SwarmSight: 利用共同的准备和常规硬件实时跟踪昆虫的天线运动和喙的延伸反射

该程序的总体目标是使用开源蜂群现场软件和常规相机和计算机硬件，从常见动物准备的视频中快速测量昆虫触角和长鼻的运动。这些方法可用于快速获得天线和长鼻运动的高分辨率测量值。这些方法的应用可以阐明触角和喙的运动如何响应化学、发育和遗传作而变化。

这种技术的主要优点是它可以使用免费软件快速测量运动，并且不需要复杂的视频或计算机硬件。虽然这种方法可以深入了解蜜蜂的气味反应，但它也可以应用于其他昆虫系统。首先，使用小瓶从蜂巢入口收集工蜂，然后将小瓶短暂放入冰浆中。

用胶带将每只蜜蜂固定在安全带管中，然后在管子顶部贴上胶带以隐藏腿。确保从安全带管的顶部看不到支腿。接下来，在解剖显微镜下，使用低温烙铁将加热的蜡涂在每只蜜蜂的后脑勺上以固定它。

用小杆将天线远离蜡，确保天线可以自由移动。使用网络摄像头支架将摄像头放在蜜蜂头部正上方，并使用录制软件检查视频并放大头部。贴上胶带和蜡后，使用相机预览场景，并寻找任何可能正在移动或变化的物体，而不是天线或长鼻。

然后根据需要调整胶带和蜡。然后，使用录制软件设置保持恒定的相机曝光并将曝光滑块调整到所需的值。调整对比度、亮度和锐度滑块以增强天线检测。

调整环境照明以减少天线阴影。使用漫射光源，例如实验室鹅颈灯或带纸的手电筒来照亮蜜蜂。接下来，在摄像头视图中放置一个 LED 灯，以指示何时传递刺激气味。

在通风橱中，准备气味盒，用于在视频录制期间刺激蜜蜂。将气味传递源放置在线束管附近，注意不要阻碍相机 view将真空源放置在气味源的对面以去除刺激性气味，并在气味出现之前将其打开。

蜜蜂被束缚并完成相机准备，将每种实验条件下的每只蜜蜂作为单独的视频文件拍摄。接下来，在 swarm site 天线跟踪模块中，单击浏览按钮以打开视频文件。视频文件加载后，将天线传感器小部件放在蜜蜂的头上。

使用旋转和缩放图标来调整 Widget 对齐方式。该小部件应覆盖蜜蜂天线上的所有运动范围。接下来，将治疗传感器小部件放在 LED 灯上，该灯指示何时传递刺激气味。

单击左下角的播放按钮开始逐帧显示视频文件。可能的触角和长鼻点将以黄色突出显示，黄色环将表示附属物尖端。调整 filters 部分中的滑块以优化 filter sensitivity。

当达到理想的灵敏度时，只有蜜蜂的附属物会在画面中突出显示。快进视频的后续部分，以确保在整个视频中优化滤镜灵敏度。通过制作昆虫的简短示例视频来测试您的设置，并使用软件对其进行分析，寻找软件检测到的无关移动物体。

调整场景、照明和摄像机角度，直到软件隔离天线和长鼻运动。设置小组件和过滤器后，暂停视频，重新启动视频，然后从头到尾播放。最后，展开 save 部分，单击 save tracking data 按钮，然后选择要在其中保存文件的文件夹。

为了验证附件跟踪软件，两名人类评分员在 425 个视频帧中找到了触角的尖端，然后由软件对其进行分析。该图显示了两个人类评分者之间的距离，人际距离和软件检测到的位置与人类评分者之间的距离以软件最近的人类距离表示。在视频的开头，帧之间的距离很小，然后在视频的后半部分增加。

在整个视频中，软件最近的人类距离水平保持不变。23 只雌性蜜蜂暴露在五种不同的气味条件下，并使用附属物跟踪软件分析试验视频。除控制条件外，该软件能够检测到暴露于实验气味条件后平均触角角度变化的显着差异。

此外，天线角度密度图揭示了天线位置偏好集群。地图中的红色集群表示，触角喜欢在气味开始后不久远离气味源的角度，而喜欢在气味得出结论后不久与气味源成一定角度。在尝试此过程时，请务必记住在录制之前仔细检查每个视频场景，以实现最佳的蜜蜂放置和照明。

此外，用视觉指示器标记气味传递框架也很重要。执行此程序后，可以执行其他方法，例如气味调节。该程序也可用于探索蜜蜂和其他昆虫的先天反应。

不要忘记与蜜蜂和某些化学品一起工作可能是危险的。执行此程序时应始终穿戴适当的个人防护装备。一旦掌握，该程序可用于有效地获取大量昆虫和实验条件的天线和长鼻运动数据。

Swarm Sight 是此过程中使用的开源软件，可以从 swarmsight.org 获得。