CN110476826B - 一种跟踪动物自转圈的方法 - Google Patents

一种跟踪动物自转圈的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110476826B
CN110476826B CN201910889953.0A CN201910889953A CN110476826B CN 110476826 B CN110476826 B CN 110476826B CN 201910889953 A CN201910889953 A CN 201910889953A CN 110476826 B CN110476826 B CN 110476826B
Authority
CN
China
Prior art keywords
beta
angle
delta
alpha
animal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201910889953.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110476826A (zh
Inventor
黄剑乔
欧阳小磊
徐国标
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chengdu Techman Software Co Ltd
Original Assignee
Chengdu Techman Software Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chengdu Techman Software Co Ltd filed Critical Chengdu Techman Software Co Ltd
Priority to CN201910889953.0A priority Critical patent/CN110476826B/zh
Publication of CN110476826A publication Critical patent/CN110476826A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110476826B publication Critical patent/CN110476826B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01K—ANIMAL HUSBANDRY; AVICULTURE; APICULTURE; PISCICULTURE; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
    • A01K29/00—Other apparatus for animal husbandry
    • A01K29/005—Monitoring or measuring activity, e.g. detecting heat or mating
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/40—Detecting, measuring or recording for evaluating the nervous system
    • A61B5/4076—Diagnosing or monitoring particular conditions of the nervous system
    • A61B5/4082—Diagnosing or monitoring movement diseases, e.g. Parkinson, Huntington or Tourette
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2503/00—Evaluating a particular growth phase or type of persons or animals
    • A61B2503/40—Animals
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2503/00—Evaluating a particular growth phase or type of persons or animals
    • A61B2503/42—Evaluating a particular growth phase or type of persons or animals for laboratory research

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Neurology (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Neurosurgery (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Animal Husbandry (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Developmental Disabilities (AREA)
  • Image Analysis (AREA)

Abstract

本发明公开了一种跟踪动物自转圈的方法，本专利主要运用于视觉图像分析领域，采用图像分析领域相关技术中OPenCV做为技术支持提取出动物实验时的中心点与尾部点，运用得到的二个点将其投射在二维平面坐标中将两点连接得到一直线线段，通过计算该线段在坐标中的斜率，通过斜率可以得到角度，在动物不断的运动过程中，不断的更新当前所旋转的角度与旋转的方向，从而将不同方向角度相垒加，减去旋转过程中运行来回摆动造成的冗余角度，最后得到实际有效的总角度，用不同方向的垒加角度除以360便得到不同方向上的旋转圈数的抽象算法。

