Artigo de método

Acompanhamento a longo prazo de vídeo de animais aquáticos, Cohoused: um estudo de caso da atividade locomotora diária do lagostim (Nephrops norvegicus)

6.4K vistas

DOI:

10.3791/58515

8 de abril de 2019

* These authors contributed equally

Neste artigo

Resumo

Aqui nós apresentamos um protocolo para controlar individualmente os animais durante um longo período de tempo. Ele usa a visão computacional, métodos para identificar um conjunto de marcas construídos manualmente usando um grupo de lagostas como estudo de caso, simultaneamente, fornecendo informações sobre como a casa, manipulam e marcam as lagostas.

Resumo

Apresentamos um protocolo relacionado a uma técnica de controle de vídeo baseada na limiarização de imagem que torna possível controlar individualmente os animais cohoused e subtração de fundo. Nós testamos a rotina de rastreamento com quatro cohoused lagostim (Nephrops norvegicus) sob condições de luz-escuridão durante 5 dias. As lagostas tinham sido marcadas individualmente. A instalação experimental e as técnicas de rastreamento utilizadas baseiam-se inteiramente sobre o software de código aberto. A comparação entre a saída de rastreamento com uma detecção manual indica que as lagostas eram corretamente detectado 69% das vezes. Entre as lagostas detectadas corretamente, suas marcas individuais foram corretamente identificados 89,5% das vezes. Considerando a taxa de quadros usados no protocolo e a taxa de circulação de lagostas, o desempenho de rastreamento o vídeo tem uma boa qualidade, e os resultados representativos suportam a validade do protocolo em produzir dados valiosos para as necessidades de pesquisa (individual ocupação de espaço ou padrões de atividade locomotora). O protocolo apresentado aqui pode ser facilmente personalizado e é, portanto, transferível para outras espécies, onde o acompanhamento individual de espécimes em um grupo pode ser valioso para responder às perguntas de pesquisa.

Introdução

Nos últimos anos, rastreamento automatizado baseado em imagem forneceu conjuntos de dados altamente precisos que podem ser usados para explorar questões básicas em ecologia e comportamento de disciplinas1. Esses conjuntos de dados podem ser usados para a análise quantitativa do comportamento animal2,3. No entanto, cada metodologia de imagem usada para controlar os animais e avaliação de comportamento tem seus pontos fortes e limitações. Nos protocolos de rastreamento com base em imagem que usa a informação espacial de quadros anteriores em um filme para controlar animais

Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.

Protocolo

As espécies utilizadas neste estudo não é uma espécie em extinção ou protegida. Experimentos de laboratório e de amostragem seguiram a legislação espanhola e o regulamento interno (ICM-CSIC) de institucional em matéria de bem-estar dos animal. Amostragem de animais foi realizada com a permissão da autoridade local (Governo Regional da Catalunha).

1. amostragem e manutenção animal

Nota: O seguinte protocolo baseia-se no pressuposto de que pesquisadores podem saborear s. norvegicus no campo durante a noite para evitar danos ao fotorreceptores23. Exposição de s. no....

Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.

Resultados

Nós construímos manualmente um subconjunto dos dados experimentais para validar a análise automatizada de vídeo. Um tamanho de amostra de 1.308 quadros com um nível de confiança de 99% (que é uma medida de segurança que mostra se a amostra reflete com precisão a população, dentro de sua margem de erro) e uma margem de erro de 4% (que é uma porcentagem que descreve como fechar o resposta a amostra deu é o valor real da população) foi aleatoriamente selecionado, e realizou-se uma anotação m.......

Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.

Discussão

Os resultados de desempenho e representante obtidos com o protocolo de controle de vídeo confirmaram sua validade para a investigação aplicada no domínio do comportamento animal, com um foco específico sobre modulação social e ritmos circadianos dos animais cohoused. A eficácia da detecção de animais (69%) e a precisão da discriminação marca (89,5%) juntamente com as características comportamentais (ou seja, taxa de circulação) das espécies-alvo usadas aqui sugerem que este protocolo é uma solução perfeita para ensaios e.......

Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.

Divulgações

Os autores não têm nada para divulgar.

Agradecimentos

Os autores agradecem à Dr. Joan B. empresa que financiou a publicação deste trabalho. Também, os autores agradecem aos técnicos da zona de aquário experimental no Instituto de Ciências marinhas em Barcelona (ICM-CSIC) por sua ajuda durante o trabalho experimental.

Este trabalho foi financiado pelo projeto RITFIM (CTM2010-16274; investigador principal: J. Aguzzi) fundada pelo Ministério espanhol de ciência e inovação (MICINN) e a concessão de TIN2015-66951-C2-2-R do Ministério espanhol de economia e competitividade.

