CN101664340B - 一种测试动物自主活动的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种测试动物自主活动的装置，属于动物实验设备。该装置包括一封闭的箱体和一计算机系统，在箱体内部放置若干个可盛放小动物的测试箱，在测试箱的上方、设有一顶部摄像装置以及与该摄像装置对应的顶部背景光源，且在各测试箱的四周再设有若干台侧部摄像装置以及与侧部摄像装置对应的侧部背景光源，在箱体内还设置一电源，为各摄像装置和背景光源供电，以及两个控制光源亮度的电路系统，该系统分别与顶部、侧部的背景光源连接，各摄像装置与计算机系统连接。本发明将动物置于封闭的实验环境，可实时获取、保存和输出动物三维活动图像，确保实验的稳定性和可靠性。

Description

一种测试动物自主活动的装置
技术领域
本发明属于动物实验设备，具体涉及一种测试动物自主活动的装置。
背景技术
动物自主活动测试是指在规定的时间内，监测、记录和分析动物在一定空间区域中的自发活动情况，是一种判断动物兴奋或抑制状态的常用实验方法，在镇静、抑郁、焦虑等神经精神性疾病研究等方面具有重要的应用价值。
目前国内外监控大、小鼠自主活动的实验技术通常有两种。其一为红外感应技术，通过红外感应设备获取动物在自主活动测试箱中的位置信息。该技术虽然用计算机辅助测试，但不能对实验测试区域进行分区，无法获得动物实时活动的图像；其二为摄像装置，通过摄像方式记录动物活动轨迹，该技术虽然可获取动物在水平方向的分时和分区统计数据(如：位置、距离和速度等)以及动物实时活动图像，但无法自动提取与上述二维图像相关的垂直方向的重要数据(如：站立次数等)。特别是现有技术大都将动物置于开阔的环境中，动物活动容易受外界突发因素的影响，使实验结果不准确。因此，亟需设计新型的动物自主活动测试设备以更有效、更准确地获取动物自主活动的信息。
发明内容
本发明的目的是提供一种测试动物自主活动的装置，该装置可准确捕获动物的自主活动状态。
本发明通过如下技术方案实现：
一种测试动物自主活动的装置，包括一封闭的箱体和一计算机系统，在箱体内部放置若干个可盛放小动物的测试箱，在所述测试箱的上方、设有一顶部摄像装置以及与该摄像装置对应的顶部背景光源，且在各测试箱的四周再设有若干台侧部摄像装置以及与侧部摄像装置对应的侧部背景光源，在箱体内还设置一电源，为各摄像装置和背景光源供电，以及两个控制光源亮度的电路系统，所述电路系统分别与顶部、侧部的背景光源连接，上述摄像装置分别和计算机系统连接；所述箱体设有一个可自由掀翻的顶盖，箱体与测试箱应采用黑色防反光材料制作，所述顶盖与所述测试箱之间设有一漫反射透光板，测试箱上方的摄像装置、对应的背景光源以及光源亮度控制电路系统设置在顶盖和漫反射透光板之间的空间内，顶部摄像装置穿过漫反射透光板中央的圆孔采集动物水平方位的图像信息；测试箱为一顶部敞口的倒置的截顶圆锥体；测试箱与侧部摄像装置相对的一面设有半圆弧状的、由透明材料制成的窗口，用于侧部摄像装置拍摄。
所述箱体一侧面可设有箱门，用于放置、安装或调整测试箱、测试箱四周的侧部摄像装置、侧部背景光源以及光源亮度控制电路系统。
本发明的技术效果和优点：本发明充分考虑到了动物的活动环境，将多个测试对象同时放置在一个封闭的监测系统中，在动物自主活动测试箱的上方和四周同时安置摄影系统，可以获取动物的三维(包括水平和垂直方向)活动状态信息。由于本发明动物置于封闭的实验环境，可模拟自然环境，最大限度地避免外部环境中各种突发因素对实验所致的干扰；同时提供了路程、速度、时间以及动物的站立、运动、静息等活动状态的分时和分区统计数据，从而实时获取、保存和输出动物三维活动图像，确保实验的稳定性和可靠性。
附图说明
下面结合附图，详细描述本发明。
图1为本发明箱体的结构示意图；
图2为本发明的结构框图。
具体实施方式
参考图1，在本发明实施例中，可将四个盛放小动物的测试箱2集成在一个封闭的箱体1当中。箱体设有一个可自由掀翻的顶盖6，该顶盖6的下方设有一漫反射透光板5，在顶盖和漫反射透光板之间的空间内，设有一顶部摄像装置3和一与顶部摄像装置相对应的顶部背景光源、光源亮度控制电路4。顶部摄像装置3穿过漫反射透光板5中央的圆孔采集动物水平方位的图像信息，顶部背景光源可使用发光二极管或红外灯，其散布在顶部摄像装置周围，利用漫反射透光板提供的柔和背景，可减少反光对采集图像信息的干扰。
箱体1设有一侧门，打开侧门，可直接放置测试箱2，以便于清理动物实验遗留物。测试箱2采用黑色防反光材料制作，为顶部敞口的倒置的截顶圆锥体状，以保证顶部摄像装置可完整采集动物水平方位的活动情况。在测试箱的四周放置2个侧部摄影机8、与侧部摄像装置相对应的侧部背景光源、光源亮度控制电路7，测试箱底部设有一与侧部摄像装置相对的半圆弧状的、由透明材料制成的窗口9，以供侧部摄像装置采集动物垂直方位的图像，该窗口9的高度应高于动物直立的高度。四个测试箱之间用黑色防反光材料制作的隔板分割开。侧部背景光源可使用发光二极管或红外灯，侧部背景光源高于测试箱的半圆弧透明窗，以减少反光对垂直方位图像信息的干扰，且侧部摄像装置不能超过测试箱的半圆弧透明窗。箱体侧门关闭以后，内部就形成完全可控的全封闭拍摄环境。
箱体内还设有电源11等电子设备。电源11为整个系统供电；以及总开关10，控制整个箱体的通断电。
参考图2，计算机系统设置在箱体外部。
计算机系统包括：主控计算机、打印机以及自主活动实验软件，主控计算机中装有视频卡，对顶部摄像装置和侧部摄像装置采集到的动物在测试箱活动的实时信息进行初步处理；所述自主活动实验软件设置了自主活动实验模式和各种实验参数，以控制主控计算机接收和处理的视频信号，对动物在测试箱内三维立体活动信息进行识别、判认、分析，形成各种活动状态的评价指标，并记录、统计、显示并保存实验数据，并直接驱动打印机打印实验报告。
尽管为说明本发明目的，公开了本发明的具体实施方法和附图，其目的在于帮助理解本发明的技术内容，但是本领域的技术人员应理解：在不脱离本发明及所附的权利要求的范围内，各种替换、变化和修改都是可能的。本发明不应局限于本说明书和附图所公开的内容，本发明要求保护的范围以权利要求书界定的范围为准。

