CN111523017B - 一种实验动物信息管理系统及实验动物个体身份区分方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种实验动物信息管理系统及实验动物个体身份区分方法，通过同时借助射频标签的射频ID以及形色特征标签的形色特征信息作为互补的双重识别特征，并形成以单元采集空间为单位的动物个体联合特征识别信息，能够自动完成对不同动物个体的身份区分识别，并通过系统对不同动物个体的行为状态信息、预警事件等信息进行跟踪监测、数据记录存储、以及预警事件的报警提示，从而为实验动物管理的信息化采集和信息化管理提供系统化的管理工具，以帮助减少人工干预操作、提升管理便利性，增进实验动物的信息化管理效率，使得实验动物的信息自动化、精细化管理成为可能，对于推动基于动物实验的科学技术研究的后勤管理工作做出了积极的技术贡献。

Description

一种实验动物信息管理系统及实验动物个体身份区分方法

技术领域

本发明涉及实验动物管理技术和信息处理技术领域，具体涉及一种实验动物信息管理系统，以及一种实验动物个体身份区分方法。

背景技术

实验动物资源是生命科学和医学研究领域的重要支撑和保障，与之相对应的实验动物科技创新则有力的促进了生命科学、医学以及食品工业等领域的建设和发展。我国实验动物资源在过去40年的发展里，在种质研究与开发、品种保藏与应用、信息数字化与社会共享服务等方面取得了长足进展，尤其在技术方面，以基因技术为中心的基因修饰动物模型，在国际上已经达到领先水平。但实验动物资源建设中依然存在的包括较多问题，如模型资源建设、法制化、伦理、数据资源整合等。而基因编辑技术制作的动物模型饲养效率的提高，需求和重要性逐渐凸显，高效率实验动物的饲养和目的模型动物的筛选，迫切需要精准、高效、自动化的管理技术。

伴随着物联网技术的兴起和发展,其应用领域覆盖到生活的方方面面，包括智慧医疗，智能家居，智慧交通，图书管理，设备管理，智能建筑，智慧农业等典型案例。物联网理论上分为三个层面，即感知层，传输层和应用层。无线射频识别（Radio FrequencyIdentification，缩写为RFID）技术作为物联网感知层的关键技术一般包括三个部分，分别为阅读器，天线和标签。其基本原理是标签进入感应场后，接收到天线发出的特殊射频信号，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息（被动标签）或者主动发送某一频率的信号（主动标签），阅读器读取信息并解码后，送至中央信息系统进行有关数据处理。目前RFID主要有三大标准组织，分别是ISO标准组织、EPC Global标准组织和UID标准组织。RFID标签较为廉价，经调查，市场上，RFID标签售价在一元到几十元不等，而且RFID标签的大量使用，可以通过重复使用，提高经济层面上可行性。以RFID为代表的感知层传感器的使用，将有很大的潜力应用于生活各个方面，但多标签对阅读器的干扰，需要进行较为严谨的计算方法进行排除。

作为实验动物管理的首要技术任务，就是需要对不同的动物个体加以区分以及跟踪的信息记录，这样才便于在使用实验动物时能够依据信息记录了解动物个体的生长情况，对实验动物的出生时间、亲缘关系、繁殖属性、死亡时间、运动行为、饲料和饮水消耗等信息进行跟踪记录和分析，从而可以根据不同动物个体状态进行选择以适配于不同的实验用途。

在实验动物个体的区分管理工作中，在实验动物个体上通过佩戴或固定等方式设置射频标签，使得每个动物个体与一个具有唯一射频ID的射频标签相对应，并将实验动物个体的射频标签的射频ID与其记录信息进行绑定，从而通过射频识别读取射频标签的射频ID，进而获取该射频ID所绑定的相应实验动物个体的记录信息，这已经成为实验动物管理中对不同动物个体的记录信息进行获取或进行动物个体区分监控的一种常用管理方式。

但由此存在的技术应用限制是，动物个体信息读取的操作便利性不足。因为射频阅读器识别范围较大，很容易覆盖整个动物笼仓区域，如果采用射频阅读器直接对一个动物笼仓区域进行扫描识别，会识别到该笼仓内多个动物个体的射频ID，因此如果管理人员需要读取某一个动物个体的信息，那么通常就需要管理人员手动的取出单个动物个体进行射频扫描读取射频ID，依据该射频ID从数据库中获取到该动物个体对应的记录信息，完成动物个体信息读取。也就是说，由于射频识别通信范围的技术客观原理条件，需要对动物个体进行人工干预的空间隔离（取出动物个体后单独扫描操作）后进行动物记录信息的获取或动物个体的区分，这就导致了人工操作工序的增加。同时，还带来的进一步的管理不便在于，当需要寻找动物笼仓内特定的动物个体时，管理人员可能需要对多个动物个体分别进行射频扫描读取射频ID的操作，才能区分找到需要的动物个体。这些操作便利性的不足，不利于实验动物管理效率的提高。

此外，还有另一方面的技术应用限制在于，目前射频标签的射频ID与动物个体的绑定关系还主要应用于在动物个体信息采集之后的信息获取一侧，因为在采集时需要管理人员对动物个体进行人工干预的空间隔离操作，来解决射频识别通信扫描范围而容易导致产生多个体识别而发生混淆的问题。而在动物个体信息自动采集一侧，射频标签的射频ID与动物个体的绑定关系，还没有被很好的加以利用。原因还是在于，在动物个体自由活动和自然生长的无人工干预过程中，要实现对不同动物个体的信息自动采集，首先要解决动物个体区分辨别的问题。但是，基于射频通信技术，容易因实验动物区域性聚集造成射频识别通信范围存在多个标签而难以有效区分不同的动物个体；此外，虽然理论上还可以通过射频标签定位的方法，根据动物个体所携带的射频标签位置差异进行动物个体区分辨别，但由于实验动物饲养环境复杂，动物群体分布较为密集，会导致实施射频标签定位所需的设备和处理技术复杂，且目前射频定位技术的位置区分精度不足，难以很好的满足实验动物密集分布环境下的个体区分要求。这些技术性因素，导致了射频标签的射频ID与动物个体的绑定关系信息目前在动物个体信息自动采集一侧的应用受到限制。

正是由于上述技术应用的限制，造成目前对于饲养动物外环境的管理（资源，通风，灯光控制等等）已经有研究单位和相关公司的实现方案，然而对于实验动物生长环境的信息化管理（例如实验动物生理信息的自动化记录，生理状态的远程化观察、亚生长环境的自动检测、个体紧急事件监测等）至今还未有成熟且具体可实施的方案。

对于实验动物管理前端的个体区分化活动和饲养状态的数据获取，目前一般是由工作人员记录动物的基本生理活动和饲养环境的变化，然而一旦工作人员因遇到不可抗拒的因素而不能够及时回归工作岗位，就无法按时记录实验动物的相关信息，进而影响实验结果获取的准确性、及时性，造成实验研究进度的延缓，甚至因实验动物在此期间的以外死亡导致实验研究数据的缺失。

另一方面，实验动物生理活动的人工管理，以小鼠为例，毫无疑问，小鼠出生日期，死亡日期等生理活动记录的准确程度，与实验人员或者管理人员观察的频率呈正相关的关系。而在实际实验过程中，如果以高频率人工观察来保证实验小鼠出生、死亡的准确性，将不止占据实验人员较大的精力和时间，而且还会增加操作过程中动物被感染的风险。

如果能够以物联网信息化数据采集手段来代替人工观察，不仅有助于克服以上缺点，同时也降低了获得准确实验数据的难度，尤其对于家族遗传学相关疾病的实验动物研究，实验动物的繁殖、生长和其他生理活动的数据收集，也将更加便捷。并且，以此为基础也能够进一步推进具有远程数据采集的精细化实验动物管理方案的实现，将会在实验远程管理上发挥重要的作用。

因此，采用怎样的技术设施和技术手段，实现对实验动物的信息化数据采集和管理，帮助进一步减少人工干预操作、提升管理便利性，一直是实验动物管理技术上寻求优化和突破的技术研究方向。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明要解决的技术问题是：如何提供一种实验动物信息管理系统，用以作为实验动物管理的信息化采集和信息化管理的系统化工具，帮助增进实验动物的信息化管理效率。

为解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

一种实验动物信息管理系统，包括：

设置于动物个体上的射频标签和形色特征标签；所述射频标签中记录有能够唯一区分的射频ID；所述形色特征标签具有形色特征，且在同一单元采集空间中不同动物个体上的形色特征标签所具备的形色特征有所不同；所述形色特征标签的形色特征信息包括形色特征标签的形状特征、色彩特征或者形状与色彩特征的组合；

动物信息监控采集装置，用于对不同单元采集空间的动物个体进行射频标签的射频ID读取以及监控图像数据的采集；

动物信息分析处理装置，用于对监控图像数据进行图像处理，根据不同动物个体上射频标签的射频ID以及形色特征标签所具备的形色特征信息实现对动物个体的身份区分，并对动物个体的行为状态信息和预警事件进行跟踪监测；

动物信息存储查询装置，用于对不同单元采集空间中动物个体的监控图像数据以及各不同动物个体的身份信息、行为状态信息和预警事件进行归类存储，形成各不同动物个体的监控记录信息，并提供监控图像数据和监控记录信息的查询；

动物信息预警提示装置，用于针对预警事件时执行相应的预警或提示操作。

上述实验动物信息管理系统中，作为优选方案，所述动物信息监控采集装置包括射频识别模块、图像采集模块和数据发送模块；所述射频识别模块用于以单元采集空间为单位对设置于动物个体上的射频标签的射频ID进行读取；所述图像采集模块用于以单元采集空间为单位对设置有形色特征标签的动物个体进行图像数据采集，获得动物个体的监控图像数据；所述数据发送模块用于以单元采集空间为单位对读取到的射频ID和获取到的监控图像数据进行对外发送。

相应的，本发明还提供了一种实验动物个体身份区分方法，包括通过射频识别对设置于动物个体上的射频标签的射频ID进行读取；还包括：还同时在所述动物个体上设置形色特征标签，且对设置有所述形色特征标签的动物个体进行图像数据采集；其中，所述形色特征标签具有形色特征，且在同一单元采集空间中不同动物个体上的形色特征标签所具备的形色特征有所不同；所述形色特征标签的形色特征信息包括形色特征标签的形状特征、色彩特征或者形状与色彩特征的组合；对获取的监控图像数据进行识别处理得到动物个体上的形色特征标签的形色特征信息，并结合读取到的射频ID，形成以单元采集空间为单位的动物个体联合特征识别信息，并基于所述动物个体联合特征识别信息对动物个体进行身份区分。

