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LabmazeV3.0动物行为轨迹分析系统 AI

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LabmazeV3.0动物行为轨迹分析系统 AI

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Labmaze V3.0动物行为轨迹分析系统 AI (型号ZS-Labmaze-AI)

 

AI 算法 是一种可完全训练的计算机视觉系统,让计算机学会每种分类的特征,模拟出人眼对每一张图片的判断标准。可以自动分析复杂的啮齿类动物行为特征。

系统特点:

1. 可训练的、通用的、系统化的、高通量的、自动的计算机视觉动物精细行为量化系统。

2. 实时精细行为状态标记

3. 24h精细行为节律图

4. 24h精细行为时序图

5. 分段精细行为节律图

6. 分段精细行为时序图

7. 行为统计图

8. 分组统计图

9. 模式识别:计算机视觉深度学习,模拟人眼

小鼠行为定量分析

由专业的科研人员手动注释了超300万张视频数据,用于计算机视觉系统的训练,通过不低于1500次的反复训练、学习,对陌生视频识别的准确率超过90%,我们系统中的视频识别的准确率高达99.7%,陌生系统如果希望更高的准确率,可以进一步让系统进行自主学习以获得令人满意的数据。

传统的分析系统是对视频中动物的行为进行手工分类,并将大量的分类制作成数据库,分析数据时视频帧与数据库做匹配,准确率往往是60%左右,模拟视频的清晰度决定了这种算法只能用于模糊判断,并且需要设置大量参数限定数据的判断。

计算机视觉系统,利用海量的手工分类数据库进行学习,学习出每种分类的特征,把所有的分类的特征作为数据库,通过特征去判断新的视频的具体分类,所以准确率非常的高。计算机视觉系统可以通俗地理解成,让计算机掌握了分类特征,计算机视觉用人眼的判断方式去判断每一个数据,从而实现了高精确度的数据分析。

AI 是传统分析系统的一次技术革新,是未来行为行业算法的趋势。

系统特点:

   自动识别动物在饲养笼的位置信息、站立、癫痫、吊挂、站立、支撑站立、饮食、饮水、快速运动、慢速运动、不动、理毛、睡眠等行为。可以筛选出类型,偏好异于其他动物的个体,为下一步实验提供相同类型的动物,使得行为结果更加可控,重复性更高。

   实验动物完全处于自由活动的状态,不需要对实验动物做特殊手术处理,动物全程处于饲养笼的自发状态。不需要对饲养笼做特殊设计,普通饲养笼即可进行实验,整个实验过程可被保存和回放,自动统计每种行为发生的次数、累计持续时间。系统具有实时分析和录像回放分析两种模式可以选择,实验起来更方便,观察区域自由绘制针对不同的笼具,可以绘制成任意形状的区域,配合特异的笼具使用。

硬件特点:

   工业视觉电脑工作站,固态硬盘,电脑最多可以集成10路千兆PoE网口。高速工业相机支持帧率120帧每秒,确保稳定运行,绝对不允许丢帧。

    昼夜节律自动控制、切换,环境灯亮度软件可调。对实验环境灯光无要求,系统自身光学匹配合理。

    另外,光遗传实验室目前流行的实验工具,硬件支持对光遗传动物进行实时触发、标记。

AI算法是一种可训练的计算机视觉系统;自动分析复杂的鼠类行为。我们收集并手动注释了3000000张视频图片,用于训练和测试系统的数据库。我们的系统与人类手动注释得分相当。全面基于视频软件应补充现有基于传感器的自动化方法并帮助开发适应性强,高通量,精细行为在综合表型分析中起重要作用。

AI Tube Test

社会等级实验,俗称钻管实验,是目前公认的社会等级评估实验,通常状况下社会等级高的动物会占领Tube,将正面过来的动物推出Tube,从而体现出社会等级高的优越性;可搭配光遗传设备使用,激活社会等级低动物的特定脑区,结果很有可能翻转,所以AI Tube Test是个比较有意思的实验。

啮齿类动物天生对钻洞感兴趣,钻管实验利用这一特性制作而成,把动物放在Tube的两端,两只动物相向而行,社会等级高的动物会占领Tube,将社会等级低的动物推出定义为获胜。