....

Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.

Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
Tripé 475ManfrottoA0673528Braço Articulado Descontinuado
143ManfrottoD0057824Câmera Descontinuada
USB 2.0 uEye LEiDSUI-1545LE-Mhttps://en.ids-imaging.com/store/products/cameras/usb-2-0-cameras/ueye-le.html
Lente Olho de Peixe C-mount f = 6 mm/F1.4InfaimonStandard Optical https://www.infaimon.com/es/estandar-6mm
Tanque de fibra de vidro 1500 x 700 x 300 mm3
Black Tecido
estrutura de madeira5 tiras de madeira 50x50x250 mm
feltro de estrutura de madeira10 tiras de madeira 25x25x250 mm
parafusos de açoquantos forem necessários para fixar estruturas de tiras de madeira
PCCPU de 2 núcleos, 4 GB de RAM, 1 GB de gráficos, 500 GB HD
Armazenamento externo HDDCapacidade de 2 TB desejável
iSPY Sotfware para PC com WindowsSoftware iSPY
https://www.ispyconnect.com/download.aspx Zoneminder Linux PCZoneminderhttps://zoneminder.com/
OpenCV 2.4.13.6 BibliotecaOpenCVhttps://opencv.org/
Python 2.4Pythonhttps://www.python.org/
Camping Icebox
Bandeja
Cianocrilato GelPara colar etiqueta' s 
1 folha de plástico PVC preto (1 mm de espessura)Construção de etiquetas
1 folha de plástico PVC branco (1 mm de espessura)Construção de etiquetas
4 Tags ' s Ø 40 mmFeito com folha de plástico PVC preto e branco
3 m Blue Strid Led Ligts (480 nm)Impermeável como desejável
3 m IR Strid Led Ligts (850 nm)Impermeável como desejável
6 m  Tubos de metacrilato e Oslash; CotoveloStrid Led 4 Fechado
  45o Ø Construção de Toca de 63 mm
Tubo de PVC Flexível de 3 m Ø Construçãode Toca
4 Tampa de Rosca de PVC Ø Construção de Toca de 63 mm
4 O-ring Ø Construção de Toca de 63 mm
4 Fêmea PVC soquete cola / rosca Ø 63 mmConstrução de toca
10 m DC 12V CaboMecanismo de Controle de Luz
Ligt Fonte de Alimentação DC 12 V 300 WMecanismo de Controle de Luz
MOSFET, RFD14N05L, N-Canal, 14 A, 50 V, 3 Pinos, IPAK (TO-251)RS Componentes325-7580Mecanismo de Controle de Luz
Diodo, 1N4004-E3/54, 1A, 400V, DO-204AL, 2-PinesComponentes RS628-9029Mecanismo de Controle de Luz
Porta-fusívelRS Componentes336-7851Mecanismo de Controle de Luz
Terminal de Energia de 2 Vias 3.81 mmComponentes RS220-4658Mecanismo de Controle de Luz
Capacitor 220 µ F 200 VRS Componentes440-6761Mecanismo de Controle de Luz
Resistência 2K2 7 WComponentes RS485-3038Mecanismo de Controle de Luz
6,3 x 32 mm2 3AComponentes RS413-210Mecanismo de Controle de Luz
Arduino Uno Atmel Atmega 328 Placa MCURS Componentes 715-4081Mecanismo de Controle de Luz
Placa Prototipe CEM3,3 orifício.,RE310S2Componentes RS728-8737Mecanismo de controle de luz
Conversor DC/DC,12 Vin,+/-5 Vout 100 mA 1 WRS Components689-5179Mecanismo de controle de luz
2 SERA T8 lâmpada fluorescente azul luar 36 wattsSERADescontinuado/Instalação isolada de luz
de feltroTanque deTecido de inoxidável de plástico de PVC de 15 mmde 63 mm Elétrico Fusível do

Referências

  1. Dell, A. I., et al. Automated image-based tracking and its application in ecology. Trends in Ecology & Evolution. 29 (7), 417-428 (2014).
  2. Berman, G. J., Choi, D. M., Bialek, W., Shaevitz, J. W. Mapping the stereotyped behaviour of freely mo....

Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.

Reimpressões e permissões

Solicitar permissão para reutilizar o texto ou as figuras deste artigo JoVE

Solicitar permissão

Etiquetas

Subtra o de FundoLimiariza o de ImagemSoftware de C digo AbertoIdentifica o de TagsAn lise ComportamentalOcupa o de Espa oRitmos de Atividade Di ria

Artigos relacionados