Description

一种跟踪动物自转圈的方法
技术领域
本发明涉及动物实验相关领域，具体来讲是一种跟踪动物自转圈的方法，主要用于分析啮齿类动物神经退行性疾病导致的转圈行为的跟踪与记录。
背景技术
目前在对动物实验中会涉及到，对小动物在神经退行性疾病中帕金森、大脑偏瘫等病症动物进行实验观测与数记录，在此之前大多数情况下都是通过现场人工记录动物转圈数，在长时间实验过程容易出现计数错误准确性低、工作效率低等问题。
发明内容
因此，为了解决上述不足，本发明在此提供一种跟踪动物自转圈的方法，本专利主要运用在小动物在帕金森、大脑偏瘫动物进行实验观测与数记录，在此之前大多数情况下都是通过现场人工记录动物转圈数，在长时间实验过程容易出现计数错误准确性低、工作效率低等问题。
本发明是这样实现的，构造一种跟踪动物自转圈的方法，其特征在于：该方法按照如下方式操作；
步骤1，通过摄像头运用图像分析技术(OPenCV计算机视觉库)，对动物行为进行视频图像逐帧进行目标查找，轮廓提取；并传输至控制分析系统；
步骤2，分析系统确定动物质心点P；确定动物尾部点P1；通过质心与尾部点来获得斜率K；通过公式：K＝(P.y-P1.y)/(P.x-P1.x)；
步骤3，分析通过斜率转换为弧度R，R＝atan(K)；当前旋转角为α(1)当R>＝0时，如果P.x<P1.x，α＝180-R*(180/π)；如果P.x>P1.x则α＝360-R*(180/π)；(2)当R<0时，如果P.x<P1.x,则α＝180-R*(180/π)；如果P.x>P1.x则α＝-R*(180/π)；
步骤4，β为上一次旋转角，γ为顺向旋转角，δ为逆向旋转角；(1)当(0<＝β<＝90)且(270<＝α<＝360)时，有γ＝γ+(360-α)+β，判断逆向是否冗余，如果δ-(360-α)+β>0，则减去冗余角δ＝δ-(360-α)+β；(2)当(0<＝α<＝90)且(270<＝β<＝360)时，则有δ＝δ+α+(360-β)，判断顺向是否冗余，如果γ-α+(360-β)>0,则减去冗余角γ＝γ-α+(360-β)；(3)当(α-β>＝0)时，则有δ＝δ+abs(α-β),判断顺向角是否有冗余，如果γ-abs(α-β)>＝0,则有γ＝γ-abs(α-β)；(4)当(α-β<0)且absabs(α-β)>0时，有γ＝γ+abs(α-β),判断逆向角是否冗余，如果(δ-abs(α-β)>0)则有δ＝δ-abs(α-β)；
步骤5，判断当前角度γ、δ是否大于360度；(1)N为顺常向转圈数，如果γ/360>＝1；则有N＝N+1，γ＝γ-360；(2)M为逆常向转圈数，如果δ/360>＝1；则有M＝M+1，δ＝δ-360；更新转圈圈数；
本发明具有如下优点：本发明在此提供一种跟踪动物自转圈的方法，本专利主要运用于视觉图像分析领域，采用图像分析领域相关技术中OPenCV做为技术支持提取出动物实验时的中心点与尾部点，运用得到的二个点将其投射在二维平面坐标中将两点连接得到一直线线段，通过计算该线段在坐标中的斜率，通过斜率可以得到角度，在动物不断的运动过程中，不断的更新当前所旋转的角度与旋转的方向，从而将不同方向角度相垒加，减去旋转过程中运行来回摆动造成的冗余角度，最后得到实际有效的总角度，用不同方向的垒加角度除以360便得到不同方向上的旋转圈数的抽象算法。本专利主要运用在小动物在帕金森、大脑偏瘫动物进行实验观测与数记录，在此之前大多数情况下都是通过现场人工记录动物转圈数，在长时间实验过程容易出现计数错误准确性低、工作效率低等问题。
附图说明
图1是本发明跟踪动物自转圈的方法的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合附图1对本发明进行详细说明，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术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，都属于本发明保护的范围。
本发明通过改进在此提供一种跟踪动物自转圈的方法，该方法按照如下方式操作；
步骤1，通过摄像头运用图像分析技术(OPenCV计算机视觉库)，对动物行为进行视频图像逐帧进行目标查找，轮廓提取；并传输至控制分析系统；
步骤2，分析系统确定动物质心点P；确定动物尾部点P1；通过质心与尾部点来获得斜率K；通过公式：K＝(P.y-P1.y)/(P.x-P1.x)；
步骤3，分析通过斜率转换为弧度R，R＝atan(K)；当前旋转角为α(1)当R>＝0时，如果P.x<P1.x，α＝180-R*(180/π)；如果P.x>P1.x则α＝360-R*(180/π)；(2)当R<0时，如果P.x<P1.x,则α＝180-R*(180/π)；如果P.x>P1.x则α＝-R*(180/π)；
步骤4，β为上一次旋转角，γ为顺向旋转角，δ为逆向旋转角；(1)当(0<＝β<＝90)且(270<＝α<＝360)时，有γ＝γ+(360-α)+β，判断逆向是否冗余，如果δ-(360-α)+β>0，则减去冗余角δ＝δ-(360-α)+β；(2)当(0<＝α<＝90)且(270<＝β<＝360)时，则有δ＝δ+α+(360-β)，判断顺向是否冗余，如果γ-α+(360-β)>0,则减去冗余角γ＝γ-α+(360-β)；(3)当(α-β>＝0)时，则有δ＝δ+abs(α-β),判断顺向角是否有冗余，如果γ-abs(α-β)>＝0,则有γ＝γ-abs(α-β)；(4)当(α-β<0)且absabs(α-β)>0时，有γ＝γ+abs(α-β),判断逆向角是否冗余，如果(δ-abs(α-β)>0)则有δ＝δ-abs(α-β)；
步骤5，判断当前角度γ、δ是否大于360度；(1)N为顺常向转圈数，如果γ/360>＝1；则有N＝N+1，γ＝γ-360；(2)M为逆常向转圈数，如果δ/360>＝1；则有M＝M+1，δ＝δ-360；更新转圈圈数；
本专利主要运用于视觉图像分析领域，采用图像分析领域相关技术中OPenCV做为技术支持提取出动物实验时的中心点与尾部点，运用得到的二个点将其投射在二维平面坐标中将两点连接得到一直线线段，通过计算该线段在坐标中的斜率，通过斜率可以得到角度，在动物不断的运动过程中，不断的更新当前所旋转的角度与旋转的方向，从而将不同方向角度相垒加，减去旋转过程中运行来回摆动造成的冗余角度，最后得到实际有效的总角度，用不同方向的垒加角度除以360便得到不同方向上的旋转圈数的抽象算法。本专利主要运用在小动物在帕金森、大脑偏瘫动物进行实验观测与数记录，在此之前大多数情况下都是通过现场人工记录动物转圈数，在长时间实验过程容易出现计数错误准确性低、工作效率低等问题。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (1)

