Approaches to real-time mental fatigue and cognitive load assessment in maritime operations via rgb video analysis

Abstract

Maritime transportation remains the cornerstone of the global economy, facilitating over 80% of international trade. However, mental fatigue, increased cognitive load, and stress are constant risks that can lead to decreased performance, errors, and catastrophic outcomes. Statistics indicate that the human factor is the primary cause of over 75% of maritime accidents. Existing fatigue monitoring methods have significant limitations due to the high cost and invasiveness of equipment. Instead of relying on traditional physiological sensors, the proposed approach uses RGB video stream analysis to track physical indicators of fatigue, such as posture, head position, and eye closure frequency. This solution allows real-time monitoring of seafarers' condition without infringing on their privacy or adding additional burdens. The development of such a monitoring system will be a significant step toward enhancing the safety and efficiency of maritime operations. Морський транспорт є основою світової економіки, забезпечуючи понад 80% міжнародної торгівлі. Однак розумова втома, підвищене когнітивне навантаження та стрес є постійними ризиками, що можуть призвести до зниження ефективності, помилок і катастрофічних наслідків. Статистика свідчить, що людський фактор є основною причиною понад 75% морських аварій. Виявлено, що існуючі методи моніторингу втоми мають значні обмеження через високу вартість та інвазивність обладнання. Замість традиційних фізіологічних сенсорів, пропонується використовувати RGB відеоаналіз для відстеження фізичних показників втоми, таких як поза, положення голови та частота закриття очей. Це рішення дозволяє моніторити стан моряків без порушення їх приватності та додаткових витрат. Розробка такої системи моніторингу стане важливим кроком для підвищення безпеки та ефективності морських операцій.