Eläintutkimuksen vallankumous: Uusi 3D -kamerajärjestelmä löytää salaisen käyttäytymisen!

Eläintutkimuksen vallankumous: Uusi 3D -kamerajärjestelmä löytää salaisen käyttäytymisen!

Excellence "-kollektiivisen käyttäytymisen" Constance-klusterin tutkijat ovat kehittäneet innovatiivisen mobiilikamerajärjestelmän nimeltä "3D-Socs" (3D-synkronoidut ulkokamerajärjestelmät). Tämän järjestelmän tarkoituksena on kaapata yksityiskohtaisia ​​tietoja eläinten käyttäytymisestä heidän luonnollisessa elinympäristössään. Uusi tekniikka mahdollistaa useiden lintujen liikkeiden ja asentojen tarkat, järkemättömät 3D -seurannan samanaikaisesti. Aikaisemmat 3D -seurannan menetelmät rajoittuivat sisätiloihin ja vangittuihin eläimiin, jotka rajoittivat vakavasti käyttäytymistutkimuksen mahdollisuuksia. 3D SOCS -järjestelmän avulla voidaan nyt suorittaa vapaa-ajan tutkimuksia, jotka tarjoavat arvokasta tietoa.

Järjestelmä testattiin metsässä lähellä Möggingenin käyttäytymisbiologian Max Planck -instituuttia. AIR -yrityksen aikana lintujen reaktioiden tutkimiseen käytettiin visuaalisia ärsykkeitä, kuten ateriamatoja ja täytettyjä lintuja. Nämä tiedot johtivat uusiin havaintoihin näkökentän käytöstä ja lintujen lateraalisoinnista. Lisäksi 3D SOCS tarjoaa mahdollisuuden ekologiseen seurantaan arvioimalla lintujen kehon tilavuuden, joka voi toimia likiarvona niiden painoon.

Teknologinen innovaatio ja sovellus

3D SOCS -järjestelmä kehitettiin käyttämällä nykyaikaisia ​​anturitekniikoita, kuten GPS: tä ja passiivisia transponder -tunnisteita, jotka parantavat kerättyjen käyttäytymistietojen laatua ja laajuutta. Koneoppimisen ja tietokoneen vision edistyminen mahdollistaa yksityiskohtaisten mittausten suorittamisen, jotka voivat kilpailla hallituilla laboratorio -olosuhteilla. Tarkkuuskokeet osoittavat, että lintujen 3D -postitukset voivat arvioida toleranssilla vain 3 mm.

Tietojen keräämiseksi käytetään useita vadelmapiiri-ohjattuja kameroita, jotka ottavat sub-millisekunnin synkronoidut videotallenteet. Nämä videot analysoidaan sitten lintujen keskeisten piirteiden tunnistamiseksi ja niiden liikkeiden jatkamiseksi. Alusta mahdollistaa ei-invasiivisen tiedonkeruun. Eläimiä ei tarvitse kiinni, mikä minimoi eläinten populaatioiden seuraukset.

Avoin tutkimustutkimusalusta

3D SOCS -järjestelmä on suunniteltu avoimeksi alustaksi. Laitteistosuunnitelmat ja ohjelmistoputket ovat vapaasti saatavilla, mikä mahdollistaa muiden tutkijoiden laajan käytön. Se edistää myös laboratorion ja kenttätutkimuksen välisiä synergioita ja sulkee kuilun näiden kahden tutkimusalueen välillä. Kehitystä tukivat Saksan tutkimussäätiö (DFG) ja Sveitsin valtion koulutuksen, tutkimuksen ja innovaatioiden sihteeristö (SBFI).

Automaattisen käyttäytymistutkimuksen yhteydessä myös yliopiston yliopiston neuroinformatiikan instituutin tutkijat kehittivät kuvaanalyysialgoritmin ja ETH Zürichin tutkijat. Tämä algoritmi käyttää tietokonepohjaista visiota ja koneoppimista yksittäisten eläinten tunnistamiseen ja käyttäytymisen, kuten uteliaisuuden ja pelon, automaattisesti. Tämä voisi merkittävästi kiihdyttää ja parantaa käyttäytymistutkimusten analysointia tunnistamalla hienovaraiset käyttäytymismuutokset, joita on vaikea tunnistaa ihmisen silmälle.

Yhteenvetona 3D SOCS -järjestelmä edustaa merkittävää edistystä eläinten käyttäytymistutkimuksessa ja tarjoaa uusia mahdollisuuksia ymmärtää lintuja luonnollisessa elinympäristössään. Saatavuus avoimena alustana voi myös inspiroida muita tutkijoita käyttämään tekniikkaa omissa tutkimuksissa.

Seuraavat linkit voidaan kutsua lisätietoja 3D-SoC: sta ja käytetyistä tekniikoista: 3d-socs , uzh.