    AI Tube Test把此实验过程中动物的进攻策略,实时在线统计分析。各种状态,其中包括:僵持、前进、后退、进攻、抵御、回击、撤退等精细行为。如果触发光遗传设备,触发信号

会显示在下面的时序图里面,动物的进攻策略是否会改变,也会体现在完整的时序图里面,应用非常方便。

AI Tube Test利用AI图像识别算法,区别于传统的轨迹跟踪,AI图像识别算法对动物的整体形态进行分类,将所有的分类进行特征提取,形成完整的数据库,特征提取的判断速度是毫秒级别,正式实验的时候每一帧图片与数据库里面的特征进行对比,实时的数据就此产生。

AI算法简介: 卷积网络算法à深度学习à双层网络à级联网络深度学习

硬件包含:工业视觉电脑、工业相机、Tube,如果需要出发光遗传设备,需要配备Trigger Master。

      

             

            工业视觉电脑                                    工业摄像机

 

 

     

           Trigger Master                                                    Tube

标准的硬件搭配,成就完美的效果。

Trigger Master是标准的TTL I/O触发器,配有48路TTL输出和16路TTL输入,支持任何支持TTL信号的设备的触发及数据同步。

 

相关文献:

1.The Effects of 4-Methylethcathinone on Conditioned Place Preference, Locomotor Sensitization, and Anxiety-Like Behavior: A Comparison with Methamphetamine

2.Effect of acute exposure to hypobaric hypoxia on learning and memory in adult Sprague-Dawley rats

3.Paeoniforin exerts neuroprotective efects by modulating the M1/M2 subset polarization of microglia/macrophages in the hippocampal CA1 region of vascular dementia rats via cannabinoid receptor 2

4.A Novel, Multi-Target Natural Drug Candidate,Matrine, Improves Cognitive Deficits in Alzheimer’s Disease Transgenic Mice by Inhibiting Aβ Aggregation and Blocking the RAGE/Aβ Axis

5.A polysaccharide extracted from Astragalus membranaceus residue improves cognitive dysfunction by altering gut microbiota in diabetic mice

6.Effects of the electrode insertion depth on the neural signal amplitude in the spinal cord

7.DYSFUNCTION OF IRON METABOLISM AND IRON-REGULATORY PROTEINS IN THE RAT HIPPOCAMPUS AFTER HEAT STROKE

8.Effects of armodafinil nanocrystal nasal hydrogel on recovery of cognitive function insleep-deprived rats

9.The relationship between microwave radiation injury and abnormal lipid metabolism

10.Nasal timosaponin BII dually sensitive in situ hydrogels for the prevention of Alzheimer’s disease induced by lipopolysaccharides

11.Modulation of the Astrocyte-Neuron Lactate Shuttle System contributes to Neuroprotective action of Fibroblast Growth Factor 21

使用该产品的部分客户名单:

北京大学医学部             第三军医大学附属西南医院       首都医科大学附属天坛医院

军事医学科学院三所         军事医学科学院四所             广东实验动检中心

军事医学科学院六所         北京大学人民医院               首都医科大学附属宣武医院

中国协和医科大学           首都医科大学                   海南安坪药物中心

北京大学第一医院           北京大学第三医院               西安医学院附属医院

友谊医院                   北京藏医院                     海口市人民医院

世纪坛医院                 天坛医院                       贵州医科大学第三附属医院

安贞医院                   北京神外研究所                 郑州大学附属第五医院

武警总医院                 清华大学医学院                 河南省人民医院

北京中医药大学             中国中医药研究所针灸所         北京大学附属第六医院

首都师范大学               北京中医药大学东方学院         北京大学附属北京肿瘤医院

中科院物理研究所           中科院微生物研究所             首都医科大学附属阜外心血管医院

中科院遗传所               中科院生物所                   延安大学

中科院动物所               中科院智能所                   昭衍药业

中科院高能物理所           北京理工大学                   中国药检科学院食品药品所

中科院兽医研究所           北京生命科学研究所             上海市儿童医院

中国农业大学               北京中医药大学                 中国中医研究院附属东直门医院

河北省药品检验研究院       航天中心医院                   四川大学附属华西医院          等等......

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