上述的实验动物个体身份区分方法中，作为进一步的优化改进，所述以单元采集空间为单位的动物个体联合特征识别信息中，每项动物个体联合特征识别信息，包括针对一个单元采集空间读取到的动物个体上的射频标签的射频ID所集合构成的射频ID读取向量，以及针对该同一个单元采集空间获取到的动物个体上的形色特征标签的形色特征信息；

对动物个体进行身份区分的具体方式包括：数据库中预先记录有可识别的单元采集空间的动物个体特征登记信息；其中，可识别的每个单元采集空间对应的动物个体特征登记信息，包括该单元采集空间的单元ID，该单元采集空间内各个动物个体的个体身份登记信息，以及该单元采集空间内每个动物个体各自所对应登记的射频标签的射频ID登记值和形色特征登记信息；利用一项动物个体联合特征识别信息进行动物个体身份区分时，先提取该项动物个体联合特征识别信息中的射频ID读取向量与数据库中的动物个体特征登记信息进行匹配，若所述射频ID读取向量中的任意一个射频ID与数据库中记录的一个单元ID对应的单元采集空间内的一个动物个体的射频ID登记值相一致，则判定该单元ID为该项动物个体联合特征识别信息所对应的目标单元ID；然后再将该项动物个体联合特征识别信息中包含的动物个体上的形色特征标签的形色特征信息与数据库中记录的所述目标单元ID对应的单元采集空间内的各个动物个体各自对应的形色特征标签的形色特征登记信息分别进行对照匹配，从而确定该项动物个体联合特征识别信息中所涉及的动物个体的个体身份，实现对动物个体的身份区分；

所述形色特征标签的形色特征信息中，特定形状、特定色彩、或者特定形状与特定色彩的组合用于表示动物个体的特定属性；

对动物个体进行身份区分的具体方式还包括：数据库中预先记录有可识别的特定属性所对应的形状特征、色彩特征、或者形状与色彩的组合特征；进行动物个体区分监控时，当通过获取的图像数据识别出动物个体上的形色特征标签的形色特征信息具有数据库中记录的特定属性所对应的形状特征、色彩特征、或者形状与色彩的组合特征时，则判定该相应的动物个体具有对应的特定属性，实现对动物个体的属性区分；

该实验动物个体身份区分方法还包括对设置有所述形色特征标签的动物个体进行红外热成像数据采集，并获取以单元采集空间为单位的动物个体热成像数量；

对动物个体进行身份区分的具体方式还包括：对热成像数据进行图像处理，获取以单元采集空间为单位的动物个体热成像数量，并判断单个单元采集空间的动物个体热成像数量是否大于预设定的空间单元动物数量阈值，若是，则执行空间单元动物数量过量预警，并对相应的单元采集空间的单元ID和相应的动物个体热成像数量加以提示；

对监控图像数据进行图像处理，获取以单元采集空间为单位的带有形色特征标签的动物个体数量，且对热成像数据进行图像处理，获取以单元采集空间为单位的动物个体热成像数量，并对单个单元采集空间中带有形色特征标签的动物个体数量与动物个体热成像数量进行对照，若同一单元采集空间的动物个体热成像数量大于带有形色特征标签的动物个体数量，则判定相应单元采集空间内存在新生动物个体，确认新生动物个体的出生时间，并基于监控图像数据和身份区分信息，分析确认新生动物个体的母体动物个体，对新生动物个体的出生时间、其所在的单元采集空间的单元ID及其母体动物个体的身份加以记录和存储，且执行动物新生预警，并对新生动物个体的出生时间、其所在的单元采集空间的单元ID及其母体动物个体的身份加以提示；

对监控图像数据进行图像处理，获取以单元采集空间为单位的带有形色特征标签的动物个体数量，并对热成像数据进行图像处理，获取以单元采集空间为单位的动物个体热成像数量，并对单个单元采集空间中带有形色特征标签的动物个体数量与动物个体热成像数量进行对照，若同一单元采集空间的动物个体热成像数量小于带有形色特征标签的动物个体数量，则判定相应单元采集空间内存在死亡动物个体，确认死亡动物个体的死亡时间，结合身份区分信息确认死亡动物个体的身份，对死亡动物个体的身份、死亡时间及其所在的单元采集空间的单元ID加以记录和存储，且执行动物死亡预警，并对死亡动物个体的身份、死亡时间及其所在的单元采集空间的单元ID加以提示。

相比于现有技术，本发明的有益效果在于：

1、本发明动物个体身份区分方法，通过同时借助射频标签的射频ID以及形色特征标签的形色特征信息作为互补的双重识别特征，并形成以单元采集空间为单位的动物个体联合特征识别信息，用以实现对不同动物个体的身份区分，能够在保证对不同动物个体区分识别的准确性的同时，提升其区分识别的便捷性，为实验动物管理的信息化采集和信息化管理提供了有利的技术前提条件。

2、本发明动物个体身份区分方法中，允许不同单元采集空间使用具有相同形色特征的形色特征标签，也允许将同一射频标签通过写入不同的射频ID后在不同的动物个体上重复使用，不影响其对于动物个体的有效区分效果，有利于降低形色特征标签形色外形样本的设计开模成本和生产制造成本，以及降低形色特征标签的使用消耗成本。

3、利用本发明方案进行动物个体的身份区分应用过程中，在进行动物个体联合特征识别信息的采集时，完全可以对一个单元采集空间内动物个体上的射频标签的射频ID、形色特征信息进行无顺序要求、无关联性要求的随意采集，即可有效的用于执行动物身份区分识别任务，大大降低了对动物个体联合特征识别信息采集的操作要求和操作难度，提高了本发明技术实施的便利性和宽容度。

4、利用本发明动物个体身份区分方案进行实验动物个体的属性区分，在计算机处理识别与人工视觉观察判别上具备了属性区分策略的一致性，这一特性为进一步的帮助提高实验动物管理的工作效率提供了有利条件，有利于更好的增进实验动物的信息化管理效率。

5、本发明的实验动物信息管理系统，可以以不同动物个体的身份作为区分单位，对不同单元采集空间中各不同动物个体的监控图像数据、日常活动状态情况、以及各种行为状态信息和预警事件加以归类的监测和记录，并提供相应信息的查询服务，便于管理工作人员开展各方面的实验动物管理工作。

6、借助本发明的实验动物信息管理系统，针对于不同的实验动物信息管理需求，还可以进一步设计细化的管理功能和数据信息管理策略，扩展更加丰富的管理功能。

7、本发明的实验动物信息管理系统，能够为实验动物管理的信息化采集和信息化管理提供多方面的有利技术条件，使得实验动物的信息自动化、精细化管理成为可能，对于推动基于动物实验的科学技术研究的后勤管理工作做出了积极的技术贡献。

附图说明

图1为本发明的实验动物信息管理系统的系统构架框图。

图2为本发明的动物个体身份区分方法的的流程图。

图3为本发明实施例1.1中实验动物个体的身份区分识别的逻辑流程图。

图4为本发明实施例1.5中新生动物个体监控的示例图。

图5为本发明实施例1.6中死亡动物个体监控的示例图。

图6为本发明实施例2.4中实现实验动物信息查询的实验动物信息管理系统构架示意图。

图7为本发明实施例2.4中实现实验动物信息查询和纠正的实验动物信息管理系统构架示意图。

具体实施方式

针对于实验动物的信息化管理问题，本发明提供了一种实验动物信息管理系统，其系统构架如图1所示，包括：设置于动物个体上的射频标签和形色特征标签、动物信息监控采集装置、动物信息分析处理装置、动物信息存储查询装置以及动物信息预警提示装置。下面对于本发明的实验动物信息管理系统做更加详细的说明。

本发明的实验动物信息管理系统中，也采用了在实验动物个体上通过佩戴或固定等方式设置射频标签的方式，射频标签中记录有能够唯一区分的射频ID，以便于能够通过射频识别对设置于动物个体上的射频标签的射频ID进行读取，将射频ID作为一部分的区分辅助信息；但是，为了更为有效的实现动物个体区分管理，本发明提供了进一步的优化设计，还同时在动物个体上设置形色特征标签，即使得每个动物个体除了与一个具有唯一射频ID的射频标签相对应之外，还同时与具有形状特征或/和色彩特征的形色特征标签相对应，并且，如果我们根据射频阅读器的识别范围设定一个相匹配的单元采集空间（例如，如果需要将一个动物笼仓作为一个独立的单元采集空间，则可以设置射频阅读器的识别范围内仅存在一个动物笼仓；当然，单元采集空间的范围大小，可以根据实际管理需要、以及射频硬件支持的通信识别范围大小来综合确定），那么需要保证在同一单元采集空间中不同动物个体上的形色特征标签所具备的形色特征有所不同，以便于通过同一单元采集空间内不同动物个体上的形色特征标签所具备的不同形色特征作为另一部分的区分辅助信息。

在技术实现上，射频标签则可以采用现有的射频标签技术得以实现，通过佩戴或固定等方式设置在动物个体身上；形色特征标签可以单独制作为一个独立标签设置于动物个体上，例如制作为一个具有形状、色彩特征的片状物或块状物，其形状可以根据需要而设计，其色彩特征可以来自材料自身颜色、表面喷涂材料的色彩，也可以来自荧光材料的荧光色彩，甚至可以来自发光光源（例如有色发光二极管等色光光源）的发光色彩；此外，形色特征标签甚至可以直接与射频标签制作为一体，例如将形色特征标签制作为射频标签的外壳件、或者制作为射频标签外壳上的部分标记区或部分组成构件。具体应用时，射频标签和形色特征标签都可以采用耳标、体标等形式佩戴或固定在动物个体身上。

这样的设计，是基于本发明提出的一种实验动物个体身份区分方法来进行的，该方法同时借助射频标签的射频ID以及形色特征标签的形色特征信息作为互补的双重识别特征，来实现不同动物个体的身份区分；其方法流程如图2所示，包括通过射频识别对设置于动物个体上的射频标签的射频ID进行读取；此外，还同时在所述动物个体上设置形色特征标签，且对设置有所述形色特征标签的动物个体进行图像数据采集；而后，对获取的监控图像数据进行识别处理得到动物个体上的形色特征标签的形色特征信息，并结合读取到的射频ID，形成以单元采集空间为单位的动物个体联合特征识别信息，并基于所述动物个体联合特征识别信息对动物个体进行身份区分。这样，通过同时借助射频标签的射频ID以及形色特征标签的形色特征信息作为互补的双重识别特征，并形成以单元采集空间为单位的动物个体联合特征识别信息，能够在保证对不同动物个体区分识别的准确性的同时，提升其区分识别的便捷性。在技术实施中，动物个体上射频标签的射频ID以及形色特征标签的监控图像数据信息采集，则通过动物信息监控采集装置来完成；而对监控图像数据的处理和身份区分识别，则动物信息分析处理装置来完成。

