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動物視頻跟蹤和行為分析系統(tǒng)由高清高幀頻工業(yè)相機(jī)、動物行為分析軟件、動物活動室/池等組成。通過錄制高質(zhì)量動物活動視頻，并在計(jì)算機(jī)上使用專業(yè)動物行為分析軟件對視頻中的目標(biāo)動物進(jìn)行分析，從而獲得目標(biāo)動物隨時(shí)間變化的行為軌跡（X坐標(biāo)和Y坐標(biāo)；單個(gè)動物可做3D跟蹤，包括X、Y、Z坐標(biāo)），進(jìn)而自動計(jì)算獲得數(shù)十種動物行為學(xué)的參數(shù)?？捎糜趩文繕?biāo)動物行為觀測分析和多目標(biāo)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(qū)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(jìn)行分析。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。

功能配置

1.USB3.0或USB2.0彩色攝像頭：根據(jù)研究動物的種類、研究內(nèi)容和目的可選配不同的USB攝像頭及光學(xué)鏡頭

2.動物行為觀測分析軟件LoliTrack5

3.紅外光板（選配）：用于室內(nèi)透明魚缸等的紅外照明，可提高反差，模擬黑暗環(huán)境

4.動物活動室/池（選配）：定制化動物行為觀測室或觀測池

技術(shù)指標(biāo)

1.動物行為觀測分析軟件可觀測分析：

位置坐標(biāo)（包括前、后、中線中心、重心）

移動距離

速度和速率

加速度

移動方向

取向

身體彎曲（如擺尾頻率、身體擺動）

移動方向和取向變化速率

活動/非活動時(shí)間和比例

選區(qū)花費(fèi)時(shí)間和比率

動物到選區(qū)中心的距離

個(gè)體間距離（IID）

距選區(qū)中心距離

2.所有參數(shù)都能夠從單個(gè)動物體、動物群體（處理組）或者用戶自定義區(qū)域（還可統(tǒng)計(jì)區(qū)域停留時(shí)間和訪問次數(shù)等）中計(jì)算獲得。

3.動物行為觀測分析軟件具備多種基于反差法和背景減除法的過濾功能。

4.可以在單個(gè)競技場內(nèi)跟蹤多個(gè)動物，即使動物具有相同（或不同）的形狀，顏色和大小，可以遮擋處理（如碰撞或交叉路徑），以及可以將動物識別隱藏或移出視線應(yīng)用。如果需要，可以輕松識別和更正任何跟蹤錯(cuò)誤。

5.軟件可識別跟蹤多個(gè)身體點(diǎn)（質(zhì)心、頭、中線中心、尾），用于運(yùn)動學(xué)研究（如尾拍頻率、身體振蕩等）或特定行為（傾向或運(yùn)動方向，轉(zhuǎn)彎速度等）。

6.軟件兼容大部分相機(jī)和視頻格式，可以在一個(gè)或多個(gè)競技場中跟蹤任何形狀或大小的生物體。具備視頻錄制和編輯工具，圖形、熱圖，并可以導(dǎo)出帶有數(shù)據(jù)疊加的視頻或圖像文件或具有用戶定義輸出的Excel數(shù)據(jù)文件。用戶可以挑選出單個(gè)動物進(jìn)行跟蹤和分析，而不必跟蹤所有動物?？梢允÷曰虬脩舳x的時(shí)間間隔以進(jìn)行跟蹤。

7.通過兩個(gè)攝像頭或文件（立體技術(shù)），軟件可對空氣中或水中的焦點(diǎn)動物進(jìn)行真正的3D視頻跟蹤，同時(shí)考慮到空對水光的透射。軌跡的數(shù)字3D模型可以以不同的格式導(dǎo)出，以便在其他軟件包中進(jìn)一步可視化或分析。

8.其他應(yīng)用包括在 24 孔、48 孔或 96 孔微量滴定板中跟蹤生物體，以快速篩選活性水平或運(yùn)動（例如，用于毒理學(xué)或生物醫(yī)學(xué)測定）?？梢蕴砑佑脩舳x的處理方法來幫助進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

9.可以應(yīng)用任意數(shù)量的用戶定義的興趣區(qū)域，以便以自動方式對進(jìn)出這些感興趣區(qū)域的行為進(jìn)行評估。

10.USB彩色高分辨率數(shù)碼攝像系統(tǒng)：

USB3.1彩色高清高幀頻工業(yè)攝像機(jī)：緊湊設(shè)計(jì)，分辨率2592 x 1944 (5.04 MP)，幀率48FPS，芯片尺寸1/2.5" (5.702 mm x 4.277 mm)，重量33g。包括USB數(shù)據(jù)線、三腳架適配器、壁掛式支架安裝。

高品質(zhì)定焦鏡頭：可選配6mm、8mm、12mm、16mm、25mm、50mm焦距可選。

紅外光板：大小25×11cm至113cm×51cm共5種尺寸可選，波長850nm。

11.可同時(shí)選配動物能量代謝測量及微型植入式體溫心率監(jiān)測。

應(yīng)用案例

1.Jodi等人研究了升高CO2濃度水平對微鰭烏賊（I. pygmaeus）同種導(dǎo)向行為和活動水平的影響，發(fā)現(xiàn)CO2升高通過多種機(jī)制改變行為，在CO2升高時(shí)，不同行為特征的變化具有不同的機(jī)制（見下圖）。CO2升高可能導(dǎo)致神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)的一系列變化，包括但不限于GABA-，Glu-，ACh和DA門控Cl?通道以及可能的GABA門控陽離子通道的功能改變。由于不同的神經(jīng)回路產(chǎn)生不同的行為，只有神經(jīng)系統(tǒng)中的一些CO2誘導(dǎo)的變化可能導(dǎo)致特定行為特征的改變。其中個(gè)體的行為分析便是使用了視頻跟蹤的方法，首先將動物暴露在大氣CO2水平 (～450?µatm) 或(～1000?µatm)下，然后沿著鏡子選定一個(gè)3厘米寬的區(qū)域A，借助動物行為觀測分析軟件分析了烏賊在A區(qū)域花費(fèi)時(shí)間和訪問次數(shù)，以及活動時(shí)間、移動總距離和平均速度。

2.C. Dye等人使用風(fēng)洞系統(tǒng)和動物視頻跟蹤和行為分析系統(tǒng)研究了暴露于揮發(fā)態(tài)和液體噴劑中的炔丙菊酯的飛行行為差異，發(fā)現(xiàn)液體噴劑能夠顯著增加蚊子的飛行次數(shù)、轉(zhuǎn)向率、平均移動速率和飛行速率，殺蚊效率高。而揮發(fā)態(tài)的炔丙菊酯對蚊子飛行行為的影響與對照組并無差異。

參考文獻(xiàn)：

1.Dye-Braumuller K C, Haynes K F, Brown G C. Quantitative analysis of Aedes albopictus movement behavior following sublethal exposure to prallethrin[J]. Journal of the American Mosquito Control Association, 2017, 33(4): 282-292.

2.Jodi T. Thomas, Blake L. Spady, Philip L. Munday, Sue-Ann Watson; The role of ligand-gated chloride channels in behavioural alterations at elevated CO2 in a cephalopod. J Exp Biol 1 July 2021; 224 (13): jeb242335. 

產(chǎn)地：歐洲