Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.

Методическая статья

Долгосрочного отслеживания видео Cohoused водных животных: тематическое исследование повседневной двигательной активности омаров Норвегия (Норвежский Омар)

6.5K просмотров

⸱

DOI:

10.3791/58515

⸱

8 апреля 2019 г.

 ,  ,  , 

* These authors contributed equally

В этой статье

Краткое содержание

Здесь мы представляем протокол к индивидуально отслеживать животных в течение длительного периода времени. Он использует компьютерное зрение методы для определения набора тегов вручную сконструированный с помощью группы омаров в качестве тематического исследования, одновременно предоставляя информацию о том, как дом, манипулировать и Марк омаров.

Аннотация

Мы представляем протокола, связанных с видео отслеживания метод, основанный на вычитание фона и изображения бинаризация, что делает возможным проследить индивидуально cohoused животных. Мы проверили процедуры отслеживания с четырьмя cohoused омары Норвегия (Норвежский Омар) в условиях темноты свет на 5 дней. Омары индивидуально помечена. Экспериментальной установки и используемых методов отслеживания полностью основаны на с открытым исходным кодом. Сравнение результатов отслеживания с ручного обнаружения указывает, что омары были правильно обнаружено 69% времени. Среди правильно обнаруженных омары, их отдельные теги были правильно определены 89,5% времени. Учитывая частоту кадров, используемое в протоколе и скорость движения омаров производительность видео отслеживания имеет хорошее качество, и представитель результаты подтверждают действительность протокола в производстве ценных данных для нужд исследований (индивидуальные помещениях или двигательной активности шаблоны). Протокол, представленные здесь можно легко настроить и, следовательно, перенесены в другие виды, где отдельные отслеживания образцов в группе может быть ценным для ответа на вопросы исследования.

Введение

В последние несколько лет автоматизированного отслеживания на основе образа предоставил высокоточные наборов данных, который может использоваться для изучения основных вопросов экологии и поведения дисциплин1. Эти наборы данных могут использоваться для количественного анализа поведения животных2,3. Однако каждое изображение методологии, используемой для отслеживания животных и поведение оценки имеет свои сильные стороны и ограничения. В протоколы на основе образа отслеживания, которые использовать пространственные данные из предыдущих кадров в фильме, для отслеживания животных

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Протокол

Видов, используемых в настоящем исследовании не находится под угрозой или охраняемых видов. Отбор проб и лабораторные эксперименты после испанского законодательства и внутренних институциональных (ICM-CSIC) правила, касающиеся благополучия животных. Животных проб был проведен с разрешения местного органа власти (региональное правительство Каталонии).

1. животных обслуживание и выборки

Примечание: Следующий протокол основан на предположении, что исследователи могут отведать н. Омар в поле во время ночи, чтобы избежать повреждения фоторецепторов23. Следует избегать

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Результаты

Мы вручную построили подмножество экспериментальных данных для проверки автоматического анализа видео. Размер выборки 1,308 фреймов с уровнем доверия 99% (что является мерой безопасности, которая показывает ли образец точно отражает населения, в рамках ее погрешность) и погрешность 4% (который является процент, который описывает, как близко ответ дал образца является реальной стоимости в населения) был случайным, и была выполнена вручную аннотации правильной идентификации трансформировани.......

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Обсуждение

Производительность и представитель результаты, полученные с протоколом видео отслеживания подтвердил свою ценностьь для прикладных исследований в области поведения животных, с уделением особого внимания социальной модуляции и циркадные ритмы cohoused животных. Эффективность обнаружения животных (69%) и точность тег дискриминации (89,5%) в сочетании с поведенческими характеристиками (т.е. скорость движения) целевых видов, используемых здесь предполагают, что этот протокол является идеальным решением для долгосрочных экспе.......

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Раскрытие информации

Авторы не имеют ничего сообщать.

Благодарности

Авторы выражают благодарность д-р Джоан б. компании, которая финансируется издание этой работы. Кроме того Авторы благодарны техников экспериментальной аквариум зоны на Институт морских наук в Барселоне (ICM-CSIC) за их помощь в ходе экспериментальной работы.