1.一种跟踪动物自转圈的方法，其特征在于：该方法按照如下方式操作；
步骤1，通过摄像头运用图像分析技术，对动物行为进行视频图像逐帧进行目标查找，轮廓提取；并传输至控制分析系统；
步骤2，分析系统确定动物质心点P；确定动物尾部点P1；通过质心与尾部点来获得斜率K；通过公式：K＝(P.y-P1.y)/(P.x-P1.x)；
步骤3，分析通过斜率转换为弧度R，R＝atan(K)；当前旋转角为α(1)当R>＝0时，如果P.x<P1.x，α＝180-R*(180/π)；如果P.x>P1.x则α＝360-R*(180/π)；(2)当R<0时，如果P.x<P1.x,则α＝180-R*(180/π)；如果P.x>P1.x则α＝-R*(180/π)；
步骤4，β为上一次旋转角，γ为顺向旋转角，δ为逆向旋转角；(1)当(0<＝β<＝90)且(270<＝α<＝360)时，有γ＝γ+(360-α)+β，判断逆向是否冗余，如果δ-(360-α)+β>0，则减去冗余角δ＝δ-(360-α)+β；(2)当(0<＝α<＝90)且(270<＝β<＝360)时，则有δ＝δ+α+(360-β)，判断顺向是否冗余，如果γ-α+(360-β)>0,则减去冗余角γ＝γ-α+(360-β)；(3)当(α-β>＝0)时，则有δ＝δ+abs(α-β),判断顺向角是否有冗余，如果γ-abs(α-β)>＝0,则有γ＝γ-abs(α-β)；(4)当(α-β<0)且absabs(α-β)>0时，有γ＝γ+abs(α-β),判断逆向角是否冗余，如果(δ-abs(α-β)>0)则有δ＝δ-abs(α-β)；
步骤5，判断当前角度γ、δ是否大于360度；(1)N为顺常向转圈数，如果γ/360>＝1；则有N＝N+1，γ＝γ-360；(2)M为逆常向转圈数，如果δ/360>＝1；则有M＝M+1，δ＝δ-360；更新转圈圈数。
CN201910889953.0A 2019-09-20 2019-09-20 一种跟踪动物自转圈的方法 Active CN110476826B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910889953.0A CN110476826B (zh) 2019-09-20 2019-09-20 一种跟踪动物自转圈的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910889953.0A CN110476826B (zh) 2019-09-20 2019-09-20 一种跟踪动物自转圈的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110476826A CN110476826A (zh) 2019-11-22
CN110476826B true CN110476826B (zh) 2021-08-27

