以影像技术为基础之动物行为量化评估系统.pdf

以影像技術為基礎之動物行為量化評估系統 The Quantitative Assessment System of Animal Behavior based on Image Technology 陳培展 Pei-Jarn Chen1 詹閔機 Min-Ji Jan1 顏嘉宏 Chia-Hong Yeng1 陳勝咸 Sheng-Hsien Chen2 1 南台科技大學電機工程研究所 Institute of Electrical Engineering, Southern Taiwan University 2 奇美醫 學中心婦產部 Department of Gynecology, Chi Mei Medical Center 一、中文摘要 [3-4] 。本研究建立一個以上視角度和側視角度兩 個角度同時拍攝的影像的系統，再將所拍攝到的 本研究是將脊椎損傷的 SD (Sprague-Dawley) 影像進行影像處理追蹤和將取得的影像進行量化 老鼠腳部四個關節標上標記，並使用兩台攝影機 運算，包括上視部份-老鼠行走的座標、老鼠行徑 分別以上視角度及側視角度同時拍攝 ，並將上視的軌跡圖，側視部份 -老鼠腳部關節之間的角度變 角度的攝影機所拍攝的影像做影像的處理及追 化 等，以這些量化數據來判斷脊椎損傷老鼠在復 蹤，畫出 SD 老鼠的行徑路線後，再以它的行徑 原過程的運動行為表現，本研究的重點在於建立 路線分析行走的速度等等 ，側視角度的影像則是 一個可上視及側視拍攝實驗動物運動行為的實驗 追蹤 SD 老鼠的腳部所標記的四個關節點[6] ，找 環境，並分析量化實驗動物的運動行為作為量化 出四個關節點的座標後，再做運算分析，算出腳 實驗動物的 BBB score的方法 。 部關節之間的角度變化 來作為脊椎損傷 SD 老鼠 的 BBB score的量化基礎並追蹤 老鼠恢復的狀 三、材料與方法 況。本研究所建立之追蹤分析系統，可推廣 至一 般動物行為實驗觀察 之用。 硬體架構 本系統及各元件之組成相關規格說明如下： 關鍵詞 ：動物行為 、BBB score 、運動功能 、影像 本系統之硬體架構如圖 1所示， 上視及側視拍攝 處理 、影像追蹤 實驗動物運動行為的實驗環境 與影像量化分析系 統的基本架構包括了實驗動物行為影像擷取裝置 Abstract 及一台桌上型電腦。在影像擷取裝置的上視及側 In this study, the SD(Sprague-Dawley) rats with 視的攝影機同時拍攝，將所拍攝到的動物行為影 spinal cord injury will be marked four feet joints and 像儲存到電腦，並使用影像量化分析系統進行影 two cameras used for top angle and side angle 像的處理及參數的量化分析。 shooting. The images captured by top camera was to 動物行為影像擷取裝置 如圖 2所示，本裝置 draw the behavior line of SD rat after image processing, and then analyzed the walking speed for 可同時儲存 並顯示上視與