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    动物行为研究新技术——VISIR动物行为观测分析系统案例

    发布时间: 2020-03-02  点击次数: 1267次

    VISIR是由北京易科泰生态技术有限公司提供的动物行为研究系统,具备视频跟踪、行为分析、温度测量成像等多重功能。系统基于可见光(VIS)与长波红外热成像技术(IR),由可见光摄像头、红外热成像仪、动物行为分析软件、动物活动室/池等组成。通过可见光数码摄像头及长波红外热成像录制数码视频,并通过软件在计算机上根据反差法或背景减除法的原理和红外热成像温度测量技术对视频中的目标动物(单个或多个)、动物不同部位进行行为分析、温度时空分布分析。

     

    VISIR系统的核心之一是红外热成像技术。红外热成像是记录地球上任何物体释放的、在电磁波谱中处于红外波段的光并且对其成像的技术。物体和生命体的属性和状态能够通过它们表面的温度分布图像来衡量。热成像的应用领域非常广泛,例如工业、安防、军事、科研等。在自然科学研究中,相较于其他方法,热成像技术提供了一种安全、无损伤的测量和数据获取手段,而且在人类医学和兽医学、生态学、动物学等领域已有大量的应用。

     

    在动物行为学研究领域,红外热成像配合可见光成像可用来测量处于胁迫条件下、进行不同类型的行为时的体温变化,并对特定行为进行识别和活动状态进行分析。我们可以通过以下3个案例了解红外热成像技术在动物行为领域的应用。

     

    研究案例1 灵长类面部表情和生理研究

    日本京都大学类人猿研究院的中山借助红外热成像技术发现在有潜在威胁的人(如手持抓捕网、身着实验服的工作人员)在场时,猕猴通过露齿和其他面部表情表达它们的负面情绪,同时猕猴鼻区的温度在10-30s内显著下降。中山等人据此判断:鼻区温度的降低能够作为非人类灵长类情绪从中性到负面变化的一个可靠和准确指标。

     

     

    研究案例2 面部的可视化温度测量

    捷克马萨里克大学医学院对年龄在20-30岁之间的12名志愿者(4名男性和8名女性),摄入约一茶匙的辣椒提取物(1.17g,约0.0587g纯辣椒素),在摄入前后利用红外热成像进行面部和颈部可视化的温度测量。观察到口腔区域眼角颈部鼻子区域正面区域等各区域温度均升高,口腔区域升高得非常明显同时,观察到喜欢辣味的人比不吃辣的面部温度上升幅度小,上升较慢。

     

     

    研究案例3 啮齿类动物社会等级和撕咬行为的识别

    红外热成像技术能够为识别啮齿类动物社会等级和撕咬等行为提供依据。如下左图中的一对雄性大鼠,左侧个头大,鼠尾温度也高。鼠尾温度高,意味着鼠的自信心更强、更无畏,攻击性更高,社会等级也更高。

    而撕咬行为很难通过人眼观察到,因为它会在啮齿类动物身体接触甚至遮挡的时候快速发生。但是被攻击者的毛发上残留的唾液会失去温度,据此通过热成像就能够轻易发现。如右下图中的左侧,鼠身上的蓝色斑点(低温区)即为撕咬留下的唾液。

     

    VISIR动物行为观测分析系统

    北京易科泰生态技术有限公司为您提供人、猴、大小鼠等动物的行为研究的VISIR系统——Thermo-RGB医学双光红外热成像仪+专业动物行为分析软件

    Thermo-RGB相机集成全高清RGB镜头和红外热成像镜头,双镜头可同时成像并显示和录制视频。

     

    该相机具备以下优点,能满足您的研究需求:

    高温度灵敏度:0.03℃,高于0.03℃的温度差异即可分辨出来。

    高空间分辨率:640×512,成像清晰,效果好。

    高精度高稳定性:精度±1℃,提供的黑体校准套件能够保证温度的实时校准,从而保证测温的精确和稳定。

    窄测温量程:0-50℃,保证测量精度。于面部、人体、猴、大小鼠等温度测量。

    高温/低温报警:配套软件支持两级彩色警示功能,将温度异常的部位用醒目颜色表示出来。

    优质的数码可见光相机:1920×1080,3D降噪,自动对焦。能够拍摄出出色的RGB图像,辅助红外热成像使用,也可对啮齿类动物的行为进行跟踪记录,使用动物行为分析软件分析。

     

    对于动物个体或者多只动物,Thermo-RGB医学双光红外热成像仪记录的可见光视频和红外热成像视频,可使用动物行为分析软件基于身体颜色和温度假彩色对目标进行识别区分,进一步分析获得行为学参数,如移动距离、速度和速率、加速度、移动方向、取向、移动方向和取向变化速率、活动/非活动时间和比例、个体间距离(IID)、区域访问次数和停留时间等。