动物信息监控采集装置用于对不同单元采集空间的动物个体进行射频标签的射频ID读取以及监控图像数据的采集。在技术实现上，动物信息监控采集装置可以设计为包括射频识别模块、图像采集模块和数据发送模块的集成化电子设备；其中，射频识别模块可以采用射频阅读器等设备，用于以单元采集空间为单位对设置于动物个体上的射频标签的射频ID进行读取；图像采集模块可以采用摄像机等图像采集设备，用于以单元采集空间为单位对设置有形色特征标签的动物个体进行图像数据采集，获得动物个体的监控图像数据；而数据发送模块则可以采用基于蓝牙、Zigbee、WiFi或移动基站通信等无线通信技术的无线数据发送模块，或者采用串口通信等有线数据通信技术的有线数据发送模块来得以实现，用于以单元采集空间为单位对读取到的射频ID和获取到的监控图像数据进行对外发送。

而在具体应用实施时，可以针对单个单元采集空间独立设置一套动物信息监控采集装置，用以针对单个单元采集空间进行定区域式的动物信息监控采集；也可以将动物信息监控采集装置布置在轮式或履带式移动机构上，利用移动机构带动动物信息监控采集装置分时段在不同单元采集空间之间进行巡视方式的动物信息监控采集，这样更有利于节省硬件成本，但对于移动机构带动动物信息监控采集装置进行巡视的路径规划、对不同单元采集空间的定位、以及系统整体运行的稳定性设计要求则更高。

动物信息分析处理装置用于对监控图像数据进行图像处理，根据不同动物个体上射频标签的射频ID以及形色特征标签所具备的形色特征信息实现对动物个体的身份区分，并对动物个体的行为状态信息和预警事件进行跟踪监测。具体实施对动物个体的身份区分时，可以对获取的监控图像数据进行识别处理得到动物个体上的形色特征标签的形色特征信息，并结合读取到的射频ID，形成以单元采集空间为单位的动物个体联合特征识别信息，并基于动物个体联合特征识别信息对动物个体进行身份区分。所谓以单元采集空间为单位的动物个体联合特征识别信息，是指每项动物个体联合特征识别信息，包括针对一个单元采集空间读取到的动物个体（可能是一个或多个动物个体）上的射频标签的射频ID所集合构成的射频ID读取向量，以及针对该同一个单元采集空间获取到的动物个体（可能是一个或多个动物个体）上的形色特征标签的形色特征信息。当然，同一个单元采集空间内可能存在一个或多个动物个体，那么相应的就针对该单元采集空间获取一个或多个动物个体对应的动物个体联合特征识别信息。而对动物个体的行为状态信息和预警事件进行跟踪监测，则需要根据对动物行为管理、预警事件管理的需求加以设计，其中跟踪监测的信息可以设计包括：分析动物的受孕、出生、死亡、数量、饮食饮水缺失、患病发病的状态和时间等，以及其它日常活动状态的监测。

在技术实现上，动物信息分析处理装置可以采用以具备数据处理能力的微处理器、桌面级计算机处理器、甚至服务器级计算机处理器为核心的电子处理设备，通过编译设计相应的动物信息分析处理软件程序来得以实现。而在具体应用实施时，动物信息分析处理装置可以采用集成式设计方案或分布式设计方案；动物信息分析处理装置的集成式设计方案，即采用一台电子处理设备（例如实验室计算机、实验室服务器等）来集中执行动物信息分析处理装置的全部功能，这对于电子处理设备的数据处理能和数据存储能力都提出了较高的要求；而动物信息分析处理装置的分布式设计方案，即采用多台电子处理设备来分布式执行动物信息分析处理装置的功能，例如可以分布设置多个路由处理设备和一个中心处理设备，每个路由处理设备负责针对一定数量的单元采集空间的动物信息分析处理工作，将处理数据暂时存储在本地，而后周期性的向中心处理设备传送数据或者向其他路由处理设备发送备份数据以精简本地数据，从而保证单个路由处理设备自身具备充足的数据存储空间和数据处理效率。

动物信息存储查询装置，用于对不同单元采集空间中动物个体的监控图像数据以及各不同动物个体的身份信息、行为状态信息和预警事件进行归类存储，形成各不同动物个体的监控记录信息，并提供监控图像数据和监控记录信息的查询。在技术实现上，动物信息存储查询装置可以采用以具备数据处理能力的桌面级计算机处理器、或者服务器级计算机处理器为核心的电子处理设备，通过构建数据库管理软件系统来得以实现。目前市场上比较流行的Oracle、IBM、Microsoft、Sybase、Mysql等公司的数据库管理软件系统产品，已能够提供很好的数据归类存储和相应的查询服务功能，足以满足本发明系统中动物信息存储查询装置所需的功能需求。

动物信息预警提示装置，用于针对预警事件时执行相应的预警或提示操作。在技术实现上，动物信息预警提示装置可以采用独立的声光报警器、提示信息显示设备来实现，通过接收来自动物信息存储查询装置的预警指令、或者主动捕获动物信息存储查询装置的预警事件，来执行相应的预警或提示操作；或者，动物信息预警提示装置也可以在技术实施中与动物信息存储查询装置集成于一体，采用以具备数据处理能力的桌面级计算机处理器、或者服务器级计算机处理器为核心的电子处理设备，通过构建数据库管理软件系统来得以实现，目前市场上比较流行的Oracle、IBM、Microsoft、Sybase、Mysql等公司的数据库管理软件系统产品，也已经具备较为完善的可自定义设定的数据信息预警的分析和提示功能，可根据设定或配合专门编译设计的预警提示软件程序执行数据调用操作，执行所需的预警或提示操作。

这样，本发明的实验动物信息管理系统，通过同时借助射频标签的射频ID以及形色特征标签的形色特征信息作为互补的双重识别特征，并形成以单元采集空间为单位的动物个体联合特征识别信息，能够自动完成对不同动物个体的身份区分识别，并针对不同动物个体的行为状态信息、预警事件等信息进行跟踪监测、数据记录存储、以及预警事件的报警提示，从而为实验动物管理的信息化采集和信息化管理提供系统化的管理工具，以帮助减少人工干预操作、提升管理便利性，增进实验动物的信息化管理效率。

在本发明方案中，是以对动物个体的身份区分识别作为信息自动采集记录和管理的技术基础，在身份区分识别原理上，同时借助了射频标签的射频ID以及形色特征标签的形色特征信息作为互补的双重识别特征，其二者的互补性作用体现在于：

一方面，当通过射频阅读器对一个单元采集空间识别读取到多个动物个体的射频ID时，可以进一步的借助针对同一单元采集空间采集到的监控图像数据中形色特征标签的形色特征信息区别，便能够区分出同一单元采集空间内的不同动物个体，从而解决了仅基于射频通信技术容易因实验动物区域性聚集造成射频识别通信范围存在多个标签而难以有效区分不同的动物个体的问题；也就是说，此时，当采集到多个射频ID导致无法辨别哪个射频ID代表哪个动物个体时，每个动物个体上的形色特征标签的形色特征信息与射频ID的对应关系，就可以对动物个体的区分起到补充辅助的作用。

另一方面，本发明的实验动物信息管理系统中，允许不同单元采集空间之间存在相同形色特征的形色特征标签的情况存在，例如，在单元采集空间①内使用的N个不同形色特征的形色特征标签，也可以在另一单元采集空间②内使用具有这N个形色特征的形色特征标签，这种情况在发明方案中是允许出现的；但由于不同动物个体上射频标签各自的射频ID是互不相同的，针对不同单元采集空间之间存在相同形色特征的形色特征标签的情况，就可以根据射频ID的不同来区分不同的动物个体、甚至能够用以区分不同的单元采集空间；举一个较特别的例子，如果有100个动物笼仓，每个动物笼仓内饲养6只实验老鼠，共600只不同的实验老鼠，那么完全可以只使用6种不同的形色特征标签形色外形样本，每个动物笼仓内的6只实验老鼠都分别佩戴这6种形色特征标签形色外形样本（即每种形色特征标签的形色外形样本制作100个），但这600个形色特征标签对应的射频标签的射频ID各不相同，这样就能够根据射频ID的不同，根据射频ID与形色特征标签的形色特征的对应关系，得知具有某一形色特征标签的形色特征和射频ID的组合指向代表的是哪一个单元采集空间内的哪一只实验老鼠，从而达到使用少量不同的形色特征标签形色外形样本，就可以区分大量不同动物个体的目的，进而有利于少开模、大批量的生产形色特征标签的外形部件，降低生产成本；也就是说，此时，当不同单元采集空间之间存在相同形色特征的形色特征标签而引起形色特征混淆时，每个动物个体上的射频标签的射频ID与形色特征标签的形色特征信息的对应关系，就可以对动物个体的区分起到反向的补充辅助的作用，同时也更有利于降低形色特征标签形色外形样本的设计开模成本和生产制造成本，此外这也使得在本发明的实验动物信息管理系统的使用环境中，完全有条件可以将同一射频标签通过写入不同的射频ID后在不同的动物个体上重复使用，不影响其对于动物个体的有效区分效果，这也进一步有利于降低形色特征标签的使用消耗成本。

从另一个技术层面来讲，在本发明方案的实施中，如果为了更有利于降低形状特征的计算机识别处理难度以及形色特征标签的外形加工制造成本，形色特征标签的外形最好可以设计为几何形状块状物，或者最好设计为标记有几何形状图案的块状物，例如形色特征标签可以设计为整体呈凸多边形（如三角形、矩形、菱形、五边形、六边形等等）、椭圆形、圆形等形状的块状物，或者是标记有凸多边形、椭圆形、圆形等形状图形的块状物，而形色特征标签的外形或标记上所使用的颜色也最好为纯色，因为对于块状物品加工而言，几何形状块状物的外形不仅设计和开模简单、生产制造中也易于获得较高的产品良率，同时在计算机图像处理技术领域中，相比于多色混合、形状复杂的物体轮廓而言，对单一颜色、几何形状物体轮廓或标记轮廓的区分识别，所得识别结果产生混淆误判的几率更低，识别算法也更简单，从而具有识别处理的实时性更好、准确性更可靠的优点。当然，如果不考虑计算机识别处理难度、加工制作成本等因素，形色特征标签的外形也可以采用为更加复杂的色彩、形状设计。

