用于鱼类行为轨迹追踪的背景优化装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种用于鱼类行为轨迹追踪的背景优化装置，包括如下部件：光源组件，光源组件包括一端开口的光源箱体，光源箱体的内表面布置有反光面，光源箱体的内底面布置有光源；调节组件，调节组件包括升降臂架和高度调节螺旋杆，升降臂架设置于光源箱体的开口端端面上，高度调节螺旋杆设置于光源箱体的侧壁上且位于升降臂架的下方，用于调节升降臂架的升高或下降；载物部件，设置于升降臂架的上方，用于承载被观测实验装置，载物部件的下表面上设置有第二柔光布。本实用新型专利技术采用柔光布将裸灯的硬性光源转化成大面积的柔性光源，目的是使照射在被拍摄物体上的光线亮度一致，可有效消除水面或者鱼缸等反光较强的物质对光线的反射。射。射。

Background optimization device for fish behavior trajectory tracking

【技术实现步骤摘要】
用于鱼类行为轨迹追踪的背景优化装置


[0001]本技术涉及一种用于鱼类行为轨迹追踪的背景优化装置，属于环境监测及化学品毒性评价


技术介绍

[0002]鱼类对水体中有机污染物敏感、重金属污染物有一定反应能力，其行为学参数变化可以从一定程度上反映所处水体受污染情况，是实现有毒有害物质毒性评价和水质在线预警的重要手段。
[0003]鱼类行为结果分析主要通过人工观察记录和行为轨迹软件追踪两种途径实现。前者操作简单，仅可获得鱼类的定性描述数据，无法进行深入分析，且结果带有较强的主观性。随着摄像技术的发展，通过视频记录鱼类在特定实验情景中行为轨迹的时空变化，并借助计算机技术对视频图像进一步解析，提取生物个体或群体运动轨迹的时空和空间坐标数据，将其进一步量化为游动速度，游动距离，活跃度等行为指标，从而实现定量判断所处水体是否对鱼类存在胁迫效应以及胁迫强度。该方法基于视频图像帧的无差别解析技术，排除了人为干扰(主观感受、疲劳度等)等因素，保证了分析结果的可靠性。然而，随着摄像技术与成像质量显著提高，行为视频背景中出现的杂质等噪点信号更易被捕捉，导致行为轨迹分析软件的错误识别。因此，该方法对背景纯度提出了更高要求，即需要尽可能排除视频背景中的杂质干扰，提高被追踪鱼体和背景的区分度，防止软件错误将杂质信号识别为鱼体信号，提高实验结果准确性。
[0004]目前人们将关注点放在了追求先进摄像技术以获取高质量的行为视频，却忽视了背景纯度在后期行为视频软件分析中的决定性作用。因此，如何优化背景纯度是提高鱼类行为轨迹追踪的核心问题。目前控制背景纯度主要有两种方法，一是在摄像视角的对立面放置纯色底板(如白色亚克力板，泡沫板等)，该方法虽操作简单，却易出现背景板反光并形成硬性光源，造成光污染等问题；二是放置灯箱，提供清洁背景，同时补充光源提高了拍摄清晰度，但该方法未考虑不同光源的区别(如LED和发光二极管)，如光照强度对鱼类造成的影响，以及不同透光板材质造成光线散射不均，容易形成阴影等问题。此外，后者多用于仔鱼的行为观测，应用于成鱼的背景板仍十分匮乏，且未考虑行为学道具盛水后的承重问题。高质量视频的获取已不再是难题，但改善视频背景中杂质噪点的干扰等问题研究却相对滞后，一种辅助优化鱼类行为视频追踪的背景装置亟待发展。

