Visual surveillance in the maritime domain has been explored for more than a decade. Although it has produced a number of working systems and resulted in a mature technology, surveillance has been restricted to the port facilities or areas close to the coastline assuming a fixed-camera scenario. This dissertation presents several contributions in the domain of maritime surveillance. First, a novel algorithm for open-sea visual maritime surveillance is introduced. We explore a challenging situation with a camera mounted on a buoy or other floating platform. The developed algorithm detects, localizes, and tracks ships in the field of view of the camera. Specifically, our method is uniquely designed to handle a rapidly moving camera. Its performance is robust in the presence of a random relatively-large camera motion. In the context of ship detection, a new horizon detection scheme for a complex maritime domain is also developed. Second, the performance of the ship detection algorithm is evaluated on a dataset of 55,000 images. Accuracy of detection of up to 88% of ships is achieved. Lastly, we consider the topic of detection of the vanishing line of the ocean surface plane as a way to estimate the horizon in difficult situations. This allows extension of the ship-detection algorithm to beyond open-sea scenarios.

Tato práce se zabývá a analyzuje možnosti, kterými je možno zjistit geografickou polohu ze snímků nebo videa pouze za použití vizuální informace z obrazu.    Výsledkem práce jsou dvě rozdílné metody geo-lokalizace. První z nich pracuje na principu hledání časů východu a západu Slunce. Hlavní výhodou této metody je její univerzálnost. Funguje s jakoukoliv kamerou umístěnou v externích prostorech a nevyžaduje přítomnost žádných specifických objektů ve scéně. Pro správný výsledek je třeba alespoň celodenní záznam z kamery. Výsledky jsou uspokojivé za každého počasí. Druhá metoda pracuje na základě analýzy stínů ve scéně. Správnou pozici je možno určit, s poměrně velkou přesností, pouze na základě dvou snímků pořízených v různém čase. Tato metoda vyžaduje přítomnost dvou objektů v obraze, které vrhají stín. Přesnosti výsledků navržených metod jsou vyhodnoceny a porovnány. Z výsledků vyplývá, že obě metody lze úspěšně použít pro odhad geografické polohy. Dále byla v rámci práce pořízena rozsáhlá datová sada obrazových sekvencí z volně přístupných webových kamer.

The topic of this master's thesis is the time lapse from stationary camera images. Unwanted phenomena, which arise in time lapse, were analyzed and algorithms to overcome these limitations were designed. The algorithms were implemented and compared using the captured dataset. The resulting application creates time lapse from the video input and allows users to choose the processing technique including the setting of appropriate parameters.