借助本发明的实验动物信息管理系统，针对于不同的实验动物信息管理需求，还可以进一步设计细化的管理功能和数据信息管理策略。下面针对不同的实验动物信息管理需求情况和具体实现方案加以进一步的说明。

一、实验动物基本信息管理。

实施例1.1：实验动物个体的身份区分。

实验动物个体的身份区分，是实验动物管理的基本信息管理需求。采用本发明提供的上述实验动物信息管理系统方案，能够有效的通过计算机处理实现对实验动物个体身份的区分识别，具体的区分识别策略可以设计如下。

要通过计算机处理实现对实验动物个体身份的区分识别，需要数据库中预先记录有可识别的单元采集空间的动物个体特征登记信息。其中，可识别的每个单元采集空间对应的动物个体特征登记信息，包括该单元采集空间的单元ID，该单元采集空间内各个动物个体的个体身份登记信息，以及该单元采集空间内每个动物个体各自所对应登记的射频标签的射频ID登记值和形色特征登记信息。单元采集空间的单元ID用于起到对不同单元采集空间的区分作用，例如，若以一个动物笼仓作为一个单元采集空间，那么单元ID则可以是动物笼仓的编号或标识码等能够用于区分不同动物笼仓的信息；同样，动物个体的个体身份登记信息用于起到对不同动物个体的区分作用，例如，个体身份登记信息可以是动物个体的名字、编号、个体标识等能够用于区分不同动物个体的信息；动物个体所对应登记的射频标签的射频ID登记值和形色特征登记信息，则可以通过预先确认动物个体上所设置的射频标签的射频ID和形色特征后加以登记记录在数据库中，形成相应动物个体的射频ID登记值和形色特征登记信息。

在上述作为技术准备的基础条件具备后，当动物信息分析处理装置对动物个体进行身份区分处理过程中，利用一项动物个体联合特征识别信息进行动物个体身份区分时，如图3所示，先提取该项动物个体联合特征识别信息中的射频ID读取向量与数据库中的动物个体特征登记信息进行匹配，若所述射频ID读取向量中的任意一个射频ID与数据库中记录的一个单元ID对应的单元采集空间内的一个动物个体的射频ID登记值相一致，则判定该单元ID为该项动物个体联合特征识别信息所对应的目标单元ID，此时也就意味着，已确定这项动物个体联合特征识别信息是对应于这个目标单元ID的单元采集空间；然后再将该项动物个体联合特征识别信息中包含的动物个体上的形色特征标签的形色特征信息与数据库中记录的所述目标单元ID对应的单元采集空间内的各个动物个体各自对应的形色特征标签的形色特征登记信息分别进行对照匹配，例如，若通过对照发现该项动物个体联合特征识别信息中待确定身份的动物个体A’的形色特征标签的形色特征信息a’与数据库中记录的所述目标单元ID对应的单元采集空间内已知身份的动物个体A的形色特征标签的形色特征登记信息a相匹配，则可以确定动物个体A’就是已知身份的动物个体A，从而确定该项动物个体联合特征识别信息中所涉及的动物个体的个体身份，实现对动物个体的身份区分。

通过举例对实验动物个体的身份区分策略加以进一步的说明：

例如，在以一个动物笼仓作为一个单元采集空间的情况下，①号笼仓（单元采集空间①）内饲养了3只老鼠，在数据库的记录信息中，三者身份分别为老鼠A、老鼠B、老鼠C，三者各自射频标签的射频ID登记值依次分别为001、002、003，各自形色特征标签的形色特征登记信息依次分别为蓝色三角形、绿色矩形、红色圆形；②号笼仓（单元采集空间②）内也饲养了3只老鼠，在数据库的记录信息中，三者身份分别为老鼠D、老鼠E、老鼠F，三者各自射频标签的射频ID登记值依次分别为004、005、006，各自形色特征标签的形色特征登记信息依次分别为紫色五边形、黑色梯形、红色圆形。在数据库中，这些记录信息通过表格方式罗列如下表1所示。

表1

此时，如果我们采集到一项动物个体联合特征识别信息，由于一项动物个体联合特征识别信息是以单元采集空间为单位的，因此可以确定该项动物个体联合特征识别信息一定是对应于某一个单元采集空间的；如果提取出该项动物个体联合特征识别信息中，其包含的射频ID读取向量为[006，004，005]，包含的形色特征标签的形色特征信息有三个且分别为紫色五边形、红色圆形、黑色梯形，通过这些信息，可以得知的是目前针对某一个单元采集空间采集到三只实验动物的信息，该三只实验动物的射频标签的射频ID为006、004、005三个值，三只实验动物的形色特征标签的形色特征有紫色五边形、红色圆形、黑色梯形这三种，但在对该项动物个体联合特征识别信息进行识别之前，其中的射频ID与形色特征之间的对应关系并不知道，也不知晓三只实验动物各自的具体身份。该项动物个体联合特征识别信息通过表格方式陈列其中包含的射频ID读取向量和形色特征信息则如下表2所示。

表2

在利用该项动物个体联合特征识别信息进行动物个体区分监控时，先提取该项动物个体联合特征识别信息中的射频ID读取向量[006，004，005]与数据库中上述表1记录的动物个体特征登记信息进行匹配，会发现射频ID读取向量中的至少006这个射频ID值与单元采集空间②内的一个动物个体的射频ID登记值006可以匹配一致（当然也可以匹配射频ID004、005，效果相同），因此就可以判定单元采集空间②为该项动物个体联合特征识别信息所对应的目标单元ID，此时也就意味着，已确定这项动物个体联合特征识别信息是对应于单元采集空间②这个单元采集空间的；然后再将该项动物个体联合特征识别信息中包含的动物个体上的形色特征标签的形色特征信息与数据库中记录的单元采集空间②内的各个动物个体各自对应的形色特征标签的形色特征登记信息分别进行对照匹配，就可以确定形色特征标签具有紫色五边形特征的动物个体是老鼠D、形色特征标签具有黑色梯形特征的动物个体是老鼠E、形色特征标签具有红色圆形特征的动物个体是老鼠F，也即确定了动物个体的个体身份与其形色特征标签的形色特征之间的对应关系。同时也可以看到，虽然老鼠F与老鼠C的形色特征标签具有相同的形色特征，都为红色圆形，但由于借助射频ID对单元ID的区分作用，依然能够有效的避免对老鼠F与老鼠C的识别混淆，保证了良好的动物个体身份区分能力。

从中可以看到，采集到的动物个体联合特征识别信息中所包含的射频ID、形色特征信息的排序如何、是否具有相互间的对应关系，这些因素对于动物身份区分识别而言都不会造成不利影响。也就是说，利用本发明方案进行动物个体的身份区分应用过程中，在进行动物个体联合特征识别信息的采集时，不需要关心其中的射频ID、形色特征信息的排列顺序，也不需要关心其中的射频ID与形色特征信息之间的对应关系，只需要以单元采集空间为单位，完全可以对一个单元采集空间内动物个体上的射频标签的射频ID、形色特征信息进行无顺序要求、无关联性要求的随意采集，形成对应于一个单元采集空间的一项动物个体联合特征识别信息后，即可有效的用于执行动物身份区分识别任务。这就大大降低了对动物个体联合特征识别信息采集的操作要求和操作难度，提高了本发明技术实施的便利性和宽容度。

由上述动物个体区分识别过程也可以看到，在本发明方案中，射频标签的射频ID的作用并不是直接用于定位确定动物个体的身份，而是先用于定位一项动物个体联合特征识别信息所对应的单元采集空间，然后再结合该单元采集空间内存在的各个动物个体上形色特征标签的形色特征，来匹配定位到动物个体的具体身份；也就是说，在本发明方案中，是动物个体上设置的形色特征标签所具备的形色特征，最终起到了直接定位动物个体身份的作用。这一技术特点，在实验动物管理的应用中具有尤为突出的优势。

因为，在实验动物管理的动物个体信息采集一侧，经常需要通过人眼视觉观察、或者视频图像采集观察的方式，来观测、记录动物个体的运动、饮食、睡眠、受创、康复、患病、应激反应、死亡等不同生理活动状态，从而加以个体信息的跟踪记录和分析；在实验动物管理中要选取某一动物个体进行实验或做其它操作时，也是需要通过人眼视觉观察、或者视频图像采集观察的方式，来获知动物个体的所在位置，才能捕捉到动物个体加以取出；在这些操作过程中，都能够通过视觉或视频画面直接观察到动物个体上设置的形色特征标签所具备的形状特征和颜色特征的区别，但却无法通过视觉或视频画面的观察而直接了解到射频ID的差异；而在这些操作过程中，如果结合采用本发明方案实施动物个体的身份区分识别，就能够获知动物个体的个体身份与其形色特征标签的形色特征之间的对应关系，进而便能够直接根据观察到的动物个体上设置的形色特征标签所具备的形色特征，确定动物个体的身份。这与本发明方法主要通过形色特征标签的形色特征定位到动物个体身份的技术特点是相一致的。同时也意味着，对于实验动物管理中在采用视频图像采集观察动物个体的情况下，如果结合采用本发明方案，则视频图像数据的采集工作，既能够用以作为获取形色特征标签形色特征的监控图像数据采集源，有能够用以作为管理人员进行动物个体观测和身份区分的视觉数据来源；也意味着，在采用视频图像采集观察动物个体的实验动物管理场景中，本发明方案的实施无需再额外布置图像数据采集设备，从而有助于降低本申请方案技术实施的设备投入和管理成本，也使得技术实施应用更易于开展。

另一方面，在需要通过数据库获取动物个体的记录信息时，也无需再将动物个体从动物笼仓中取出进行射频ID的扫描，而只需要通过视觉或视频画面的观测，找到作为信息获取对象的动物个体所佩戴的形色特征标签具备怎样的形色特征，再结合采用本发明上述方案进行动物个体的身份区分，获知动物个体的个体身份与其形色特征标签的形色特征之间的对应关系，就能够根据作为信息获取对象的动物个体所佩戴的形色特征标签的形色特征确认其个体身份，进而从数据库中指向性的获取到相应身份的动物个体记录信息。也就是说，只要能够通过视觉观测到指定的动物个体，结合采用本发明方案进行动物个体的身份区分，就能够确认该指定动物个体的身份，进而依据其身份指向从数据库获取到该指定动物个体的记录信息，用以进行实验动物的信息化管理。