Claims (3)

1.一种测试动物自主活动的装置，其特征在于，包括一封闭的箱体和一计算机系统，在箱体内部放置若干个可盛放小动物的测试箱，在所述测试箱的上方、设有一顶部摄像装置以及与该摄像装置对应的顶部背景光源，且在各测试箱的四周设有若干台侧部摄像装置以及与侧部摄像装置对应的侧部背景光源，在箱体内还设置一电源，为各摄像装置和背景光源供电，以及两个控制光源亮度的电路系统，所述电路系统分别与顶部、侧部的背景光源连接，上述摄像装置分别和计算机系统连接；所述箱体设有一个可自由掀翻的顶盖，箱体与测试箱应采用黑色防反光材料制作，所述顶盖与所述测试箱之间设有一漫反射透光板，测试箱上方的摄像装置、对应的背景光源以及光源亮度控制电路系统设置在顶盖和漫反射透光板之间的空间内，顶部摄像装置穿过漫反射透光板中央的圆孔采集动物水平方位的图像信息；测试箱为一顶部敞口的倒置的截顶圆锥体；测试箱与侧部摄像装置相对的一面设有半圆弧状的、由透明材料制成的窗口，用于侧部摄像装置拍摄。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述箱体一侧面设有一箱门，用于放置、安装或调整测试箱、测试箱四周的侧部摄像装置、侧部背景光源以及光源亮度控制电路系统。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述顶部、侧部背景光源为发光二极管或红外灯。
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