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  • 發布時間:2020-04-15 17:49 原文鏈接: “紅外熱成像+計算機視覺”動物行為研究技術(二)

     

    為了保證紅外熱成像相機能夠在復雜多變的自然環境下正常工作,WIC相機配備了專業的室外防護罩及安裝支架和配件。防護罩具備IP67的防護等級(最高的防塵等級和僅次于長時間浸泡的防水等級),并內置了加熱系統和鍺窗(鍺元素化學性質較為穩定且在遠紅外波段透光性較好),因此能夠出色應對灰塵、雨雪、冰凍等惡劣天氣。

          

    一款優秀的產品離不開友好的軟件。WIC相機配備出色的專業的熱成像采集和分析軟件——Coreplayer。除了能夠自動識別和配置地址,快速穩定地連接相機外,Coreplayer還包含多種調色板和測量工具,實現了點、線、面的動態測量和直觀呈現。

     

    拍攝圖片展示:

          

    對于研究動物行為的學者,尤其是昆蟲學家,怎樣觀察動物的行為是個令人頭大的難題。野外觀察更難,主要在于定位個體和整個生命周期的持續觀察。當研究者需要對行為做定量分析時難度又增加了一層。所以近年來,工業領域的機器視覺和計算機視覺被用來克服上述動物行為學研究中碰到的現實問題,進一步揭示動物的行為模式。

     計算機視覺是指用攝影機和計算機代替人眼,對目標進行識別、跟蹤和測量,并進一步處理獲取的圖像,從中獲取信息。計算機視覺結合了機器視覺和圖像分析技術,目標是從圖像中獲取物理對象的明確而有意義的描述。機器視覺通常用在工業和機器人領域,而圖像分析技術指的是2D圖像的算法分析和圖像的轉換(旋轉等)。對于動物行為學研究,另一個關鍵的描述是物理對象的運動。如下圖,C. Ferrario等人為研究不同濃度的殺蟲劑毒死蜱(CPF)對大型溞游泳行為的影響,便使用了行為觀測中常見的運動時間、距離和速率等參數。

     

    以“計算機視覺”為基礎的動物行為觀測系統由動物行為分析軟件、動物活動室/池、攝像頭等組成,通過數碼攝像頭錄制數碼視頻,并通過軟件在計算機上根據反差法(彩色或黑白)原理對視頻中的目標動物進行行為分析。

     

     
    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,可以對多孔板中的動物、迷宮、野外開闊區域、魚缸(池)、動物籠舍中的動物如昆蟲、魚類、爬行類、嚙齒類或其他動物及野外動物的行為視頻進行分析。

    可獲得數10種行為學參數,包括活動時間與非活動時間、運行速度、加速度、移動距離、移動方向、在某一區域的逗留時間、在某一區域的出現次數及對興趣點的接觸次數等。

     

    “紅外熱成像+計算機視覺”動物行為研究系統充分利用了工業領域的成熟技術,可同時用于昆蟲等動物行為學、生理學等領域,既能獲取基本的形態學參數,又能通過體溫變化得出大量生物學信息。


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