从上述多方面分析可以看到，本发明的实验动物信息管理系统方案，能够应用于实验动物个体的身份区分识别，为实验动物管理的信息化采集和信息化管理提供了有利的技术前提条件，有效的帮助增进实验动物的信息化管理效率。

在实现实验动物个体的身份区分后，本发明的实验动物信息管理系统，就可以以不同动物个体的身份作为区分单位，对不同单元采集空间中各不同动物个体的监控图像数据、日常活动状态情况、以及各种行为状态信息和预警事件加以归类的监测和记录，并提供相应信息的查询服务，便于管理工作人员开展各方面的实验动物管理工作。

实施例1.2：实验动物个体的属性区分。

除了实验动物个体的身份区分之外，本发明的实验动物信息管理系统方案还能够应用于执行其他多方面的实验动物个体信息区分任务。

在实验动物管理中，需要关注动物个体的多种不同属性信息，例如动物的性别、是否成熟、是否有孕、是否受伤、是否存在先天/后天残疾、是否已参与过指定实验等等，以便于根据实验动物的不同属性状态进行针对性的区别化管理。采用本发明提供的实验动物信息管理系统方案，还能够更为简便、直观的实施对实验动物个体的属性区分，具体的区分策略可以设计如下。

首先，在形色特征标签的形色特征设计上，可以采用一种或多种特定形状、特定色彩、或者特定形状与特定色彩的组合用于对应的表示动物个体的一种或多种特定属性，并即预先建立好动物个体的特定属性与形色特征标签的形色特征信息之间的对应关系。在此设计基础上，要通过计算机处理实现对实验动物个体的属性区分识别，则需要数据库中预先记录有可识别的特定属性所对应的形状特征、色彩特征、或者形状与色彩的组合特征，这些信息可以根据预先建立的动物个体的特定属性与形色特征标签的形色特征信息之间的对应关系登记记录在数据库中。

在上述作为技术准备的基础条件具备后，当动物信息分析处理装置通过获取的监控图像数据识别出动物个体上的形色特征标签的形色特征信息具有数据库中记录的特定属性所对应的形状特征、色彩特征、或者形状与色彩的组合特征时，则判定该相应的动物个体具有对应的特定属性，实现对动物个体的属性区分。

例如，在针对实验老鼠的管理中，如果设计具有三角形特征（可以是任意颜色）的形色特征标签表示雌性老鼠、同时设计具有蓝色特征（可以是任意形状）的形色特征标签表示成熟老鼠，并且预先在被确认为雌性老鼠的个体上佩戴具有三角形特征的形色特征标签，在被确认为成熟老鼠的个体上佩戴具有蓝色特征的形色特征标签，这样以来，成熟的雌性老鼠个体则会被佩戴上具有蓝色色彩、三角形形状特征的形色特征标签，同时，在数据库中预先记录雌性老鼠作为一种特定属性、其对应的形色特征标签的形色特征信息为三角形形状特征，预先记录成熟老鼠作为另一种属性、其对应的形色特征标签的形色特征信息为蓝色色彩特征。而后，只要通过图像数据采集加以计算机图像识别处理，识别出老鼠个体上的形色特征标签具有三角形特征即可识别判定相应的老鼠个体为雌性老鼠，识别出老鼠个体上的形色特征标签具有蓝色特征即可识别判定相应的老鼠个体为成熟老鼠，形色特征标签同时具备蓝色色彩、三角形形状特征的老鼠个体则可识别判定为成熟的雌性老鼠个体。

在一些实验动物管理场景中，对于动物个体的属性区分是不需要关心动物个体身份的。例如，如果当前的实验动物管理需求是需要筛选出若干只成熟的雌性老鼠个体参与某项实验，那么按照本实施例中上述举例的情况，只需要通过采集到的监控图像数据识别出形色特征标签同时具备蓝色色彩、三角形形状特征的若干个老鼠个体即可；当然，如果在此基础上还需要进一步的区分动物个体的身份，那么可以进一步的结合使用实施例1.1中的动物个体身份区分识别方案，来达到进一步确认不同动物个体身份的管理需求。

此外，采用本申请方案执行实验动物个体的属性区分，在实际的动物管理中还能够提供特殊的操作便利，这种操作便利体现在，只要管理工作人员获知了动物个体的特定属性与形色特征标签的形色特征信息之间的对应关系，那么在无需通过计算机从数据库查询系统去查询获得动物个体的个体信息的情况下，管理工作人员可以直接通过人工视觉观察动物个体佩戴的形色特征标签的形色特征，就可以确定动物个体的是否特定属性，从而加以筛选。例如，以本实施例中上述举例的情况为例，如果管理工作人员需要筛选出成熟的雌性老鼠个体参与某项实验，那么可以直接通过人工视觉观察找到形色特征标签同时具备蓝色色彩、三角形形状特征的老鼠个体即可，免去了通过计算机处理“识别出动物个体身份、查询到动物个体信息、通过动物个体信息判断其是否为成熟的雌性老鼠个体、将判断结果通知给管理工作人员作为筛选依据”的这一系列繁琐程序。由此也可以看到，利用本发明方案进行实验动物个体的属性区分，在计算机处理识别与人工视觉观察判别上具备了属性区分策略的一致性，这一特性为进一步的帮助提高实验动物管理的工作效率提供了有利条件，有利于更好的增进实验动物的信息化管理效率。

实施例1.3：实验动物个体数量监控。

为了合理的分配实验动物的生活资源，确保实验动物的有利生长环境，通常都需要对动物笼仓内的动物个体数量加以控制。例如，通常利用小鼠IVC笼进行实验老鼠的饲养，为保证饲养环境的质量，一个笼仓中实验老鼠个体数量不允许超过6只。

本发明的实验动物信息管理系统方案，由于采用了对设置有射频标签和形色特征标签的动物个体进行射频ID读取、图像数据采集并进行相关数据识别和统计的技术特点，因此能够进一步通过射频ID数量统计、动物个体图像轮廓识别统计、动物个体身份识别统计等方式，获知单元采集空间内的动物个体数量情况，从而为动物数量监控提供数据依据。但是，采用射频ID数量统计、动物个体身份识别统计的方式判断动物个体数量，只能够统计到具有射频标签、已知身份的动物个体数量，如果出现刚出生的未配置射频标签、未知身份的新生动物个体则难以被识别统计，在这种特殊情况下如果没有能够获知动物特体的新生情况并进行生活资源的及时调配，有可能影响实验动物新生个体的存活率；另外，采用射频ID数量统计、动物个体图像轮廓识别统计、动物个体身份识别统计的方式判断动物个体数量，如果出现具有射频标签、已知身份的动物个体死亡情况，也难以从动物个体数量的统计情况得以直接体现，而死亡个体的出现也容易对临近实验动物个体的生活环境造成不利影响。

因此，为了能够结合多方面因素更好的进行动物数量监控的应用，作为优化改进，本发明的实验动物信息管理系统中，动物信息监控采集装置还可以设计用于对不同单元采集空间的动物个体进行热成像数据的采集；例如，可以在动物信息监控采集装置中增设红外热成像仪等设备作为热成像采集模块，用于以单元采集空间为单位对设置有形色特征标签的动物个体进行红外热成像数据采集，获得动物个体的热成像数据；而数据发送模块则相应的还用于以单元采集空间为单位对获取到的热成像数据进行对外发送。由此，动物信息监控采集装置便可以通过对热成像数据进行图像处理，获取以单元采集空间为单位的动物个体热成像数量，可用以作为单元采集空间内动物个体活体数量监控的数据依据。在技术实现上，红外热成像技术属于成熟技术，采用红外热成像采集设备即可进行红外热成像数据的采集获取，而后可以通过计算机的数据处理手段对红外热成像数据进行热成像轮廓识别和轮廓数量的统计，获得以单元采集空间为单位的动物个体热成像数量信息。

在动物信息分析处理装置对动物个体的预警事件进行跟踪监测时，则可以在获取到单个单元采集空间的动物个体热成像数量后，进一步判断单个单元采集空间的动物个体热成像数量是否大于预设定的空间单元动物数量阈值，若是，表明该单元采集空间内的动物活体数量过多，不利于实验动物生长，此时则通知动物信息预警提示装置执行空间单元动物数量过量预警，并通知动物信息预警提示装置对相应的单元采集空间的单元ID和相应的动物个体热成像数量加以提示，具体的预警提示方式可以是进行提示信息显示、启动声光警示、向预警装置发送预警指令等。预设定的空间单元动物数量阈值的具体取值，则根据实际应用场景中对单位空间内动物个体数量的管控要求来加以确定。

相比于通过射频ID数量统计、动物个体图像轮廓识别统计、动物个体身份识别统计等方式获知单元采集空间内的动物个体数量而言，基于红外热成像数据采集的动物个体活体数量监控方案，能够在出现新生动物个体、死亡动物个体时更有效的体现出动物个体活体数量的变化，从而能够为新生动物个体、死亡动物个体的及时发现提供辅助信息。

实施例1.4：受孕动物个体的监测与记录。

动物个体的受孕以及新生动物个体的出生信息记录，也是实验动物信息管理中的重要信息之一。本发明的实验动物信息管理系统方案，也还能够应用于执行受孕动物个体的监测与记录。

在本发明系统方案的设计中，可以设计动物信息分析处理装置通过对监控图像数据进行动作识别处理和分析，跟踪监测动物个体的交配受孕事件，确认受孕动物个体的受孕时间，并基于动物个体所属种类的受孕周期，推算受孕动物个体的预测分娩时间，且结合动物个体的身份区分信息，通知动物信息存储查询装置对受孕动物个体的身份、受孕时间、预测分娩时间加以记录和存储。

在具体应用实施时，要完成对交配受孕事件的自动监测，需要根据实验动物的交配受孕动作习性，在动物信息分析处理装置中编译设计相应的基于动作识别的交配受孕事件识别软件程序，用以实现对于动物个体的交配受孕事件的跟踪监测，这在目前已有的图像处理技术和动作识别技术基础上是能够得以实现的。当然，还可以同时结合热成像数据的采集对温度的感知，结合对监控图像数据进行动作识别处理和分析，来发现动物个体的交配受孕事件以及受孕迹象，因为红外热扫描成像一定程度上可区分受孕动物个体和非受孕动物个体。一旦监测到交配受孕事件后，即可记录确认受孕动物个体的受孕时间，并基于动物个体所属种类的受孕周期，推算受孕动物个体的预测分娩时间。