Family

ID=68558760

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910889953.0A Active CN110476826B (zh) 2019-09-20 2019-09-20 一种跟踪动物自转圈的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110476826B (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060153330A1 (en) * 2004-08-19 2006-07-13 Wong John W System for radiation imaging and therapy of small animals
CN101149251A (zh) * 2007-10-31 2008-03-26 天津大学 基于多质心相对位置不变性的测量微结构旋转运动方法
CN101151623A (zh) * 2005-01-27 2008-03-26 剑桥研究和仪器设备股份有限公司 分类图像特征
CN106377275A (zh) * 2016-09-30 2017-02-08 沈阳东软医疗系统有限公司 一种螺旋扫描方法及装置
CN106561532A (zh) * 2016-11-08 2017-04-19 深圳技师学院 一种监测鱼活动的方法和装置
CN109859149A (zh) * 2019-01-25 2019-06-07 成都泰盟软件有限公司 一种设定目标查找区域小动物运动跟踪方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060153330A1 (en) * 2004-08-19 2006-07-13 Wong John W System for radiation imaging and therapy of small animals
CN101151623A (zh) * 2005-01-27 2008-03-26 剑桥研究和仪器设备股份有限公司 分类图像特征
CN101149251A (zh) * 2007-10-31 2008-03-26 天津大学 基于多质心相对位置不变性的测量微结构旋转运动方法
CN106377275A (zh) * 2016-09-30 2017-02-08 沈阳东软医疗系统有限公司 一种螺旋扫描方法及装置
CN106561532A (zh) * 2016-11-08 2017-04-19 深圳技师学院 一种监测鱼活动的方法和装置
CN109859149A (zh) * 2019-01-25 2019-06-07 成都泰盟软件有限公司 一种设定目标查找区域小动物运动跟踪方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN110476826A (zh) 2019-11-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10327414B2 (en) System and method for controlling the position of a robot carriage based on the position of a milking stall of an adjacent rotary milking platform
CN109544636B (zh) 一种融合特征点法和直接法的快速单目视觉里程计导航定位方法
CN210046133U (zh) 基于激光结构光的焊缝视觉跟踪系统
US10796151B2 (en) Mapping a space using a multi-directional camera
US11607190B2 (en) Systems and methods for dynamic scanning with multi-head camera
WO2019232247A1 (en) Biomass estimation in an aquaculture environment
CN110533597B (zh) 伪影处理及旋转中心确定方法、装置与设备、存储介质
EP2858035B1 (en) System, vehicle and method for online calibration of a camera on a vehicle
US9149018B2 (en) System and method for determining whether to operate a robot in conjunction with a rotary milking platform based on detection of a milking claw
WO2004012152A3 (en) Determining optimal working view for diagnosis in vascular systems
CN102254222B (zh) 棒材进行计数的方法及装置
CN110476826B (zh) 一种跟踪动物自转圈的方法
AU2022256171B2 (en) Weeding robot and method, apparatus for planning weeding path for the same and medium
Landgraf et al. Interactive robotic fish for the analysis of swarm behavior
CN115568332A (zh) 一种面向大田环境的自动跟随运输平台及其控制方法
CN110754219A (zh) 一种视觉定位的仿生蛇嘴采摘机构、无人机采收装置及其采收方法
EP2764771B2 (en) Automated system for applying disinfectant to the teats of dairy livestock
CN103365292A (zh) 基于视觉识别和多传感器数据融合的捡球方法
CN115272661A (zh) 一种自动瞄准目标的机器人视觉系统控制方法
US10182772B1 (en) Systems and methods for object detection for nuclear medicine imaging
CN102853721B (zh) 一种避免误伤人质自动跟踪狙击犯罪分子的系统
Eyberg et al. A ROS2-based Testbed Environment for Endovascular Robotic Systems
CA2775130C (en) System for determining hind leg positions of dairy livestock
Kazakidi et al. 3D reconstruction of octopus arm swimming motion
CN114494936A (zh) 一种基于云端的轮胎型号识别系统及识别方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant