本发明专利技术公开了一种自然环境中动物的视觉调控和运动追踪的装置及方法，该装置遮挡动物（被监测对象）的眼睛调节动物视觉的可见程度，使动物产生不同程度的视觉障碍，能够自动开启或撤销视觉障碍，记录动物在视觉障碍下的运动轨迹以及记录在动物无视觉障碍下运动的轨迹，分析行为响应。本发明专利技术为在自然环境中动物自由活动状态下研究视觉环境感知与行为调控，提供一种实验工具与方法。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电子通信
，具体涉及一种能够在自然环境中调控动物的视觉，并记录其运动轨迹的装置及方法。
技术介绍
视觉是人和动物感知外界环境与事物的重要感受通路，视觉是人和动物最重要的感觉，对机体生存具有重要意义，有科学证据表明视觉在动物迁徙与导航中起着重要作用，在动物迁徙与导航过程中调控动物的视觉可见度，并记录其运动轨迹是一种在自然环境中探索视觉作用的有效方法，但是现有技术中并没有一种在自然环境中对动物无任何物理损伤的情况下，调控动物的视觉，并记录其运动轨迹的装置及方法，如何在在自然环境中调控动物的视觉，并记录其运动轨迹，成为当前面临的重要技术难题，是目前研究动物视觉重要性所迫切需要解决的问题。
技术实现思路
为了克服现有技术中研究动物视觉存在的问题。本专利技术提供的自然环境中动物的视觉可见度和运动追踪的装置及方法，通过调节动物的视觉可见度使动物产生不同程度的视觉障碍，记录动物在视觉障碍下的运动轨迹以及记录在动物无视觉障碍下运动的轨迹，通过对比和分析上述的运动轨迹，揭示视觉在动物在迁徙与导航中作用，为研究动物视觉在导航中的作用，提供科学依据。为了达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案是: 一种自然环境中动物的视觉调控和运动追踪的装置，其特征在于:包括安装在被监测对象上的， 电子眼罩，用于被监测对象的眼睛，逐级调节被监测对象视觉的可见度； 定位模块:用于接收来自卫星的定位信号，从而获知被监测对象当前的地理坐标信息； 数据记录模块:用于记录被监测对象所处的地理信息和视觉障碍信息； 通信模块:用于将数据记录模块的数据送入计算机或接收计算机的操作命令； 人机交互模块:用于发出操作命令和显示地理信息和视觉障碍信息； 主控模块:用于接收定位模块的地理信息；判断是否进行视觉障碍，控制电子眼罩调节被监测对象视觉的可见度；控制数据记录模块发送命令使其进行数据记录；控制通信模块和计算机进行数据交换； 电源模块:用于给上述电子眼罩、定位模块、数据记录模块、数据记录模块、人机交互模块和主控模块提供电源； 其中电子眼罩、定位模块、数据记录模块、通信模块、人机交互模块分别与主控模块相连接；数据记录模块、通信模块分别与定位模块相连接。前述的自然环境中动物的视觉调控和运动追踪的装置，其特征在于:所述电子眼罩包括左眼单元和右眼单元，左眼单元和右眼单元单独接受主控模块发出的驱动信号，所述电子眼罩通过第一尼龙粘扣固定被监测对象的眼睛，所述第一尼龙粘扣上设有用于露出电子眼罩的眼睛孔，所述电子眼罩采用透明液晶材料制成，当接收驱动信号时，电子眼罩会对调节被监测对象视觉的可见度。前述的自然环境中动物的视觉调控和运动追踪的装置，其特征在于:所述定位模块、数据记录模块、通信模块、人机交互模块、主控模块、电源模块集成在一电路板上，所述电路板通过第二尼龙粘扣固定在被监测对象的背部。前述的自然环境中动物的视觉调控和运动追踪的装置，其特征在于:所述定位模块采用GPS定位模块。前述的自然环境中动物的视觉调控和运动追踪的装置，其特征在于:所述数据记录模块采用EEPROM存储芯片或SD卡进行数据存储。前述的自然环境中动物的视觉调控和运动追踪的装置，其特征在于:所述通信模块为USB接口通信模块，包括串行口转USB接口芯片。前述的自然环境中动物的视觉调控和运动追踪的装置，其特征在于:所述电源模块包括锂电池和与锂电池相连接的直流稳压模块。基于上述的自然环境中动物的视觉调控和运动追踪的方法，其特征在于:包括以下步骤， 步骤(I)计算机通过通信模块，设置主控模块开启视觉障碍的关键地理坐标和调节视觉可见度的关键地理坐标； 步骤(2)将设置后的自然环境中动物的视觉调控和运动追踪的装置固定在被监测对象上，并启动装置，放飞被监测对象； 步骤(3)初始化电子眼罩、定位模块和数据存储模块，并开启定位模块的中断和定时器； 步骤(4)接收并记录被监测对象当前的地理坐标信息； 步骤(5)主控模块休眠，定位模块定期唤醒主控模块，主控模块接收定位模块传送的当前地理信息，并判断当前地理信息是否与步骤(I)设置的开启视觉障碍的关键地理坐标相一致，若一致，则开启视觉障碍； 步骤(6)开启视觉障碍后，主控模块继续接收定位模块传送的当前地理信息，并判断当前地理信息是否与调节视觉可见度的关键地理坐标相一致，若一致，则控制电子眼罩调节视觉可见度； 步骤(7)重复步骤(5)和步骤(6)，直至被监测对象飞回； 步骤(8 )从被监测对象上取下装置，计算机通过通信模块获得数据存储模块中的数据，进行分析数据。