在获得动物个体的交配受孕事件信息后，作为管理需求，则可以在48小时内提高相应对相应单元采集空间的监控图像数据采集频率，以加强对受孕动物个体的观察，直至将受孕动物个体分离时，可通过特定标识受孕属性的形色特征标签对该受孕动物个体加以标记，并进行离群管理。

此外，还考虑到同一单元采集空间可能出现两只或两只以上的实验动物同时处于妊娠期时，如果受孕时间过于相近，相应的新生动物的分娩时间也相应临近，容易造成不同新生动物个体的母体难以区分、造成混淆的问题。因此，在本发明的系统中，还可以设计动物信息分析处理装置对动物个体的预警事件进行跟踪监测时，当通过监测确认同一单元采集空间内存在不同受孕动物个体的受孕时间间隔小于预设定的受孕区分时间阈值（如小于5天，可根据实际情况而定）时，则通知动物信息预警提示装置执行受孕动物个体分离预警，并通知动物信息预警提示装置对相应的单元采集空间的单元ID以及相应受孕动物个体的身份、受孕时间、预测分娩时间加以提示，用以提示管理工作人员将不同的受孕动物个体离群分出；受孕动物个体分离预警和提示可维持一周甚至更长的时间，可以满足工作人员一周一次处理的管理需求。

实施例1.5：新生动物个体的监测与记录。

以上述实施例1.3中通过红外热成像数据采集的动物个体活体数量监控方案作为基础，可以再进一步的进行动物个体的新生监控预警，其监控策略可以设计如下。

在系统中的动物信息分析处理装置对动物个体的行为状态信息和预警事件进行跟踪监测时，还进一步的对监控图像数据进行图像处理，获取以单元采集空间为单位的带有形色特征标签的动物个体数量，且对热成像数据进行图像处理，获取以单元采集空间为单位的动物个体热成像数量，并对单个单元采集空间中带有形色特征标签的动物个体数量与动物个体热成像数量进行对照，若同一单元采集空间的动物个体热成像数量大于带有形色特征标签的动物个体数量，则判定相应单元采集空间内存在新生动物个体，确认新生动物个体的出生时间，并基于监控图像数据和身份区分信息，分析确认新生动物个体的母体动物个体，通知动物信息存储查询装置对新生动物个体的出生时间、其所在的单元采集空间的单元ID及其母体动物个体的身份加以记录和存储，且通知动物信息预警提示装置执行动物新生预警，并通知动物信息预警提示装置对新生动物个体的出生时间、其所在的单元采集空间的单元ID及其母体动物个体的身份加以提示，具体的预警提示方式可以是进行提示信息显示、启动声光警示、向预警装置发送预警指令等。

例如，在图4所示的示例图中，可以看到基于同一单元采集空间获取的监控图像数据和热成像数据；从该单元采集空间的动物个体联合特征识别信息中识别统计得到的动物个体包括A、B、C、D四个，但带有形色特征标签的动物个体仅为A、B、C这三个；从该单元采集空间的热成像数据中识别统计得到的动物个体热成像包括A'、B'、C'、D'四个；将其中带有形色特征标签的动物个体数量与动物个体热成像数量进行对照，则可发现动物个体热成像数量大于带有形色特征标签的动物个体数量，表明单元采集空间内出现了无标签的新生动物个体。

在技术实现上，获得动物个体联合特征识别信息后，可以通过计算机的数据数据处理手段对动物个体联合特征识别信息中的射频ID数量统计、动物个体图像轮廓识别统计、动物个体身份识别统计等方式，统计出相应单元采集空间中带有形色特征标签的动物个体数量，然后与针对同一单元采集空间的动物个体热成像数量进行对照，执行动物新生判断和预警操作，此外，还可以同时进行新生动物发现时间、图像数据截图等信息的自动记录存档，一方面可用于作为新生动物事件人工校验的数据依据，另一方面也有利于提供更加完备的实验动物管理信息数据。

这样，有利于及时警示管理工作人员发现单元采集空间内的新生动物个体，采取相应的应对处理措施，合理调配实验动物生活资源，帮助提高新生动物个体存活率。

在上述新生动物个体监控预警方案的技术基础上，还可以进一步的通过计算机处理手段设计监控策略以自动识别出新生动物个体的所在位置，但该监控策略的实施需要具备以下的技术条件：

单元采集空间中动物个体热成像数量，通过对相应单元采集空间所采集的动物个体的红外热成像数据进行动物个体热成像轮廓的识别和数量统计，确定动物个体热成像数量；单元采集空间中带有形色特征标签的动物个体数量，通过对相应单元采集空间所采集的设置有形色特征标签的动物个体的监控图像数据进行动物个体图像轮廓的识别和数量统计，确定带有形色特征标签的动物个体数量；并且，针对同一单元采集空间的红外热成像数据和图像数据是时间同步采集的。

在上述作为技术准备的条件具备后，在进行动物个体区分监控时，在针对一个单元采集空间进行动物新生预警的情况下，则可以进一步的将该单元采集空间的动物个体热成像轮廓识别结果与带有形色特征标签的动物个体图像轮廓识别结果进行匹配对照，将存在动物个体热成像轮廓、但不带有形色特征标签的动物个体图像轮廓的动物个体对象确定为新生动物个体，从而确认新生动物个体的位置。

例如，在图4所示的示例图中，可以看到基于同一单元采集空间获取的监控图像数据和热成像数据；根据图像数据识别统计得到的动物个体图像轮廓包括A、B、C、D四个，但带有形色特征标签的动物个体图像轮廓仅为A、B、C这三个；从该单元采集空间的热成像数据中识别统计得到的动物个体热成像轮廓包括A'、B'、C'、D'四个；从而，将该单元采集空间的动物个体热成像轮廓识别结果与带有形色特征标签的动物个体图像轮廓识别结果进行匹配对照，能够通过对照得知动物个体图像轮廓A匹配于体热成像轮廓包括A'、动物个体图像轮廓B匹配于体热成像轮廓包括B'、动物个体图像轮廓C匹配于体热成像轮廓包括C'，由此就能够发现存在动物个体热成像轮廓、但不带有形色特征标签的动物个体图像轮廓的新生动物个体对象D所在的位置。

该方案是通过对动物个体热成像轮廓识别结果与带有形色特征标签的动物个体图像轮廓识别结果进行同步的匹配对照，实现对新生动物个体的位置确认，因此需要红外热成像数据和图像数据是时间同步采集的，才能够避免因二者数据采集时间不同步引起轮廓匹配对照差异而导致的误判。此外，如果为了进一步的降低计算机执行轮廓匹配对照的处理难度，可还可以进一步的要求针对同一单元采集空间的红外热成像数据和图像数据的采集拍摄角度相一致，由此可以使得同一单元采集空间的动物个体热成像轮廓与带有形色特征标签的动物个体图像轮廓之间具备更好的图像同步效果，更易于计算机执行二者间的图像同步匹配对照。由此识别确认的新生动物个体位置信息，可用于发送给管理工作人员作为参考，便于管理工作人员根据新生动物个体的位置针对性的开展信息记录、处理策略判断等工作，为实验动物管理工作提供便利。

实施例1.6：死亡动物个体的监测与记录。

以上述实施例1.3通过红外热成像数据采集的动物个体活体数量监控方案作为基础，还可以再进一步的结合动物个体联合特征识别信息进行动物个体的死亡监控预警，其监控策略可以设计如下。

在系统中的动物信息分析处理装置对动物个体的行为状态信息和预警事件进行跟踪监测时，还进一步的对监控图像数据进行图像处理，获取以单元采集空间为单位的带有形色特征标签的动物个体数量，并对热成像数据进行图像处理，获取以单元采集空间为单位的动物个体热成像数量，并对单个单元采集空间中带有形色特征标签的动物个体数量与动物个体热成像数量进行对照，若同一单元采集空间的动物个体热成像数量小于带有形色特征标签的动物个体数量，表明出现了无体温的死亡动物个体，此时则判定相应单元采集空间内存在死亡动物个体，确认死亡动物个体的死亡时间，结合身份区分信息确认死亡动物个体的身份，通知动物信息存储查询装置对死亡动物个体的身份、死亡时间及其所在的单元采集空间的单元ID加以记录和存储，且通知动物信息预警提示装置执行动物死亡预警，并通知动物信息预警提示装置对死亡动物个体的身份、死亡时间及其所在的单元采集空间的单元ID加以提示，具体的预警方式可以是进行提示信息显示、启动声光警示、向预警装置发送预警指令等。

例如，在图5所示的示例图中，可以看到基于同一单元采集空间获取的监控图像数据和热成像数据；从该单元采集空间的动物个体联合特征识别信息中识别统计得到的带有形色特征标签的动物个体包括E、F、G、H四个；从该单元采集空间的热成像数据中识别统计得到的动物个体热成像包括E'、F'、G'三个；将其中带有形色特征标签的动物个体数量与动物个体热成像数量进行对照，则可发现动物个体热成像数量小于带有形色特征标签的动物个体数量，表明单元采集空间内出现了死亡动物个体。

在技术实现上，同样的，获得动物个体联合特征识别信息后，可以通过计算机的数据数据处理手段对动物个体联合特征识别信息中的射频ID数量统计、动物个体图像轮廓识别统计、动物个体身份识别统计等方式，统计出相应单元采集空间中带有形色特征标签的动物个体数量，然后与针对同一单元采集空间的动物个体热成像数量进行对照，执行动物死亡判断和预警操作，此外，还可以同时进行死亡动物发现时间、图像数据截图等信息的自动记录存档，一方面可用于作为动物死亡事件人工校验的数据依据，另一方面也有利于提供更加完备的实验动物管理信息数据。

这样，有利于及时警示管理工作人员发现单元采集空间内的死亡动物个体，采取相应的应对处理措施，避免死亡个体对临近实验动物个体的生活环境造成不利影响。

在上述死亡动物个体监控预警方案的技术基础上，还可以进一步的通过计算机处理手段设计监控策略以自动识别出死亡动物个体的位置和身份，但该监控策略的实施需要具备以下的技术条件：

单元采集空间中动物个体热成像数量，通过对相应单元采集空间所采集的动物个体的红外热成像数据进行动物个体热成像轮廓的识别和数量统计，确定动物个体热成像数量；单元采集空间中带有形色特征标签的动物个体数量，通过对相应单元采集空间所采集的设置有形色特征标签的动物个体的监控图像数据进行动物个体图像轮廓的识别和数量统计，确定带有形色特征标签的动物个体数量；并且，针对同一单元采集空间的红外热成像数据和图像数据是时间同步采集的。

