методики группировки поворотных множителей Фурье-преобразования в комплексной форме. Анализируется арифметическая сложность предлагаемого алгоритма и вычисляется количество действительных умножений и сложений для различных размеров преобразования и изображений морских судов. Кроме того, выполнена оценка скорости передачи и сложности обработки морских изображений для различных форматов и разрешения. The process of development of modern video surveillance systems in maritime transport is investigated, as well as some applications and features of image transmission and methods that increase its efficiency are touched upon. Maritime surveillance systems can be used to improve the security of ports, airports, commercial and military vessels, as well as to control sea traffic in ports and channels, protect coastal and oil platforms. Cameras are one of the main sensors of these systems. They are cheap and complement other types of sensors. This paper presents the results of research on the use of the fast Fourier transform algorithm with decimation in time at a dimension of-22´22 when processing marine scenes obtained from various surveillance cameras for the Crimean bridge. The proposed algorithm is obtained by applying a two-stage approach to decomposition and implementing an effective method for grouping the rotary multipliers of the Fourier transform in a complex form. The arithmetic complexity of the proposed algorithm is analyzed and the number of real multiplications and additions for various sizes of transformation and images of sea vessels is calculated. In addition, the estimation of the transmission speed and complexity of processing marine images for various formats and resolutions was performed.