[实用新型]一种鱼类活体的三维跟踪系统

说明书

本实用新型公开了一种鱼类活体的三维跟踪系统，包括：一承载箱体和一架设在承载箱体上方的体感摄像头；所述的承载箱体包括上箱体和下箱体，所述的上箱体下端口与下箱体上端口对应，且在上箱体和下箱体之间设置透明隔板隔开；所述的上箱体下端口与透明隔板水密性连接；所述的上箱体和下箱体四边侧壁为不透明材料。在上箱体内放置一条以上的鱼类活体及其存活的水体；获取平面二维坐标和深度坐标；整合得到所述鱼类活体的三维运动轨迹。优点在于，利用体感摄像头和特定结构的承载箱体配合，在压缩鱼类活动空间的情况下也能得到准确的三维坐标。成本低，而跟踪的精度高，后期的数据运算量也能得到有效减少。

技术领域

本实用新型涉及一种生物体的监测系统，尤其涉及一种用于鱼类活体的三维跟踪系统。

背景技术

科学家对于水生物的研究越来越细，而鱼类活动的轨迹是观察水体环境对鱼类影响的直接参数。其中对斑马鱼的观察更是深入，斑马鱼是一种常见的热带鱼，体型纤细，体长约3-4cm，斑马鱼和人类基因有着87％的高度同源性。近年来被广泛用于不同场景的模式生物。斑马鱼长期生活于水中，其器官经过长期进化，对水体的物理变化及化学变化能产生灵敏的应急响应，其最直观的输出结果就是鱼的运动行为会发生改变，对鱼的运动行为的分析可以有效地反映出水体的整体状况。利用这个特点，斑马鱼的运动行为常用于水体的水质预警，药物开发，安全药理学，行为遗传学和生理节律等相关领域的应用研究；还用于鱼类的社会行为，群聚行为的研究。

采用机器视觉的方法跟踪鱼类的运动行为是一种非接触、对动物无损的有效方法，是当前研究鱼的运动行为最常用的技术手段。然而当前研究鱼的运动行为多采用单台的摄像头，只能在二维的平面上刻画出鱼的运动轨迹，而难以真实地反映出实际在三维空间中游动的鱼的行为。为了更真实地反映出三维运动信息，一些研究团队在养殖容器的侧面再增加一台摄像头：一台从侧面拍摄，一台从顶部往下俯拍，然后用算法合成鱼的运动轨迹，获取三维运动信息。为了获取更好的三维效果，有的研究团队采用三台摄像头从不用的角度进行拍摄，然后将数据进行合成，获取三维轨迹。但是此类通过增加摄像头数目的方法会增加系统的复杂性，使图像处理的计算量大大增加，难以做到实时跟踪，并且从不同角度所获取的图像，很难实现各角度的图像配准。

另外箱体的结构对于视觉捕捉的效果也有很大影响，鱼类运动空间越大则检测系统成本越高，计算量越大。而捕捉的空间缩小则使得取景深度不够导致准确性降低。目前的检测设备并没有符合低成本高精度的鱼类承载箱体。

实用新型内容

为了解决上述现有技术存在的问题，本实用新型目的在于提供一种低成本高精度的鱼类活体的三维跟踪系统。

本实用新型所述的一种鱼类活体的三维跟踪系统，包括：一承载箱体和一架设在承载箱体上方的体感摄像头；所述的承载箱体包括上箱体和下箱体，所述的上箱体下端口与下箱体上端口对应，且在上箱体和下箱体之间设置透明隔板隔开；所述的上箱体下端口与透明隔板水密性连接；所述的上箱体和下箱体四边侧壁为不透明材料。

所述的一种鱼类活体的三维跟踪系统包括设置在承载箱体外侧的支架，所述的支架用于将体感摄像头架设于承载箱体上方。

所述的透明隔板下端面和下箱体上端口固定连接。

所述的下箱体高度为30cm-50cm。

所述的体感摄像头与上箱体上端口距离为40cm-60cm。

所述的透明隔板为亚克力板。

所述的透明隔板水平设置。

本实用新型所述的一种鱼类活体的三维跟踪系统，其优点在于，利用体感摄像头和特定结构的承载箱体配合，在压缩鱼类活动空间的情况下也能得到准确的三维坐标。系统的设置成本低，而跟踪的精度高，后期的数据运算量也能得到有效减少。而且本实用新型所述的三维跟踪系统可以做到小型化，尤其适合用于斑马鱼的跟踪研究。

附图说明