在上述作为技术准备的条件具备后，在进行动物个体区分监控时，在针对一个单元采集空间进行动物死亡预警的情况下，则可以进一步的将该单元采集空间的动物个体热成像轮廓识别结果与带有形色特征标签的动物个体图像轮廓识别结果进行匹配对照，将不存在动物个体热成像轮廓、但存在带有形色特征标签的动物个体图像轮廓的动物个体对象确定为死亡动物个体，从而确认死亡动物个体的位置，并且还可以结合实施例的方案进一步确认死亡动物个体的身份。

例如，在图5所示的示例图中，可以看到基于同一单元采集空间获取的监控图像数据和热成像数据；根据图像数据识别统计得到的带有形色特征标签的动物个体图像轮廓包括E、F、G、H四个；从该单元采集空间的热成像数据中识别统计得到的动物个体热成像轮廓包括E'、F'、G'三个；从而，将该单元采集空间的动物个体热成像轮廓识别结果与带有形色特征标签的动物个体图像轮廓识别结果进行匹配对照，能够通过对照得知动物个体图像轮廓E匹配于体热成像轮廓包括E'、动物个体图像轮廓F匹配于体热成像轮廓包括F'、动物个体图像轮廓G匹配于体热成像轮廓包括G'，由此就能够发现不存在动物个体热成像轮廓、但存在带有形色特征标签的动物个体图像轮廓的死亡动物个体对象H所在的位置，并且还可以结合实施例的方案进一步确认死亡动物个体H的身份。

该方案是通过对动物个体热成像轮廓识别结果与带有形色特征标签的动物个体图像轮廓识别结果进行同步的匹配对照，实现对死亡动物个体的位置和身份的确认，因此需要红外热成像数据和图像数据是时间同步采集的，才能够避免因二者数据采集时间不同步引起轮廓匹配对照差异而导致的误判。此外，如果为了进一步的降低计算机执行轮廓匹配对照的处理难度，可还可以进一步的要求针对同一单元采集空间的红外热成像数据和图像数据的采集拍摄角度相一致，由此可以使得同一单元采集空间的动物个体热成像轮廓与带有形色特征标签的动物个体图像轮廓之间具备更好的图像同步效果，更易于计算机执行二者间的图像同步匹配对照。由此识别确认的死亡动物个体位置和身份信息，可用于发送给管理工作人员作为参考，便于管理工作人员根据死亡动物个体的身份针对性的开展信息记录、处理策略判断等工作，为实验动物管理工作提供便利。

实施例1.7：饲料和饮用水的缺失预警。

本发明的实验动物信息管理系统，借助其以单元采集空间为单位的监控图像数据采集和处理能力，还能够分别对不同单元采集空间的饲料和饮用水情况加以监控，实现对饲料和饮用水的缺失预警。

其具体设计中，可以在系统中涉及动物信息分析处理装置对动物个体进行跟踪监测时，通过对单元采集空间的监控图像数据进行图像处理和分析，利用饲料颜色与鼠笼颜色的色差，水瓶液面上下的颜色差异，以差异最大层为饲料位置或液面位置，当识别到饲料位置或液面小于设定阈值时，表明饲料/饮用水不足，执行针对相应单元采集空间的饲料/饮用水的缺失预警。在具体应用实施时，要完成对饲料位置或液面位置的图像识别，需要在动物信息分析处理装置中编译设计相应的图像识别软件程序，这在目前已有的图像处理技术和动作识别技术基础上是能够得以实现的。

或者，作为另一种设计方案，也可以在在饲料架、饮用水的水瓶架处增加设置压力传感器，当压力传感器感测的压力值低于设定的压力阈值时，表明饲料/饮用水不足，执行针对相应单元采集空间的饲料/饮用水的缺失预警。这样的实施设计方式需要增设压力传感器作为系统中的信息传感器件，并且饲料架、饮用水的水瓶架的结构设计需要能够满足压力检测的需要，才能够得以实施，不过该设计方案无需再借助对监控图像数据的图像处理和分析，对于图像处理识别的技术要求则相应降低。

二、实验动物信息化扩展管理。

基于前述的本发明实验动物信息管理系统能够实现的实验动物基本信息管理功能，便能够基于系统获得的动物个体身份、属性、监控图像数据、日常活动状态、行为状态信息、预警事件等各方面的信息，作为信息化的管理工具，依照实际的管理需求，扩展更加丰富的管理功能。

实施例2.1：实验动物的种系分析和记录。

对于实验动物种系，属性等信息的记录，则可以由工作人员基于系统中的动物信息记录，根据精细化的记录而绘制出的关系图谱来实现。由于当数据量较大时，图谱观察视野较为狭窄，且线条繁乱，所以也可以由管理工作人员绘制出实验动物种系的关系图谱后，录入至实验动物信息管理系统的动物信息存储查询装置中，通过固定格式的进行信息存储；此后在需要进行实验动物种系对象的查询时，则可以根据确定查询的动物个体对象，以母体动物个体为线索，整合实验动物种系的代数、窝别数、个体特征等信息，个性化生成与之相关的谱系图，便于工作人员观察了解查询的动物个体对象的种系关系。

实施例2.2：实验动物的患病发病状态监测和记录。

在一些行为学的实验中，如需确定实验动物因神经退化出现颤抖的状态、时间等信息，工作人员则可以利用动物个体的监控图像数据，实时的对动物个体的行为状态加以监控和记录，实现无接触的患病发病状态监测，减少外界与动物个体的接触，降低操作过程中动物被外部因素感染而影响患病发病状态监测准确性的风险。

实施例2.3：实验动物信息的生长周期系统化管理。

基于本发明实验动物信息管理系统对实验动物个体出生时间的记录，还可以进一步的细化对于动物个体生长时间和管理的规则。例如，以老鼠为例，可以在动物信息存储查询装置中设置对老鼠生长时间的管理提示，例如成长12-14天后老鼠提示待处理，显示需要剪尾鉴定，21天后提示需要对老鼠分笼等；有小鼠死亡时，进行死亡警示。系统中可以设计这些警示信息自动生成信息列表，这些信息列表可以与之后提供的查询信息相结合，可以使受委托的管理工作人员快速了解需要处理的鼠笼或者小鼠，处理完成后在系统中录入相应的处理完成信息，系统可进行根据处理完成信息进行相应状态的自动更新。当进行合笼操作或者利用子代小鼠进行实验时，可以将原先设置的通用形色特征标签破坏或去除后，附钉标示专用属性信息的特定形色特征标签，以便于系统识别和记录其相应的属性状态。

实施例2.4：实验动物信息的查询和纠正。

在本发明的实验动物信息管理系统的上述系统构架基础上，可以在每个查询操作台可以设置一个射频阅读器和一个信息显示屏，该射频阅读器和信息显示屏均与系统中的动物信息存储查询装置进行数据通信，如图6所示；工作人员手执实验动物，将其身上的射频标签靠近射频阅读器，射频阅读器读取到其中的射频ID并反馈至动物信息存储查询装置，查询与射频ID对应的动物个体的相关信息，反馈至查询操作台的信息显示屏进行修改显示，用以呈现相应动物个体的射频ID、出生日期、性别、基因型、母体动物个体、种系代数以及其它备注信息等系统中所记录的各种信息。或者，也可以提供手持式的与系统中动物信息存储查询装置进行数据通信的射频阅读器，以便于移动处理过程中的动物个体进行身份识别，获取相关信息。

除了信息的识别读取，还可以进一步增加设置带有更正消息功能按钮（也可将功能按钮内嵌于触摸屏）的信息交互终端设备与系统中动物信息存储查询装置进行数据通信，如图7所示，从而在发现获取到的动物个体的相关信息出现错误或者遗漏时，工作人员可以通过信息交互终端设备对信息进行纠正或补充，例如已经受孕的动物个体，但在系统信息中并未做记录，则可以通过射频阅读器读取该动物个体的射频ID信息查询出其相关信息，然后利用信息交互终端设备修改其受孕状态，并向数据库端发送修改信息指令，修改后的信息可以在数据库中被标记为待验证，供后续的核验人员进行信息核验后，确认执行相应动物个体信息的修改。

综上所述，本发明的实验动物信息管理系统，能够为实验动物管理的信息化采集和信息化管理提供多方面的有利技术条件，使得实验动物的信息自动化、精细化管理成为可能，对于推动基于动物实验的科学技术研究的后勤管理工作做出了积极的技术贡献。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过参照本发明的优选实施例已经对本发明进行了描述，但本领域的普通技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围。

Claims (8)

1.一种实验动物信息管理系统，其特征在于，包括：

设置于动物个体上的射频标签和形色特征标签；所述射频标签中记录有能够唯一区分的射频ID；所述形色特征标签具有形色特征，且在同一单元采集空间中不同动物个体上的形色特征标签所具备的形色特征有所不同；所述形色特征标签的形色特征信息包括形色特征标签的形状特征、色彩特征或者形状与色彩特征的组合；

动物信息监控采集装置，用于对不同单元采集空间的动物个体进行射频标签的射频ID读取以及监控图像数据的采集；

动物信息分析处理装置，用于对监控图像数据进行图像处理，根据不同动物个体上射频标签的射频ID以及形色特征标签所具备的形色特征信息实现对动物个体的身份区分，并对动物个体的行为状态信息和预警事件进行跟踪监测；所述动物信息分析处理装置实现对动物个体的身份区分的方式为：

对获取的监控图像数据进行识别处理得到动物个体上的形色特征标签的形色特征信息，并结合读取到的射频ID，形成以单元采集空间为单位的动物个体联合特征识别信息，并基于所述动物个体联合特征识别信息对动物个体进行身份区分；

所述以单元采集空间为单位的动物个体联合特征识别信息中，每项动物个体联合特征识别信息，包括针对一个单元采集空间读取到的动物个体上的射频标签的射频ID所集合构成的射频ID读取向量，以及针对该同一个单元采集空间获取到的动物个体上的形色特征标签的形色特征信息；

所述动物信息分析处理装置对动物个体进行身份区分的具体方式包括：

数据库中预先记录有可识别的单元采集空间的动物个体特征登记信息；其中，可识别的每个单元采集空间对应的动物个体特征登记信息，包括该单元采集空间的单元ID，该单元采集空间内各个动物个体的个体身份登记信息，以及该单元采集空间内每个动物个体各自所对应登记的射频标签的射频ID登记值和形色特征登记信息；