技术实现思路

[0005]本技术提供一种用于鱼类行为轨迹追踪的背景优化装置，该装置利用柔光布将裸灯的硬性光源转化成大面积的柔性光源，使照射在被拍摄物体上的光线亮度一致，可有效消除水面或者鱼缸等反光较强物质对光线的反射带来的光污染问题。
[0006]为实现上述目的，本技术采取以下技术方案：
[0007]一种用于鱼类行为轨迹追踪的背景优化装置，包括如下部件：
[0008]光源组件，所述光源组件包括一端开口的光源箱体，所述光源箱体的内表面布置有反光面，所述光源箱体的内底面布置有光源；
[0009]调节组件，所述调节组件包括升降臂架和高度调节螺旋杆，所述升降臂架设置于所述光源箱体的开口端端面上，所述高度调节螺旋杆设置于所述光源箱体的侧壁上且位于所述升降臂架的下方，用于调节所述升降臂架的升高或下降；
[0010]载物部件，设置于所述升降臂架的上方，用于承载被观测实验装置，所述载物部件的下表面上设置有第二柔光布。
[0011]所述的背景优化装置，优选地，还包括第一柔光布，所述第一柔光布铺贴在玻璃板上，布置于所述光源箱体的开口端，位于所述光源的正上方。
[0012]所述的背景优化装置，优选地，所述光源是由若干条LED光源条带均匀固定在箱体底面所组成。
[0013]所述的背景优化装置，优选地，每条所述LED光源条带由独立开关控制，以形成不同程度的光强，满足不同帧率摄像机对光强的要求。
[0014]所述的背景优化装置，优选地，所述载物部件为钢化玻璃载物板。
[0015]所述的背景优化装置，优选地，每条所述LED光源条带由若干LED灯组成。
[0016]所述的背景优化装置，优选地，所述独立开关为LED开关，设置于所述光源箱体的侧壁上，用于控制所述LED光源条带的开启或关闭。
[0017]本技术由于采取以上技术方案，其具有以下优点：
[0018]1、本技术光源箱体底部并联均匀铺设LED光源条带，各个条带由独立开关控制，由此可以形成不同程度的光强，以满足不同帧率摄像机对光强的要求。
[0019]2、本技术光源箱体内表面贴高反射率的银色反光面以防止侧壁对光线的吸收，进而导致边缘光线偏弱的问题。
[0020]3、本技术装置采用柔光布将裸灯的硬性光源转化成大面积的柔性光源，目的是使照射在被拍摄物体上的光线亮度一致，可有效消除水面或者鱼缸等反光较强的物质对光线的反射；而靠近光源的柔光布无法起到让光源均匀扩散的作用，此时，远离光源的柔光布不仅可以让光线再次柔化，还可以使光线分布更加平均。
[0021]4、本技术的光源箱体和载物板之间，装有高度调节螺旋杆，可以调控载物板与LED光源之间的距离，以满足不同帧率摄像机对光线的要求，尤其是在使用高帧率摄像机的情况下，增加光照强度并提高载物板的高度可有效减少高速相机视频录制中出现的闪屏问题。
附图说明
[0022]图1为本技术一实施例提供的基于光线柔化技术为鱼类行为追踪提供无干扰背景以提高成像质量的装置原理示意图；
[0023]图2为本技术该实施例提供的光源箱体的俯视图；
[0024]图中各标记如下：
[0025]1‑
载物板；2
‑
第二柔光布；3
‑
升降臂架；4
‑
高度调节螺旋杆；5
‑
光源箱体；6
‑
LED开关；7
‑
LED灯；8
‑
反光面；9
‑
第一柔光布。
具体实施方式
[0026]为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本技术中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0027]除非另外定义，本技术使用的技术术语或者科学术语应当为本技术所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本技术中使用的“第一”、“第二”、“第三”、“第四”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。
[0028]如图1、2所示，本技术所述提供的用于鱼类行为轨迹追踪的背景优本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于鱼类行为轨迹追踪的背景优化装置，其特征在于，包括如下部件：光源组件，所述光源组件包括一端开口的光源箱体(5)，所述光源箱体(5)的内表面布置有反光面(8)，所述光源箱体(5)的内底面布置有光源；调节组件，所述调节组件包括升降臂架(3)和高度调节螺旋杆(4)，所述升降臂架(3)设置于所述光源箱体(5)的开口端端面上，所述高度调节螺旋杆(4)设置于所述光源箱体(5)的侧壁上且位于所述升降臂架(3)的下方，用于调节所述升降臂架(3)的升高或下降；载物部件，设置于所述升降臂架(3)的上方，用于承载被观测实验装置，所述载物部件的下表面上设置有第二柔光布(2)。2.根据权利要求1所述的背景优化装置，其特征在于，还包括第一柔光布(9)，所述第一柔光布(9)铺贴在...

【专利技术属性】
技术研发人员：查金苗，洪响声，刘旺，
申请(专利权)人：中国科学院生态环境研究中心，
类型：新型
国别省市：