【摘要】：實(shí)驗(yàn)動(dòng)物行為分析是高級中樞神經(jīng)功能研究的一項(xiàng)重要技術(shù)手段,不僅廣泛應(yīng)用于神經(jīng)心理學(xué)、神經(jīng)藥理學(xué)等傳統(tǒng)領(lǐng)域,而且延伸到人工智能、仿生學(xué)、腦機(jī)接口等新興交叉研究領(lǐng)域。運(yùn)動(dòng)行為參數(shù)化描述是行為分析的基礎(chǔ),因此建立動(dòng)物行為自動(dòng)分析方法對促進(jìn)相關(guān)學(xué)科的發(fā)展具有重要意義。 根據(jù)運(yùn)動(dòng)行為分析的要求和大鼠行為的特點(diǎn),本文提出混合高斯模型表征器-行為模型方法自動(dòng)分析大鼠曠野實(shí)驗(yàn)中的運(yùn)動(dòng)行為。 首先,應(yīng)用數(shù)字圖像處理技術(shù)自動(dòng)識別和跟蹤大鼠重心位置,記錄曠野實(shí)驗(yàn)中大鼠的時(shí)序運(yùn)動(dòng)軌跡;聯(lián)合使用穩(wěn)健LOWESS算法和RRM算法提取軌跡特征,并將軌跡劃分為靜止段和運(yùn)動(dòng)段兩個(gè)子行為。其次,用高斯混合模型表征法,識別“行進(jìn)”、“逗留”以及“飛奔(Darting)”等基本行為單元,進(jìn)而分析逗留段空間分布、Darting次數(shù)等評價(jià)大鼠曠野實(shí)驗(yàn)的量化參數(shù)。最后應(yīng)用隱馬爾科夫模型方法建立大鼠運(yùn)動(dòng)行為模型,用于描述不同狀態(tài)下的運(yùn)動(dòng)行為。 以睡眠剝奪對大鼠行為影響研究為例,對此方法進(jìn)行了初步應(yīng)用測試。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,逗留段空間分布較運(yùn)動(dòng)距離在各組間的差異更加顯著,更好地反映不同狀態(tài)大鼠空間運(yùn)動(dòng)水平和興奮性,同時(shí)證實(shí)Darting次數(shù)是評價(jià)不同狀態(tài)大鼠運(yùn)動(dòng)行為的一項(xiàng)有效指標(biāo)。在行為描述中,正常條件模型較睡眠剝奪模型對相應(yīng)條件下大鼠的運(yùn)動(dòng)行為的判別率高,二者正確率分別為100%和66.7%。實(shí)驗(yàn)結(jié)果也說明了高斯混合模型表征器-行為模型應(yīng)用于大鼠運(yùn)動(dòng)行為自動(dòng)分析的有效性和實(shí)用性。
【圖文】：

求給出對特定行為的理解。本文的研究由行為和語音信號的相似性出發(fā)，運(yùn)用高斯混合模型表征器一行為模型法對大鼠曠野實(shí)驗(yàn)的運(yùn)動(dòng)行為進(jìn)行描述。整體過程如圖2一1所示:圖2一，大鼠運(yùn)動(dòng)行為自動(dòng)分析整體流程圖本文的研究中的主要算法分為數(shù)據(jù)獲取和預(yù)處理、高斯混合模型表征法和隱馬爾科夫模型似MM)s三個(gè)部分，，將在本章的三個(gè)小節(jié)中詳細(xì)介紹�？�2.1運(yùn)動(dòng)行為數(shù)據(jù)獲取與預(yù)處理本小節(jié)將以大鼠曠野實(shí)驗(yàn)的運(yùn)動(dòng)行為數(shù)據(jù)的獲取和預(yù)處理算法為重點(diǎn)，介紹大鼠運(yùn)動(dòng)行為自動(dòng)分析前期的準(zhǔn)備工作。圣2.1.1運(yùn)動(dòng)行為數(shù)據(jù)獲取在進(jìn)行大鼠曠野實(shí)驗(yàn)時(shí)，在曠野實(shí)驗(yàn)箱正上方放置攝像頭捕捉大鼠在實(shí)驗(yàn)箱中的活動(dòng)情況，并按照一定幀率獲取并保存為位圖序列，所獲取的位圖序列為最原始數(shù)據(jù)源。對所獲取的位圖序列，利用圖像處理技術(shù)從背景圖像中提取到運(yùn)動(dòng)動(dòng)物目標(biāo)，并進(jìn)行目標(biāo)定位，以獲取到曠野實(shí)驗(yàn)軌跡序列數(shù)據(jù)。目前國內(nèi)外在研究運(yùn)動(dòng)物體識別中經(jīng)常采用的目標(biāo)檢測算法有灰度圖像剪影法

七大鼠3分鐘曠野實(shí)驗(yàn)運(yùn)動(dòng)軌跡靜止段和運(yùn)動(dòng)段分割結(jié)果圖
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2006
【分類號】：R-332

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6 房繼明;野生雄性小家鼠的行為[D];北京師范大學(xué);1992年

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8 尚進(jìn)林;PPARγ激動(dòng)劑對小鼠局灶性腦缺血再灌注損傷的保護(hù)作用[D];天津醫(yī)科大學(xué);2009年

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本文編號：2540595