利用一项动物个体联合特征识别信息进行动物个体身份区分时，先提取该项动物个体联合特征识别信息中的射频ID读取向量与数据库中的动物个体特征登记信息进行匹配，若所述射频ID读取向量中的任意一个射频ID与数据库中记录的一个单元ID对应的单元采集空间内的一个动物个体的射频ID登记值相一致，则判定该单元ID为该项动物个体联合特征识别信息所对应的目标单元ID；然后再将该项动物个体联合特征识别信息中包含的动物个体上的形色特征标签的形色特征信息与数据库中记录的所述目标单元ID对应的单元采集空间内的各个动物个体各自对应的形色特征标签的形色特征登记信息分别进行对照匹配，从而确定该项动物个体联合特征识别信息中所涉及的动物个体的个体身份，实现对动物个体的身份区分；

动物信息存储查询装置，用于对不同单元采集空间中动物个体的监控图像数据以及各不同动物个体的身份信息、行为状态信息和预警事件进行归类存储，形成各不同动物个体的监控记录信息，并提供监控图像数据和监控记录信息的查询；

动物信息预警提示装置，用于针对预警事件时执行相应的预警或提示操作。

2.根据权利要求1所述实验动物信息管理系统，其特征在于，所述动物信息监控采集装置包括射频识别模块、图像采集模块和数据发送模块；

所述射频识别模块用于以单元采集空间为单位对设置于动物个体上的射频标签的射频ID进行读取；

所述图像采集模块用于以单元采集空间为单位对设置有形色特征标签的动物个体进行图像数据采集，获得动物个体的监控图像数据；

所述数据发送模块用于以单元采集空间为单位对读取到的射频ID和获取到的监控图像数据进行对外发送。

3.根据权利要求1所述实验动物信息管理系统，其特征在于，所述动物信息分析处理装置对动物个体的行为状态信息进行跟踪监测的方式包括：

通过对监控图像数据进行动作识别处理和分析，跟踪监测动物个体的交配受孕事件，确认受孕动物个体的受孕时间，并基于动物个体所属种类的受孕周期，推算受孕动物个体的预测分娩时间，且结合动物个体的身份区分信息，通知动物信息存储查询装置对受孕动物个体的身份、受孕时间、预测分娩时间加以记录和存储；

所述动物信息分析处理装置对动物个体的预警事件进行跟踪监测的方式包括：当通过监测确认同一单元采集空间内存在不同受孕动物个体的受孕时间间隔小于预设定的受孕区分时间阈值时，则通知动物信息预警提示装置执行受孕动物个体分离预警，并通知动物信息预警提示装置对相应的单元采集空间的单元ID以及相应受孕动物个体的身份、受孕时间、预测分娩时间加以提示。

4.根据权利要求1所述实验动物信息管理系统，其特征在于，所述动物信息监控采集装置还用于对不同单元采集空间的动物个体进行热成像数据的采集；

所述动物信息分析处理装置对动物个体的预警事件进行跟踪监测的方式包括：对热成像数据进行图像处理，获取以单元采集空间为单位的动物个体热成像数量，并判断单个单元采集空间的动物个体热成像数量是否大于预设定的空间单元动物数量阈值，若是，则通知动物信息预警提示装置执行空间单元动物数量过量预警，并通知动物信息预警提示装置对相应的单元采集空间的单元ID和相应的动物个体热成像数量加以提示。

5.根据权利要求1所述实验动物信息管理系统，其特征在于，所述动物信息监控采集装置还用于对不同单元采集空间的动物个体进行热成像数据的采集；

所述动物信息分析处理装置对动物个体的行为状态信息和预警事件进行跟踪监测的方式包括：对监控图像数据进行图像处理，获取以单元采集空间为单位的带有形色特征标签的动物个体数量，且对热成像数据进行图像处理，获取以单元采集空间为单位的动物个体热成像数量，并对单个单元采集空间中带有形色特征标签的动物个体数量与动物个体热成像数量进行对照，若同一单元采集空间的动物个体热成像数量大于带有形色特征标签的动物个体数量，则判定相应单元采集空间内存在新生动物个体，确认新生动物个体的出生时间，并基于监控图像数据和身份区分信息，分析确认新生动物个体的母体动物个体，通知动物信息存储查询装置对新生动物个体的出生时间、其所在的单元采集空间的单元ID及其母体动物个体的身份加以记录和存储，且通知动物信息预警提示装置执行动物新生预警，并通知动物信息预警提示装置对新生动物个体的出生时间、其所在的单元采集空间的单元ID及其母体动物个体的身份加以提示。

6.根据权利要求1所述实验动物信息管理系统，其特征在于，所述动物信息监控采集装置还用于对不同单元采集空间的动物个体进行热成像数据的采集；

所述动物信息分析处理装置对动物个体的行为状态信息和预警事件进行跟踪监测的方式包括：对监控图像数据进行图像处理，获取以单元采集空间为单位的带有形色特征标签的动物个体数量，并对热成像数据进行图像处理，获取以单元采集空间为单位的动物个体热成像数量，并对单个单元采集空间中带有形色特征标签的动物个体数量与动物个体热成像数量进行对照，若同一单元采集空间的动物个体热成像数量小于带有形色特征标签的动物个体数量，则判定相应单元采集空间内存在死亡动物个体，确认死亡动物个体的死亡时间，结合身份区分信息确认死亡动物个体的身份，通知动物信息存储查询装置对死亡动物个体的身份、死亡时间及其所在的单元采集空间的单元ID加以记录和存储，且通知动物信息预警提示装置执行动物死亡预警，并通知动物信息预警提示装置对死亡动物个体的身份、死亡时间及其所在的单元采集空间的单元ID加以提示。

7.一种实验动物个体身份区分方法，包括通过射频识别对设置于动物个体上的射频标签的射频ID进行读取；其特征在于，还包括：

还同时在所述动物个体上设置形色特征标签，且对设置有所述形色特征标签的动物个体进行图像数据采集；其中，所述形色特征标签具有形色特征，且在同一单元采集空间中不同动物个体上的形色特征标签所具备的形色特征有所不同；所述形色特征标签的形色特征信息包括形色特征标签的形状特征、色彩特征或者形状与色彩特征的组合；

对获取的监控图像数据进行识别处理得到动物个体上的形色特征标签的形色特征信息，并结合读取到的射频ID，形成以单元采集空间为单位的动物个体联合特征识别信息，并基于所述动物个体联合特征识别信息对动物个体进行身份区分；所述以单元采集空间为单位的动物个体联合特征识别信息中，每项动物个体联合特征识别信息，包括针对一个单元采集空间读取到的动物个体上的射频标签的射频ID所集合构成的射频ID读取向量，以及针对该同一个单元采集空间获取到的动物个体上的形色特征标签的形色特征信息；

对动物个体进行身份区分的具体方式包括：数据库中预先记录有可识别的单元采集空间的动物个体特征登记信息；其中，可识别的每个单元采集空间对应的动物个体特征登记信息，包括该单元采集空间的单元ID，该单元采集空间内各个动物个体的个体身份登记信息，以及该单元采集空间内每个动物个体各自所对应登记的射频标签的射频ID登记值和形色特征登记信息；利用一项动物个体联合特征识别信息进行动物个体身份区分时，先提取该项动物个体联合特征识别信息中的射频ID读取向量与数据库中的动物个体特征登记信息进行匹配，若所述射频ID读取向量中的任意一个射频ID与数据库中记录的一个单元ID对应的单元采集空间内的一个动物个体的射频ID登记值相一致，则判定该单元ID为该项动物个体联合特征识别信息所对应的目标单元ID；然后再将该项动物个体联合特征识别信息中包含的动物个体上的形色特征标签的形色特征信息与数据库中记录的所述目标单元ID对应的单元采集空间内的各个动物个体各自对应的形色特征标签的形色特征登记信息分别进行对照匹配，从而确定该项动物个体联合特征识别信息中所涉及的动物个体的个体身份，实现对动物个体的身份区分。

8.根据权利要求7所述的实验动物个体身份区分方法，其特征在于，所述形色特征标签的形色特征信息中，特定形状、特定色彩、或者特定形状与特定色彩的组合用于表示动物个体的特定属性；

对动物个体进行身份区分的具体方式还包括：数据库中预先记录有可识别的特定属性所对应的形状特征、色彩特征、或者形状与色彩的组合特征；进行动物个体区分监控时，当通过获取的图像数据识别出动物个体上的形色特征标签的形色特征信息具有数据库中记录的特定属性所对应的形状特征、色彩特征、或者形状与色彩的组合特征时，则判定该相应的动物个体具有对应的特定属性，实现对动物个体的属性区分；

该实验动物个体身份区分方法还包括对设置有所述形色特征标签的动物个体进行红外热成像数据采集，并获取以单元采集空间为单位的动物个体热成像数量；

对动物个体进行身份区分的具体方式还包括：

对热成像数据进行图像处理，获取以单元采集空间为单位的动物个体热成像数量，并判断单个单元采集空间的动物个体热成像数量是否大于预设定的空间单元动物数量阈值，若是，则执行空间单元动物数量过量预警，并对相应的单元采集空间的单元ID和相应的动物个体热成像数量加以提示；

对监控图像数据进行图像处理，获取以单元采集空间为单位的带有形色特征标签的动物个体数量，且对热成像数据进行图像处理，获取以单元采集空间为单位的动物个体热成像数量，并对单个单元采集空间中带有形色特征标签的动物个体数量与动物个体热成像数量进行对照，若同一单元采集空间的动物个体热成像数量大于带有形色特征标签的动物个体数量，则判定相应单元采集空间内存在新生动物个体，确认新生动物个体的出生时间，并基于监控图像数据和身份区分信息，分析确认新生动物个体的母体动物个体，对新生动物个体的出生时间、其所在的单元采集空间的单元ID及其母体动物个体的身份加以记录和存储，且执行动物新生预警，并对新生动物个体的出生时间、其所在的单元采集空间的单元ID及其母体动物个体的身份加以提示；

对监控图像数据进行图像处理，获取以单元采集空间为单位的带有形色特征标签的动物个体数量，并对热成像数据进行图像处理，获取以单元采集空间为单位的动物个体热成像数量，并对单个单元采集空间中带有形色特征标签的动物个体数量与动物个体热成像数量进行对照，若同一单元采集空间的动物个体热成像数量小于带有形色特征标签的动物个体数量，则判定相应单元采集空间内存在死亡动物个体，确认死亡动物个体的死亡时间，结合身份区分信息确认死亡动物个体的身份，对死亡动物个体的身份、死亡时间及其所在的单元采集空间的单元ID加以记录和存储，且执行动物死亡预警，并对死亡动物个体的身份、死亡时间及其所在的单元采集空间的单元ID加以提示。

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