小鼠行為學(xué)自動(dòng)化分析系統(tǒng)
發(fā)布時(shí)間:2021-11-09 07:51
在大部分的哺乳動(dòng)物中基本上都有自發(fā)的活動(dòng)和社會(huì)行為等特征。由于小鼠的行為和活動(dòng)能夠定量的反映出小鼠對(duì)于外界環(huán)境和藥物的反應(yīng)。所以自發(fā)性活動(dòng)和社會(huì)行為的統(tǒng)計(jì)信息,對(duì)于生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域有著重要的意義。早期的動(dòng)物行為學(xué)的研究主要是依賴(lài)人工的標(biāo)記,這樣會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)的大部分時(shí)間在進(jìn)行重復(fù)的標(biāo)記工作,并且人工標(biāo)記具有一定的主觀性和偏差,對(duì)于參數(shù)定量化也存在著困難。近幾年隨著計(jì)算機(jī)視覺(jué)和圖形學(xué)技術(shù)的發(fā)展,在小鼠監(jiān)控和活動(dòng)行為的自動(dòng)檢測(cè)識(shí)別上面有了很大的進(jìn)步?梢酝ㄟ^(guò)圖像處理的方法,自動(dòng)的處理視頻中小鼠的行為和活動(dòng)。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型經(jīng)過(guò)10幾年的不斷完善和改進(jìn),在圖像識(shí)別、自然語(yǔ)言處理、視頻處理等方便都有了突破性的進(jìn)展。本文主要采用了傳統(tǒng)的圖像預(yù)處理方法和YOLO模型相結(jié)合的方法,對(duì)小鼠的運(yùn)動(dòng)和行為的視頻信息進(jìn)行自動(dòng)化處理。使用了分割算法對(duì)小鼠的輪廓信息進(jìn)行提取,并通過(guò)小鼠的身體部位信息,進(jìn)行整合并判斷小鼠的所發(fā)生的行為。通過(guò)小鼠轉(zhuǎn)圈實(shí)驗(yàn)來(lái)對(duì)小鼠的前庭損傷進(jìn)行定量的分析。并且對(duì)程序進(jìn)行優(yōu)化,讓程序進(jìn)行并行化處理,大幅度的增快了處理的速度。這樣在處理量巨大的情況下,也可以在很短的時(shí)間內(nèi)得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果,加快了實(shí)驗(yàn)進(jìn)...
【文章來(lái)源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:55 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖21分析系統(tǒng)組成
哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文模塊分析模塊,主要是通過(guò)對(duì)破壞了前庭功能的小鼠進(jìn)行析小鼠的傾聽(tīng)受損情況,以此來(lái)對(duì)普通的小鼠進(jìn)行對(duì)比行為和多只小鼠的相互行為進(jìn)行跟蹤,來(lái)對(duì)小鼠的生理分析過(guò)程 塊都會(huì)用到經(jīng)過(guò)圖片預(yù)處理和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)定位識(shí)以通過(guò)不同小鼠的身體部位坐標(biāo),來(lái)對(duì)小鼠的的行為進(jìn)連接小鼠的頭部 身體重心和尾部,來(lái)測(cè)量小鼠的身體
2.3 本章小結(jié)本章主要介紹了拍攝環(huán)境和自動(dòng)化處理程序之間的流程關(guān)系,詳細(xì)介紹了鼠籠環(huán)境的搭建,相機(jī)和燈光的選擇 小鼠的活動(dòng)空間大概為 43cm*33cm,空間范圍足以讓四只小鼠自由活動(dòng)不受影響 紅外攝像頭可以清楚的拍攝到整個(gè)底部和 1/3 的墻壁 這樣就保證了即使小鼠爬墻,也可以拍攝到 不透光黑布的包裹,可以保證小鼠不會(huì)受到外部燈光的影響,增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確度
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于輪廓的小鼠懸尾實(shí)驗(yàn)行為分析算法研究[J]. 李松柏,張衛(wèi)華,胡光亮. 計(jì)算機(jī)技術(shù)與發(fā)展. 2018(08)
[2]梔子厚樸湯對(duì)小鼠抗抑郁作用研究[J]. 初云海,來(lái)杰,賈靜麗,國(guó)紫薇,田明. 中醫(yī)藥學(xué)報(bào). 2017(06)
[3]飲用水中添加脂多糖對(duì)小鼠能量代謝及行為的影響[J]. 袁業(yè)現(xiàn),余璐璐,廖正睿,朱燦俊,蔡興才,朱曉彤,江青艷,束剛,高萍. 華南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(06)
[4]實(shí)驗(yàn)小鼠運(yùn)動(dòng)參數(shù)的模板匹配及粒子濾波提取方法[J]. 張繼文,梁桐,張淑平. 自動(dòng)化學(xué)報(bào). 2018(01)