Эта работа была поддержана проект RITFIM (CTM2010-16274; главный исследователь: J. Агусси) основали испанского министерства науки и инноваций (MICINN) и TIN2015-66951-C2-2-R грант от министерства экономики и конкурентоспособности Испании.

....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
Штатив 475ManfrottoA0673528Снятый с производства
шарнирный кронштейн 143ManfrottoD0057824Снятый с производства
Фотоаппарат USB 2.0 uEye LEiDSUI-1545LE-Mhttps://en.ids-imaging.com/store/products/cameras/usb-2-0-cameras/ueye-le.html
Рыбий глаз Len C-mount f = 6 мм/F1.4InfaimonStandard Optical https://www.infaimon.com/es/estandar-6mm
Бак из стекловолокна 1500 x 700 x 300 мм3
черный войлочная ткань
Древесная структура Резервуар5 деревянных планок 50x50x250 мм
Древесная структура Войлочная ткань10 деревянных планок 25x25x250 мм
ВинтыСтолько, сколько необходимо для фиксации деревянных полос конструкций
ПК2-ядерный процессор, 4 ГБ ОЗУ, 1 ГБ графики, 500 ГБ
Внешнее хранилище HD Емкость2 ТБ желательно
iSPY Sotfware для ПК с WindowsiSPYhttps://www.ispyconnect.com/download.aspx
Программное обеспечение Zoneminder Linux PCZoneminderhttps://zoneminder.com/
OpenCV 2.4.13.6 БиблиотекаOpenCVhttps://opencv.org/
Python 2.4Pythonhttps://www.python.org/
Пластиковый поднос
кемпингового холодильника
с цианоакрилатным гелемдля приклеивания бирки' S 
1 черный пластиковый лист ПВХ (толщина 1 мм)Конструкция бирки
1 белый пластиковый лист ПВХ (толщина 1 мм)Конструкция бирки
4 бирки s & Oslash; 40 ммИзготовлен из черно-белого пластикового листа ПВХ
3 м Blue Strid Led Ligts (480 нм)Водонепроницаемость по желанию
3 м IR Strid Led Ligts (850 нм)Водонепроницаемость по желанию
6 м  Метакрилатные трубки и Oslash; 15 ммЗакрытый Strid Led
4 ПВХ Колено   45o Ø 63 ммКонструкция норы
3 м Гибкая труба из ПВХ Ø 63 ммКонструкция норы
крышка из ПВХ Ø 63 ммКонструкция норы
4 Уплотнительное кольцо и Oslash; 63 ммКонструкция норы
4 Гнездо с внутренней резьбой из ПВХ и Oslash; 63 ммКонструкция норы
10 м DC 12V Электрический кабельМеханизм управления светом
Легкий источник питания DC 12 В 300 ВтМеханизм управления светом
MOSFET, RFD14N05L, N-канал, 14 А, 50 В, 3-контактный, IPAK (TO-251)RS Компоненты325-7580Механизм
управления светомДиод, 1N4004-E3/54, 1А, 400В, DO-204AL, 2-сосныRS компоненты628-9029Механизм управления светом
Держатель предохранителяRS Компоненты336-7851Механизм управления светом
2-полосная клемма питания 3,81 ммRS Компоненты220-4658Механизм управления светом
Конденсатор 220 & микро; F 200 ВRS Компоненты440-6761Сопротивление механизма управления светом
2K2 7 ВтКомпоненты RS485-3038Механизм управления светом
Предохранитель 6,3 x 32 мм2 3AКомпоненты RS413-210Механизм управления светом
Arduino Uno Atmel Atmega 328 MCU КомпонентыRS715-4081Механизм управления светом
Prototipe Board CEM3,3 оригинальный,RE310S2RS Компоненты728-8737Механизм управления светом
Преобразователь постоянного тока,12 Vin,+/-5 Vout 100 мА 1 ВтRS Компоненты689-5179Механизм управления светом
2 SERA T8 синяя лунная люминесцентная лампа 36 ВтSERAСнято с производства/Изолированный объект
из нержавеющей стали для 4 Винтовая

Ссылки

  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....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Перепечатки и разрешения

Больше статей

Вычитание фонаПороговая обработка изображенийПрограммное обеспечение с открытым исходным кодомИдентификация метокПоведенческий анализЗанимаемая площадьСуточные ритмы активности