自動動物行為學分析系統通過整合視頻追蹤、無線傳感、AI深度學習及云計算技術,實現了對動物行為的高精度、高通量、自動化分析,為神經科學、藥理學、農學等領域的研究提供了高效解決方案。以下從系統核心功能、技術優勢、應用場景及典型系統介紹四個方面展開說明:
一、系統核心功能
多模態數據采集:
視頻追蹤:結合智能化提取、圖像增強、抗干擾技術,實現全自動化、智能化、高通量超精細行為指標捕獲。支持多攝像頭同步實驗,實時分析運動軌跡、飲食等復雜行為,并生成三維行為模型和統計報告。
無線傳感:集成微型慣性傳感器(三維加速度計、陀螺儀、磁力計)與生理檢測系統,實時采集三維空間加速度、角速度、偏航角、俯仰角、翻滾角等十余項運動指標,以及心跳、體溫等生理指標。
AI深度學習分析:
行為聚類分析:通過無監督聚類算法,將動作片段分割為行為模式(如奔跑、站立、梳理),識別精細動作差異。
多骨骼點識別與3D姿態分析:全自動化識別鼻尖、雙眼、雙耳、四肢、尾根等關鍵點,精確跟蹤三維運動軌跡,獲取頭部位置、凝視方向、身體和四肢姿勢等參數。
高通量實驗管理:
多目標追蹤:支持多只動物同時實驗(如社交行為、攻擊行為),確保近距離接觸時精細行為指標的準確捕獲。
標準化實驗模塊:內置恐懼記憶測試、疲勞測試、穿梭學習記憶檢查等標準化實驗模塊,支持曠場、水迷宮、高架十字迷宮、新物體識別等多種實驗模式。
二、技術優勢
高精度與高靈敏度:
視頻追蹤技術結合抗明亮光線干擾、除噪技術,確保在復雜環境下行為識別的準確性。
無線傳感技術實現無損數據傳輸,采集速率快,硬件體積小、重量輕,易于集成。
全自動化與智能化:
AI深度學習算法自動分析行為模式,減少人為誤差,提高數據質量和實驗效率。
系統支持實時在線/離線視頻分析,自帶多種統計檢驗算法,滿足大數據分析需求。
多模態數據融合:
結合視頻追蹤與無線傳感技術,同步采集生理信號與行為數據,揭示行為變化與病理機制的關聯。
形成獨具特色的醫學行為指標庫,為神經科學研究提供從被動追蹤到自主創新的跨越。
三、應用場景
神經科學研究:
評估阿爾茨海默病模型的空間記憶(Y迷宮/八臂迷宮),動作識別誤差小于0.5%。
研究帕金森病模型步態異常,實時響應延遲小于10ms。
藥效評估:
篩選抗抑郁藥(懸尾實驗不動時間統計),行為分類準確率大于95%。
分析藥物對動物行為的影響,為藥物研發提供科學依據。
農學研究:
通過三維軌跡重建研究昆蟲的取食習性、性誘劑或殺蟲植物對昆蟲的影響。
支持昆蟲行為學研究,如昆蟲飛行軌跡獲取。
四、典型系統介紹
多目標精細行為分析系統:
核心創新:結合視頻追蹤與無線傳感技術,實現生物模式動物精細行為檢測。
應用案例:已用于大小鼠跑步機耐力實驗、帕金森癥、多發性硬化癥等多種疾病模型研究。
AI動物精細行為視頻分析系統:
核心技術:AI賦能深度學習神經網絡算法,結合云計算技術,快速追蹤并分析動物目標行為。
功能特點:支持3D可視化建模,重建動物骨骼動態;自動化報告輸出60余項指標,避免人工統計誤差。
BAS-100動物行為學分析系統:
功能完善:支持多種動物行為學實驗,支持任意形狀開放場的視頻識別。
分析指標豐富:提供200項指標(如軌跡圖、熱圖、活動量折線圖等),自動完成數據分析并導出報告。
全模塊化設計:參數可調,可自定義不同實驗類型,滿足更多實驗需求。