前述的自然环境中动物的视觉调控和运动追踪的方法，其特征在于:步骤(5)判断当前地理信息是否与步骤(I)设置的开启视觉障碍的关键地理坐标相一致和步骤(6)判断当前地理信息是否与调节视觉可见度的关键地理坐标相一致，其中相一致为设置的开启视觉障碍或者调节视觉可见度的关键地理坐标为中心的区域内。前述的自然环境中动物的视觉调控和运动追踪的方法，其特征在于:所述定位模块定期唤醒主控模块的间隔时间为Is。本专利技术的有益效果是:本专利技术的，通过遮挡动物(被监测对象)的眼睛调节动物视觉的可见程度，使动物产生不同程度的视觉障碍，能够自动开启或撤销视觉障碍，记录动物在视觉障碍下的运动轨迹以及记录在动物无视觉障碍下运动的轨迹，通过对比和分析上述的运动轨迹，揭示视觉在动物在迁徙与导航中作用，为研究动物视觉在导航中的作用，提供科学依据。附图说明图1是本专利技术的自然环境中动物的视觉调控和运动追踪的装置的安装结构图。图2是本专利技术的自然环境中动物的视觉调控和运动追踪的装置的系统框图。图3是本专利技术的电源模块的电路图。图4是本专利技术的通信模块的电路图。图5是本专利技术的数据记录模块的电路图。图6是本专利技术的主控模块的电路图。图7是本专利技术的自然环境中动物的视觉调控和运动追踪的方法的流程图。具体实施例方式下面将结合说明书附图，对本专利技术作进一步的说明。如图1及图2所示，自然环境中动物的视觉调控和运动追踪的装置，包括安装在被监测对象上的， 电子眼罩I，用于被监测对象的眼睛，使其产生视觉障碍，包括左眼单元和右眼单元，左眼单元和右眼单元单独接受主控模块6发出的驱动信号，电子眼罩I通过第一尼龙粘扣9固定被监测对象的眼睛，第一尼龙粘扣9上设有用于露出电子眼罩I的眼睛孔，电子眼罩I采用透明液晶材料制成，当接收驱动信号时，电子眼罩I会对被监测对象的开启视觉障碍或者调节其的视觉可见度，第一尼龙粘扣9的毛面和刺面粘合，固定电子眼罩I在被监测对象的眼睛处。定位模块2:用于接收来自卫星的定位信号，从而获知被监测对象当前的地理坐标信息，其采用但不仅限于GPS定位模块； 数据记录模块3:用于记录被监测对象所处的地理信息和视觉障碍信息，数据记录模块3采用但不仅限于EEPROM存储芯片或SD卡进行数据存储； 通信模块4:用于将数据记录模块3的数据送入计算机或接收计算机的操作命令，通信模块4采用但不仅限于USB接口通信模块，USB接口通信模块包括串行口转USB接口芯片；人机交互模块5:用于发出操作命令和显示地理信息和视觉障碍信息，其采用但不仅限于按键和发光二极管； 主控模块6:用于接收定位模块2的地理信息；判断是否进行视觉障碍，控制电子眼罩I对被监测本文档来自技高网...
【技术保护点】
自然环境中动物的视觉调控和运动追踪的装置，其特征在于：包括安装在被监测对象上的，电子眼罩（1），用于被监测对象的眼睛，逐级调节被监测对象视觉的可见度；定位模块（2）：用于接收来自卫星的定位信号，从而获知被监测对象当前的地理坐标信息；数据记录模块（3）：用于记录被监测对象所处的地理信息和视觉障碍信息；通信模块（4）：用于将数据记录模块（3）的数据送入计算机或接收计算机的操作命令；人机交互模块（5）：用于发出操作命令和显示地理信息和视觉障碍信息；?主控模块（6）：用于接收定位模块（2）的地理信息；判断是否进行视觉障碍，控制电子眼罩（1）调节被监测对象视觉的可见度；控制数据记录模块（3）发送命令使其进行数据记录；控制通信模块（4）和计算机进行数据交换；电源模块（7）：用于给上述电子眼罩（1）、定位模块（2）、数据记录模块（3）、数据记录模块（3）、人机交互模块（5）和主控模块（6）提供电源；其中电子眼罩（1）、定位模块（2）、数据记录模块（3）、通信模块（4）、人机交互模块（5）分别与主控模块（6）相连接；数据记录模块（3）、通信模块（4）分别与定位模块（2）相连接。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘小峰，刘玉宏，蒋爱民，徐宁，周小芹，
申请(专利权)人：河海大学常州校区，
类型：发明
国别省市：
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