一种可控投影模拟实景的斑马鱼行为测试系统技术方案

本发明专利技术提出一种可控投影模拟实景的斑马鱼行为测试系统，涉及医学和药理学基础研究领域。其中，本发明专利技术的一种行为测试系统包括：红外光源；和红外摄像机，待测物体能够放置于红外光源和红外摄像机之间；红外光源用于向待测物体投射红外光线；红外摄像机用于拍摄包括待测物体的红外图像。这样的行为测试系统能够采用红外光源照射和红外光源采集的方式获得包括待测物体的红外图像，从而能够排除背景图像的影响，利用待测物体对红外光线的遮挡造成的红外图像的变化得到清晰的待测物体运动轨迹，提高了待测物体行为轨迹采集的准确性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及医学和药理学基础研究领域，特别是一种可控投影模拟实景的斑马鱼行为测试系统。
技术介绍
斑马鱼是一种小型亚热带淡水鱼，作为脊椎动物的模式生物，其器官系统和生理功能与哺乳动物高度相似，基因组与人类高度同源达85％，在药理学试验中可用斑马鱼作为替代模型，为新药研发及机制研究提供重要数据。斑马鱼对外界环境变化感知非常敏感，会产生认知与情绪等方面变化，进而表现出复杂的行为反应，这在神经精神行为研究领域具有很高的研究意义，而如何科学研究场景变化与行为反应之间的关系在技术上具有较大的难度。在采用视频采集及分析技术研究环境变化对于动物行为影响时，通常的做法是利用电脑屏幕在测试箱一侧播放场景画面，同时对动物进行视频录制，实时或后期进行行为分析。这种方法采用电脑屏幕这种播放实体，使得同轴对向采集的视频由于背景不断变化，行为分析软件无法去除背景干扰，从而不能实现对目标动物行动轨迹的准确追踪。
技术实现思路
本专利技术的一个目的在于提出一种提高待测物体行为轨迹采集的准确性的方案。根据本专利技术的一个方面，提出一种行为测试系统，包括：红外光源；和红外摄像机，待测物体能够放置于红外光源和红外摄像机之间；红外光源用于向待测物体投射红外光线；红外摄像机用于拍摄包括待
测物体的红外图像。可选地，还包括：播放装置，位于待测物体与红外光源之间，用于向待测物体方向播放图像。可选地，播放装置包括投影机和漫射板；漫射板位于待测物体与红外光源之间；投影机位于漫射板与待测物体之间区域的侧面，用于向漫射板投射图像。可选地，投影机为短焦投影机，通过支架连接在漫射板的边沿并向待测物体方向伸出。可选地，短焦投影机为反射式投影机。可选地，红外光源包括红外灯珠光源板，位于漫射板相对于待测物体的相反侧。可选地，漫射板为光漫射箱朝向待测物体的一侧的箱体面板，光漫射箱位于待测物体侧面，红外灯珠光源板位于光漫射箱内，且能够透过光漫射箱向待测物体投射红外光线。可选地，红外摄像机包括红外滤光镜头和摄像机，红外滤光镜头的透光波段与红外光源波段相匹配。可选地，红外光源包括第一红外光源和第二红外光源，红外摄像机包括第一红外摄像机和第二红外摄像机；待测物体位于第一红外光源和第一红外摄像机之间，且位于第二红外光源和第二红外摄像机之间；第一红外光源与第二红外光源的红外光线的投射方向相互垂直。可选地，还包括：第一播放装置，位于待测物体与第一红外光源之间，能够向待测物体方向播放图像。可选地，还包括：第二播放装置，位于待测物体与第二红外光源之间，能够向待测物体方向播放图像。可选地，还包括：图像处理装置，与红外摄像机相连接，用于根据红外图像确定待测物体在红外图像的呈像平面的运动情况。可选地，还包括：主机，与播放装置连接，提供图像。可选地，红外光线的波长为930～950nm。可选地，红外摄像机的图像采集速度不低于25帧/秒。这样的行为测试系统能够采用红外光源照射和红外图像采集的方式获得包括待测物体的红外图像，从而能够排除背景图像的影响，利用待测物体对红外光线的遮挡造成的红外图像的变化得到清晰的待测物体运动轨迹，提高了待测物体运动轨迹采集的准确性。根据本专利技术的另一个方面，提出一种行为测试方法，包括：利用红外光源从待测物体的侧面向待测物体投射红外光线；在待测物体相对于红外光源的相反侧通过红外摄像机拍摄待测物体区域的红外图像。可选地，还包括：在待测物体与红外光源之间，通过播放装置向待测物体方向播放图像。可选地，播放装置包括投影机和漫射板；通过播放装置向待测物体方向播放图像包括：通过投影机向漫射板投射图像，其中，漫射板位于待测物体与红外光源之间，投影机位于漫射板与待测物体之间区域的侧面。可选地，在待测物体相对于红外光源的相反侧通过红外摄像机拍摄待测物体区域的红外图像包括：在待测物体相对于红外光源的相反侧，利用红外滤光镜头过滤光线，其中，红外滤光镜头的透光波段与红外光源的波段相匹配；通过摄像机拍摄经过红外滤光镜头过滤过的红外图像。可选地，利用红外光源从待测物体的侧面向待测物体投射红外光线包括：利用两个红外光源从待测物体相互垂直的两个侧面分别向待测物体投射红外光线；在待测物体相对于红外光源的相反侧通过红外摄像机拍摄待测物体区域的红外图像包括：在待测物体相对于两个红外光源的相反侧分别拍摄待测物体区域的红外图像。可选地，还包括：在待测物体与一个或两个红外光源之间，通过播放装置向待测物体方向播放图像。可选地，还包括：根据红外图像确定待测物体在红外图像的呈像平面的运动情况。通过这样的方法能够采用红外光源照射和红外图像采集的方式
获得包括待测物体的红外图像，从而能够排除背景图像的影响，利用待测物体对红外光线的遮挡造成的红外图像的变化得到清晰的待测物体运动轨迹，提高了待测物体运动轨迹采集的准确性。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1为本专利技术的行为测试系统的一个实施例的示意图。图2为本专利技术的行为测试系统的另一个实施例的示意图。图3为本专利技术的行为测试系统的播放装置的一个实施例的示意图。图4为本专利技术的行为测试系统的光漫射箱的一个实施例的示意图。图5为本专利技术的行为测试系统的又一个实施例的示意图。图6为本专利技术的行为测试系统的再一个实施例的示意图。图7为本专利技术的行为测试方法的一个实施例的流程图。图8为本专利技术的行为测试方法的另一个实施例的流程图。图9为本专利技术的行为测试方法的又一个实施例的流程图。图10为本专利技术的行为测试方法的再一个实施例的流程图。具体实施方式下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。本专利技术的行为测试系统的一个实施例的示意图如图1所示。其中，2为红外光源，3为红外摄像机，待测物体1位于红外光源2和红外摄像机3之间。红外光源2向待测物体1投射红外光线4。红外摄像机3朝向待测物体1方向拍摄红外图像，红外图像中包括待测物体1。待测物体1可以是位于行为测试盒中的动物，如斑马鱼等。在一个实施
例中，到达待测物体的为均匀的红外光线，可以由红外光源2发出均匀的红外光线4，也可以将红外光源2发出的红外光线进行均匀化处理后到达待测物体，这样有利于红外摄像机捕捉到均匀的红外图像。采用这样的行为测试系统，能够采用红外光源照射和红外图像采集的方式获得包括待测物体的红外图像，从而能够排除背景图像的影响，利用待测物体对红外光线的遮挡造成的红外图像的变化得到清晰的待测物体运动轨迹，提高了待测物体行为轨迹采集的准确性。目前在实验中进行行为测试时，为了避免背景图像的影响，只能采取X向播放场景，Y向视频采集的方式采集动物行为(X向与Y向相互垂直)。而对于斑马鱼这种水生动物，缺少X向游动行为的分析数据，将造成无法客观评价场景变化对于动物行为的影响，严重影响实验结果的真实性与可靠性。采用如图1所示的行为测试系统能够实现X向场景播放与X向视频采集，不会丢失场景播放方向的数据，也能够排除播放的场景作为背景图像对轨迹提取的影响，提高了动物行为分析的准确性，满足了神经精神行为学研究的需要，有利于在药理学及神经生物学研究领域的应用。本专利技术的行为测试系统的另一个实施例的示意图如图2所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种行为测试系统，其特征在于，包括：红外光源；和，红外摄像机，待测物体能够放置于所述红外光源和所述红外摄像机之间；所述红外光源用于向所述待测物体投射红外光线；所述红外摄像机用于拍摄包括所述待测物体的红外图像。

