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技術(shù)(Technology)
VISIR動物行為觀測分析系統(tǒng)

時間:2019-06-11

作者:易科泰

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簡介:

VISIR動物行為觀測分析系統(tǒng)基于可見光與長波紅外熱成像技術(shù),由可見光攝像頭、紅外熱成像儀、動物行為分析軟件、動物活動室/等組成。通過可見光數(shù)碼攝像頭及長波紅外熱成像錄制數(shù)碼視頻,并通過軟件在計算機上根據(jù)反差法或背景減除法的原理(可見光部分)和紅外熱成像溫度測量技術(shù)(紅外熱成像部分)對視頻中的目標動物、動物不同部位進行行為分析、溫度時空分布分析。

原始結(jié)果包括目標動物隨時間變化的行為軌跡(X坐標和Y坐標;單個動物可做3D跟蹤,包括X、YZ坐標)和溫度時空分布動態(tài)。配套軟件可對原始結(jié)果進行深入分析,給出數(shù)十種動物行為學(xué)的參數(shù)和感興趣區(qū)溫度的時空變化曲線。

微信截圖_20220301142506.png

可用于單目標動物行為觀測分析和多目標動物行為觀測分析,可以對實驗室中背景單一的環(huán)境里的動物,如多孔板中的動物、迷宮、野外開闊區(qū)域、魚缸(池)、動物籠舍中的動物如昆蟲、魚類、爬行類、嚙齒類、鳥類或其他動物的行為視頻進行行為學(xué)分析和溫度測量成像。對于野外動物(主要為恒溫動物),可進行溫度測量成像,同時使用動物行為分析軟件對熱成像視頻進行分析,從而有效避免可見光成像中復(fù)雜背景對動物識別分析造成的干擾。

結(jié)合動物呼吸測量,可同步化監(jiān)測動物行為與呼吸代謝。

微信截圖_20220301144415.png微信截圖_20220301144437.png 

工作原理:

       基于可見光成像技術(shù)與紅外熱成像技術(shù),根據(jù)反差法即目標動物與周圍環(huán)境的反差(要求目標動物與環(huán)境溫度反差及可見光色彩反差),通過動物行為分析軟件及紅外熱成像分析軟件,對視頻資料做行為學(xué)分析,并對動物溫度時空變化進行分析,可用于以下學(xué)科相關(guān)研究:

1. 昆蟲學(xué)研究:監(jiān)測環(huán)境脅迫下昆蟲的行為響應(yīng)和生理響應(yīng),動態(tài)測量和記錄昆蟲的行為、體溫。

2. 動物行為研究:監(jiān)測群居動物的交互行為、社群行為和等級(左下圖中,尾溫高的小鼠社群等級高)和交互時肉眼不可見的體溫變化。

3. 野生動物調(diào)查:以紅外熱成像為主,可見光成像為輔,對野生動物進行精準的定位和數(shù)量統(tǒng)計,并對其行為和生理狀態(tài)進行分析研究(右下圖中,紅外熱成像相機對大群聚居的巴西無尾蝙蝠進行察)。

分析時可設(shè)置目標區(qū)域,分析計算動物的活動時間與非活動時間、運行速度、加速度、移動距離、活動方向、活動取向、在某一區(qū)域的逗留時間、在某一區(qū)域的出現(xiàn)次數(shù)及對興趣區(qū)的接觸次數(shù)、動物不同部位溫度變化比較及溫度頻率直方圖分析等等??膳c動物呼吸代謝測量系統(tǒng)耦合,組成單通道或多通道動物行為監(jiān)測與呼吸代謝測量系統(tǒng)。

微信截圖_20220301145907.png

工作原理:

       基于可見光成像技術(shù)與紅外熱成像技術(shù),根據(jù)反差法即目標動物與周圍環(huán)境的反差(要求目標動物與環(huán)境溫度反差及可見光色彩反差),通過動物行為分析軟件及紅外熱成像分析軟件,對視頻資料做行為學(xué)分析,并對動物溫度時空變化進行分析,可用于以下學(xué)科相關(guān)研究:

1. 昆蟲學(xué)研究:監(jiān)測環(huán)境脅迫下昆蟲的行為響應(yīng)和生理響應(yīng),動態(tài)測量和記錄昆蟲的行為、體溫。

2. 動物行為研究:監(jiān)測群居動物的交互行為、社群行為和等級(左下圖中,尾溫高的小鼠社群等級高)和交互時肉眼不可見的體溫變化。

3. 野生動物調(diào)查:以紅外熱成像為主,可見光成像為輔,對野生動物進行精準的定位和數(shù)量統(tǒng)計,并對其行為和生理狀態(tài)進行分析研究(右下圖中,紅外熱成像相機對大群聚居的巴西無尾蝙蝠進行察)。

分析時可設(shè)置目標區(qū)域,分析計算動物的活動時間與非活動時間、運行速度、加速度、移動距離、活動方向、活動取向、在某一區(qū)域的逗留時間、在某一區(qū)域的出現(xiàn)次數(shù)及對興趣區(qū)的接觸次數(shù)、動物不同部位溫度變化比較及溫度頻率直方圖分析等等。可與動物呼吸代謝測量系統(tǒng)耦合,組成單通道或多通道動物行為監(jiān)測與呼吸代謝測量系統(tǒng)。

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產(chǎn)地:歐洲

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