SwarmSight: Gerçek zamanlı izleme böcek anten hareketleri ve hortum uzantısı refleks bir ortak hazırlık ve geleneksel donanım kullanarak

Bu iletişim kuralı--dan geleneksel bilgisayarları kullanan geleneksel web kamera video böcek anten ve hortum pozisyonların kare kare takibi için yeni yazılım, SwarmSight, kullanma adımları açıklar. Ücretsiz, açık kaynak yazılım çerçeveler yaklaşık 120 kez insanlar daha hızlı işler ve insan doğruluğu daha iyi at gerçekleştirir.

Bu prosedürün genel amacı, açık kaynaklı sürü sitesi yazılımı ve geleneksel kamera ve bilgisayar donanımı kullanarak ortak bir hayvan preparatının videosundan böcek antenlerinin ve hortumun hareketlerini hızlı bir şekilde ölçmektir. Bu yöntemler, anten ve hortum hareketlerinin yüksek çözünürlüklü ölçümlerini hızlı bir şekilde elde etmek için kullanılabilir. Bu yöntemlerin uygulanması, anten ve hortum hareketlerinin kimyasal, gelişimsel ve genetik manipülasyonlara yanıt olarak nasıl değiştiğini açıklayabilir.

Bu tekniğin temel avantajı, özgür yazılım kullanarak hareketleri hızlı bir şekilde ölçebilmesi ve karmaşık video veya bilgisayar donanımı gerektirmemesidir. Bu yöntem bal arılarında koku tepkileri hakkında fikir verebilse de, diğer böcek sistemlerine de uygulanabilir. Başlamak için, kovanın girişinden işçi arıları toplamak için şişeler kullanın ve şişeleri kısaca bir buz bulamacına yerleştirin.

Koli bandı ile her arıyı bir koşum borusuna sabitleyin ve ardından bacakları gizlemek için borunun üstüne bant uygulayın. Bacakların emniyet kemeri borusunun üstünden görünmediğinden emin olun. Daha sonra, bir diseksiyon mikroskobu altında, hareketsiz hale getirmek için her bir arının kafasının arkasına ısıtılmış balmumu uygulamak için düşük sıcaklıkta bir havya kullanın.

Anteni balmumundan uzak tutmak için küçük bir çubuk kullanın ve antenin serbestçe hareket edebildiğinden emin olun. Bir kamerayı doğrudan arının kafasının üzerine yerleştirmek için bir web kamerası tutucusu kullanın ve videoyu incelemek ve kafayı yakınlaştırmak için kayıt yazılımını kullanın. Bant ve balmumu uygulandıktan sonra, kamerayı kullanarak sahneyi önizleyin ve anten veya hortum dışında hareket eden veya değişen herhangi bir şey olup olmadığına bakın.

Ardından bandı ve balmumu gerektiği gibi ayarlayın. Ardından, sabit kamera pozlamasını korumak ve pozlama kaydırıcısını istenen değere ayarlamak için kayıt yazılımı ayarlarını kullanın. Anten algılamayı geliştirmek için kontrast, parlaklık ve keskinlik kaydırıcılarını ayarlayın.

Anten gölgelerini azaltmak için ortam aydınlatmasını ayarlayın. Ariyi aydınlatmak için laboratuvar kaz boynu lambası veya kağıtlı bir el feneri gibi dağınık bir ışık kaynağı kullanın. Ardından, uyaran kokusunun ne zaman iletildiğini belirtmek için kamera görünümünün içine yerleştirilmiş bir LED ışığı yerleştirin.

Çeker ocakta, video kayıtları sırasında arıları uyarmak için kullanılacak koku kartuşları hazırlayın. Kamera görüşünü engellememeye dikkat ederek koku dağıtım kaynağını kablo demeti borusunun yakınına yerleştirin. Uyaran kokularını gidermek için koku kaynağının karşısına bir vakum kaynağı yerleştirin ve koku sunumundan önce açın.

Arılar dizginlendikten ve kamera hazırlıkları tamamlandıktan sonra, her bir deney koşulu altında her bir arıyı ayrı bir video dosyası olarak filme alın. Ardından, sürü sitesi anten izleme modülünde, bir video dosyasını açmak için gözat düğmesine tıklayın. Video dosyası yüklendikten sonra, anten sensörü widget'ını arının kafasının üzerine yerleştirin.

