動(dòng)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(dòng)物行為分析軟件、動(dòng)物活動(dòng)室/池等組成。通過(guò)錄制高質(zhì)量動(dòng)物活動(dòng)視頻，并在計(jì)算機(jī)上使用專業(yè)動(dòng)物行為分析軟件對(duì)視頻中的目標(biāo)動(dòng)物進(jìn)行分析，從而獲得目標(biāo)動(dòng)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(dòng)物可做3D跟蹤，包括X、Y、Z坐標(biāo)），進(jìn)而自動(dòng)計(jì)算獲得數(shù)十種動(dòng)物行為學(xué)的參數(shù)。可用于單目標(biāo)動(dòng)物行為觀測(cè)分析和多目標(biāo)動(dòng)物行為觀測(cè)分析，可以對(duì)多孔板中的動(dòng)物、迷宮、野外開闊區(qū)域、魚缸（池）、動(dòng)物籠舍中的動(dòng)物如昆蟲、魚類、爬行類、嚙齒類或其他動(dòng)物及野外動(dòng)物的行為視頻進(jìn)行分析。結(jié)合動(dòng)物呼吸測(cè)量，可同步化監(jiān)測(cè)動(dòng)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(dòng)物的種類、研究?jī)?nèi)容和目的可選配不同的USB攝像頭及光學(xué)鏡頭

2.動(dòng)物行為觀測(cè)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(dòng)物活動(dòng)室/池（選配）：定制化動(dòng)物行為觀測(cè)室或觀測(cè)池

技術(shù)指標(biāo)

1.動(dòng)物行為觀測(cè)分析軟件可觀測(cè)分析：

位置坐標(biāo)（包括前、后、中線中心、重心）

移動(dòng)距離

速度和速率

加速度

移動(dòng)方向

取向

身體彎曲（如擺尾頻率、身體擺動(dòng)）

移動(dòng)方向和取向變化速率

活動(dòng)/非活動(dòng)時(shí)間和比例

選區(qū)花費(fèi)時(shí)間和比率

動(dòng)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(dòng)物體、動(dòng)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(wèn)次數(shù)等）中計(jì)算獲得。

3.動(dòng)物行為觀測(cè)分析軟件具備多種基于反差法和背景減除法的過(guò)濾功能。

4.可以在單個(gè)競(jìng)技場(chǎng)內(nèi)跟蹤多個(gè)動(dòng)物，即使動(dòng)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(dòng)物識(shí)別隱藏或移出視線應(yīng)用。如果需要，可以輕松識(shí)別和更正任何跟蹤錯(cuò)誤。

5.軟件可識(shí)別跟蹤多個(gè)身體點(diǎn)（質(zhì)心、頭、中線中心、尾），用于運(yùn)動(dòng)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(dòng)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(jìng)技場(chǎng)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(dòng)物進(jìn)行跟蹤和分析，而不必跟蹤所有動(dòng)物。可以省略或包含用戶定義的時(shí)間間隔以進(jìn)行跟蹤。

7.通過(guò)兩個(gè)攝像頭或文件（立體技術(shù)），軟件可對(duì)空氣中或水中的焦點(diǎn)動(dòng)物進(jìn)行真正的3D視頻跟蹤，同時(shí)考慮到空對(duì)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(dòng)（例如，用于毒理學(xué)或生物醫(yī)學(xué)測(cè)定）?？梢蕴砑佑脩舳x的處理方法來(lái)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(dòng)方式對(duì)進(jìn)出這些感興趣區(qū)域的行為進(jìn)行評(píng)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(zhǎng)850nm。

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

應(yīng)用案例

1.Jodi等人研究了升高CO2濃度水平對(duì)微鰭烏賊（I. pygmaeus）同種導(dǎo)向行為和活動(dòng)水平的影響，發(fā)現(xiàn)CO2升高通過(guò)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(yáng)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(dòng)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(dòng)物行為觀測(cè)分析軟件分析了烏賊在A區(qū)域花費(fèi)時(shí)間和訪問(wèn)次數(shù)，以及活動(dòng)時(shí)間、移動(dòng)總距離和平均速度。

2.C. Dye等人使用風(fēng)洞系統(tǒng)和動(dòng)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(dòng)速率和飛行速率，殺蚊效率高。而揮發(fā)態(tài)的炔丙菊酯對(duì)蚊子飛行行為的影響與對(duì)照組并無(wú)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