Revolution i djurforskning: Nytt 3D -kamerasystem upptäcker hemligt beteende!

Revolution i djurforskning: Nytt 3D -kamerasystem upptäcker hemligt beteende!

Möggingen, Deutschland - Forskare av Constance Cluster of Excellence "Collective Behaviour" har utvecklat ett innovativt mobilkamerasystem som heter "3D-SOCS" (3D-synkroniserade utomhuskamerasystem). Detta system syftar till att fånga detaljerade data om djurens beteende i deras naturliga livsmiljö. Den nya tekniken möjliggör exakt, markörlös 3D -spårning av rörelser och ställningar för flera fåglar samtidigt. Tidigare metoder för 3D -spårning var begränsade till interiörer och fångade djur, vilket kraftigt begränsade möjligheterna till beteendeforskning. Med 3D SoCS-systemet kan frittgående studier nu genomföras som ger värdefull kunskap.

Systemet testades i en skog nära Max Planck Institute for Behavioral Biology i Mögingen. Under det öppna -Air -försöket användes visuella stimuli såsom mjölmaskar och fyllda fåglar för att undersöka fåglarnas reaktioner. Dessa uppgifter ledde till nya resultat om användningen av synfältet och lateraliseringen hos fåglar. Dessutom erbjuder 3D SOCS möjligheten till ekologisk övervakning genom att uppskatta kroppsvolymen av fåglar, som kan tjäna som en approximation för deras vikt.

Teknologisk innovation och applikation

3D SoCS -systemet utvecklades med hjälp av moderna sensorteknologier som GPS och passiva transponder -taggar som förbättrar kvaliteten och omfattningen av beteendedata som samlats in. Framsteg inom områdena maskininlärning och datorsyn möjliggör detaljerade mätningar som kan konkurrera med kontrollerade laboratorieförhållanden. Noggrannhetstesterna visar att systemet 3D -utskick av fåglar kan uppskatta med en tolerans på endast 3 mm.

För att samla in data används flera Raspberry Pi-kontrollerade kameror som tar sub-millisekund-synkroniserade videoinspelningar. Dessa videor analyseras sedan för att identifiera nyckelfunktioner hos fåglarna och för att sträva efter sina rörelser. Plattformen möjliggör icke-invasiv datainsamling. Djuren behöver inte fångas, vilket minimerar konsekvenserna för djurpopulationerna.

öppen plattform för forskning

3D SOCS -systemet är utformat som en öppen plattform. Hårdvaruplanerna och mjukvareledningarna är fritt tillgängliga, vilket möjliggör bred användning av andra forskare. Det främjar också synergier mellan laboratorie- och fältforskning och stänger klyftan mellan dessa två forskningsområden. Utvecklingen stöds av German Research Foundation (DFG) och det schweiziska statssekretariatet för utbildning, forskning och innovation (SBFI).

I samband med automatiserad beteendemässig forskning utvecklades också en bildanalysalgoritm av forskare från Institute for Neuroinformatics vid University of University och ETH Zürich. Denna algoritm använder datorbaserad syn och maskininlärning för att känna igen enskilda djur och automatiskt utvärdera beteenden som nyfikenhet och rädsla. Detta kan avsevärt påskynda och förbättra analysen av beteendestudier genom att identifiera subtila beteendemässiga förändringar som är svåra att känna igen för det mänskliga ögat.

sammanfattat, 3D SoCS -systemet representerar betydande framsteg inom djurbeteendeforskning och erbjuder nya möjligheter att förstå fåglar i sin naturliga livsmiljö. Tillgängligheten som en öppen plattform kan också inspirera andra forskare att använda tekniken i sina egna studier.

Följande länkar kan kallas för ytterligare information om 3D SoCs och de tekniker som används: 3d-socs , uzh.