[5]Shank3基因敲除自閉癥小鼠的焦慮樣行為分析[J]. 劉加強(qiáng),胡敏,郭保霖,謝育英,武勝昔,王文挺. 神經(jīng)解剖學(xué)雜志. 2016(05)
[6]基于人計(jì)算的小鼠行為識(shí)別[J]. 劉景,鄧莎莎,童晶,陳正鳴. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用. 2014(02)
[7]小鼠動(dòng)物實(shí)驗(yàn)方法系列專(zhuān)題(七)曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn)在小鼠行為分析中的應(yīng)用[J]. 王維剛,劉震澤,吳文婷,萬(wàn)穎寒,嚴(yán)惠敏. 中國(guó)細(xì)胞生物學(xué)學(xué)報(bào). 2011(11)
[8]基于輪廓曲率和譜系聚類(lèi)的大鼠體態(tài)自動(dòng)識(shí)別[J]. 張敏,張恒義,鄭筱祥. 浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2006(03)
本文編號(hào):3484927
【文章來(lái)源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:55 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖21分析系統(tǒng)組成
哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文模塊分析模塊,主要是通過(guò)對(duì)破壞了前庭功能的小鼠進(jìn)行析小鼠的傾聽(tīng)受損情況,以此來(lái)對(duì)普通的小鼠進(jìn)行對(duì)比行為和多只小鼠的相互行為進(jìn)行跟蹤,來(lái)對(duì)小鼠的生理分析過(guò)程 塊都會(huì)用到經(jīng)過(guò)圖片預(yù)處理和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)定位識(shí)以通過(guò)不同小鼠的身體部位坐標(biāo),來(lái)對(duì)小鼠的的行為進(jìn)連接小鼠的頭部 身體重心和尾部,來(lái)測(cè)量小鼠的身體
2.3 本章小結(jié)本章主要介紹了拍攝環(huán)境和自動(dòng)化處理程序之間的流程關(guān)系,詳細(xì)介紹了鼠籠環(huán)境的搭建,相機(jī)和燈光的選擇 小鼠的活動(dòng)空間大概為 43cm*33cm,空間范圍足以讓四只小鼠自由活動(dòng)不受影響 紅外攝像頭可以清楚的拍攝到整個(gè)底部和 1/3 的墻壁 這樣就保證了即使小鼠爬墻,也可以拍攝到 不透光黑布的包裹,可以保證小鼠不會(huì)受到外部燈光的影響,增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確度
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于輪廓的小鼠懸尾實(shí)驗(yàn)行為分析算法研究[J]. 李松柏,張衛(wèi)華,胡光亮. 計(jì)算機(jī)技術(shù)與發(fā)展. 2018(08)
[2]梔子厚樸湯對(duì)小鼠抗抑郁作用研究[J]. 初云海,來(lái)杰,賈靜麗,國(guó)紫薇,田明. 中醫(yī)藥學(xué)報(bào). 2017(06)
[3]飲用水中添加脂多糖對(duì)小鼠能量代謝及行為的影響[J]. 袁業(yè)現(xiàn),余璐璐,廖正睿,朱燦俊,蔡興才,朱曉彤,江青艷,束剛,高萍. 華南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(06)
[4]實(shí)驗(yàn)小鼠運(yùn)動(dòng)參數(shù)的模板匹配及粒子濾波提取方法[J]. 張繼文,梁桐,張淑平. 自動(dòng)化學(xué)報(bào). 2018(01)
[5]Shank3基因敲除自閉癥小鼠的焦慮樣行為分析[J]. 劉加強(qiáng),胡敏,郭保霖,謝育英,武勝昔,王文挺. 神經(jīng)解剖學(xué)雜志. 2016(05)
[6]基于人計(jì)算的小鼠行為識(shí)別[J]. 劉景,鄧莎莎,童晶,陳正鳴. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用. 2014(02)
[7]小鼠動(dòng)物實(shí)驗(yàn)方法系列專(zhuān)題(七)曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn)在小鼠行為分析中的應(yīng)用[J]. 王維剛,劉震澤,吳文婷,萬(wàn)穎寒,嚴(yán)惠敏. 中國(guó)細(xì)胞生物學(xué)學(xué)報(bào). 2011(11)
[8]基于輪廓曲率和譜系聚類(lèi)的大鼠體態(tài)自動(dòng)識(shí)別[J]. 張敏,張恒義,鄭筱祥. 浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2006(03)
本文編號(hào):3484927
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