Widget hizalamasını ayarlamak için döndürme ve ölçek simgelerini kullanın. Widget, arının antenindeki tüm hareket aralığını kapsamalıdır. Ardından, tedavi sensörü widget'ını, uyaran kokusunun ne zaman iletildiğini gösteren LED ışığının üzerine yerleştirin.

Video dosyasının kare kare görüntülenmesini başlatmak için sol alt köşedeki oynat düğmesine tıklayın. Muhtemel anten ve hortum noktaları sarı renkle vurgulanacak ve sarı halkalar ek ipuçlarını gösterecektir. Filtre hassasiyetini optimize etmek için filtreler bölümündeki kaydırıcıları ayarlayın.

İdeal hassasiyet elde edildiğinde, çerçevede sadece arının uzantıları vurgulanacaktır. Filtre hassasiyetinin tüm video boyunca optimize edildiğinden emin olmak için videonun sonraki bölümlerinde hızlı ileri sarın. Böceğin kısa bir örnek videosunu çekerek kurulumunuzu test edin ve yazılımla analiz edin, yazılımın algıladığı yabancı hareketli nesneleri arayın.

Yazılım antenleri ve hortum hareketlerini izole edene kadar sahneyi, aydınlatmayı ve kamera açısını ayarlayın. Widget'ları ve filtreleri ayarladıktan sonra videoyu duraklatın, yeniden başlatın ve baştan sona oynatın. Son olarak, kaydet bölümünü genişletin, izleme verilerini kaydet düğmesini tıklayın ve dosyanın kaydedileceği bir klasör seçin.

Ek izleme yazılımını doğrulamak için, iki insan değerlendirici, antenin uçlarını 425 video karesine yerleştirdi ve bunlar daha sonra yazılım tarafından analiz edildi. İki insan puanlayıcı arasındaki mesafe bu şekilde, insanlar arası mesafe ve yazılım tarafından algılanan konumlar ile insan puanlayıcılar arasındaki mesafe ile yazılıma en yakın insan mesafesi ile gösterilmiştir. İnsanlar arası mesafe başlangıçta kareler için küçüktü ve daha sonra videonun ikinci yarısında arttı.

Yazılıma en yakın insan mesafesi seviyeleri video boyunca sabit kalır. 23 dişi bal arısı beş farklı koku durumuna maruz bırakıldı ve denemelerin videoları ek izleme yazılımı kullanılarak analiz edildi. Kontrol koşulu dışında, yazılım, deneysel koku koşullarına maruz kaldıktan sonra ortalama anten açısı değişikliklerinde önemli farklılıklar tespit edebildi.

Ek olarak, anten açısı yoğunluk haritaları, anten konumu tercih kümelerini ortaya çıkardı. Haritadaki kırmızı kümeler, antenlerin koku başlangıcından kısa bir süre sonra koku kaynağından uzak açıları tercih ettiğini ve koku sona erdikten kısa bir süre sonra koku kaynağına doğru açıları tercih ettiğini göstermektedir. Bu prosedürü denerken, optimum arı yerleşimi ve aydınlatması için kayıttan önce her video sahnesini dikkatlice incelemeyi unutmamak önemlidir.

Ek olarak, koku dağıtım çerçevelerini görsel bir gösterge ile işaretlemek önemlidir. Bu prosedürü gerçekleştirdikten sonra, koku koşullandırma gibi diğer yöntemler de gerçekleştirilebilir. Bu prosedür aynı zamanda bal arılarında ve diğer böceklerde doğuştan gelen tepkileri keşfetmek için de yararlıdır.

Arılarla ve bazı kimyasallarla çalışmanın tehlikeli olabileceğini unutmayın. Bu prosedür gerçekleştirilirken her zaman uygun kişisel koruyucu ekipman giyilmelidir. Bir kez ustalaştıktan sonra, bu prosedür çok sayıda böcek ve deneysel koşullar için anten ve hortum hareket verilerini verimli bir şekilde elde etmek için kullanılabilir.

Bu prosedürde kullanılan açık kaynaklı yazılım olan Swarm Sight, swarmsight.org'dan elde edilebilir.