【技术特征摘要】
1.一种行为测试系统，其特征在于，包括：红外光源；和，红外摄像机，待测物体能够放置于所述红外光源和所述红外摄像机之间；所述红外光源用于向所述待测物体投射红外光线；所述红外摄像机用于拍摄包括所述待测物体的红外图像。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：播放装置，位于所述待测物体与所述红外光源之间，用于向所述待测物体方向播放图像。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述播放装置包括投影机和漫射板；所述漫射板位于所述待测物体与所述红外光源之间；所述投影机位于所述漫射板与所述待测物体之间区域的侧面，用于向所述漫射板投射图像。4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述投影机为短焦投影机，通过支架连接在所述漫射板的边沿并向待测物体方向伸出。5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述短焦投影机为反射式投影机。6.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述红外光源包括红外灯珠光源板，位于所述漫射板相对于所述待测物体的相反侧。7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述漫射板为光漫射箱朝向所述待测物体的一侧的箱体面板，所述光漫射箱位于所述待测物体侧面，所述红外灯珠光源板位于所述光漫射箱内，且能够透过所述光漫射箱向所述待测物体投射所述红外光线。8.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于：所述红外摄像机包括红外滤光镜头和摄像机，所述红外滤光镜头的透光波段与所述红外光源波段相匹配。9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述红外光源包括第一红外光源和第二红外光源，所述红外摄像机包括第一红外摄像机和第二红外摄像机；所述待测物体位于所述第一红外光源和所述第一红外摄像机之间，且位于所述第二红外光源和所述第二红外摄像机之间；所述第一红外光源与所述第二红外光源的所述红外光线的投射方向相互垂直。10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，还包括：第一播放装置，位于所述待测物体与所述第一红外光源之间，能够向所述待测物体方向播放图像；和/或，第二播放装置，位于所述待测物体与所述第二红外光源之间，能够向所述待测物体方向播放图像。11.根据权利要求1～10任一所述的系统，其特征在于，还包括：图像处理装置，与所述红外摄像机相连接，...

【专利技术属性】
技术研发人员：颜慧，苏瑞斌，董华进，周培岚，俞纲，李玉蕾，
申请(专利权)人：中国人民解放军军事医学科学院毒物药物研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11