[发明专利]一种大型水生动物水下形态标识的装置及方法

说明书

本发明提供了一种大型水生动物水下形态标识的装置及方法。所述装置中的防水感应充电锂电池的一端用软质可塑电线与绝缘帽相连接，软光柱内一端装有灯珠，软光柱一端装有绝缘帽光柱接口，另一端装有绝缘帽光柱接口和绝缘帽，绝缘帽上装有可调电阻器和电源开关，电源开关用软质可塑电线与防水感应充电锂电池相连接，同时与可调电阻器相连接，可调电阻器用导线与灯珠相连接。所述方法包括如下步骤：1、装置组装及监控、分析设备放置和连接；2、装置的放置；3、数据采集；4、数据分析。本发明结合现阶段行为学软件根据视频中不同形态、颜色的光源标记来对不同个体以及群体进行准确的、细微的追踪分析，从而量化水生动物的行为。

技术领域

本发明涉及到生物行为检测和分析方法技术领域，特别涉及到一种大型水生动物水下形态标识的装置及方法。

背景技术

由于环境变革、水下工程及过度捕捞等人类活动的影响，水生动物的种质资源状况呈恶化趋势。因此近年来对水生经济动物、特有动物、珍稀甚至濒危动物的增值保护与利用显得尤为重要。为了改善增殖放流的方法和效果，除了加强水生动物栖息地的保护外，根本上还需对其自身习性的研究给予重视。这就需要对水生动物各个阶段，特别是对个体以及群体行为学进行追踪研究。

在行为学研究中，在水下的水生动物相较陆生动物更加不易观察。环境因素对观察结果的准确度以及效率有较大影响，例如水体的浊度、深度、光的折射等，以上因素尤其在夜间影响更甚，导致对行为研究带来很大的困难。而通常观察环境是多变的，若不对个体进行显著标记很可能导致追踪丢失或行为记录不清晰从而影响实验结果。目前水生动物常用的标志方法有：挂牌标志法、体外标志法、体内标志法和生物遥感法。这些方法均具有超出一定深度不可见，不能视觉识别，标志区分度单一等弊端，且均不适用于水生动物昼夜行为学实验需求。例如荧光标志法对于大个体水生动物效果较差，只能粗略地运用于行为学分析，其行为学数据的细化和准确度较差。而大量水生动物繁殖、求偶、摄食等重要行为活动都在实验环境更苛刻的夜间进行，因为标识方法没有突破，对行为研究有很多限制。因此，对本领域的技术人员而言，一种可灵活运用于各种环境的水生动物形态的标记与识别的装置和方法是尤其重要和急迫需求的。

近年来光学标识方法开始用于一些基础的行为学研究中，以光源的形式替代鱼体进行观察，其解决了部分环境对追踪的影响。而在实验应用中发现，简单的光学标记只能初步进行水生动物的位置追踪，并不能将个体的细微行为进行记录量化，这样的数据对于水生动物行为学的深入研究是很难进一步开展的，例如鱼体的摆动频率及躯体弯曲度对于个体之间互作行为上可能占据更大的主导因素，如若不能有效得到并准确分析这类行为，行为学的谜题可能无法得到突破。其次，行为学分析普遍对于颜色、形态的饱和度、稳定性要求很高，存在光的散射、环境光线干扰、水面反射、光斑不均、易干扰、水生动物行为数据较难提取等问题，不同个体间容易干扰，导致数据不准确，很难修正。且现阶段用不同颜色标记区分个体的颜色数量有限，而开发不同形状的光学标记可解决大数量群体区分到每一个体这样的难题。

专利号为CN202010270884.8，发明名称为“一种基于光流效应的鱼类行为视频识别方法”，其技术特点为光流效应识别方法本身是无标识的，其方法是使用电脑对录像视频中的鱼体进行识别，通过光流计算将鱼体以像素点的方式呈现，其弊端在于水体环境较差或视频成像不清晰时，光流计算的准确度将受到影响，且其转化法较为繁琐，数据处理效率较低，标志区分度单一。

专利号为：CN201110248410.4，名称为 “一种鱼类框架形态参数快速测量方法”，此发明专利的技术特点是将鱼体放在标尺版上后，将枕部、背鳍终点、臀鳍起点、腹鳍起点和胸鳍起点进行标记连线，然后将数据导入电脑进行批量计算体面积等生物学数据，其弊端在于需要将鱼体捞出进行标记测量，过程较为繁琐且易引起应激反应。

专利申请号为：202020517015.6，名称为“小型水生动物体外光学标记装置”的实用新型专利，其技术特点为小型光学标记的特点在于小巧轻便，适用于小型动物的同时其形态只有点光源的形式，只能用于个体区分、游泳速度、轨迹等分析。

发明内容