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万方数据 实验鼠行为的分类与分割研究 摘要 实验鼠行为的分类与分割研究 摘要：行为分析应用背景非常广泛，如人机交互、智能监控、图像分析、视频编码等 等。在行为分析这一领域，针对人的行为分析已经做了大量工作，并取得了很多优秀 成果。而动物行为分析在很多方面还有待于研究者们去研究与开发。近年来动物行为 分析越来越受人们的重视，在动物行为分析中实验鼠是多数研究者们比较感兴趣的动 物。实验鼠行为分析已被广泛应用在遗传学、心理学、神经学、药理学等学科领域。 本文针对行为分析中实验鼠肢体短小，提取相关信息困难问题，应用实验鼠轮廓抽取 特征，对实验鼠行为谱中重要的八种行为进行分析。 本文对实验鼠行为进行了深入的研究，并完成了相应的实验分析系统。首先阐述 了行为分析过程中所涉及的相关理论。简述了行为分类与行为分割的定义，预处理过 程中的目标检测的几种方法如：时间差分法、背景减除法、阈值法、光流法等。两种 最简单的分类法如：最近邻分类法与k 近邻分类法；距离计算法如：欧几里德距离、 曼哈坦距离、明考斯距离、 -协方差矩阵距离。其次对实验鼠的行为进行分类，在 log 分类过程中，先从视频每一帧图像中分割出实验鼠轮廓，并提取轮廓中心从八个方向 上到轮廓边缘的距离以及轮廓区域的两个主分量，组成一个10 维向量作为特征向量， 应用 -协方差距离进行分类。接着对实验鼠视频序列进行分割，在行为分割过程中， log 用实验鼠轮廓的两个主分量比值作直方图，计算直方图的卡方距离，使用 -协方差 log 距离与直方图的卡方距离相结合对实验鼠行为视频序列进行分割。最后对全文作了总 结，指出本文在实验鼠行为分析方面所作的创新，分析了目前实验鼠行为分析存在的 问题及可能的发展方向。 本文的创新点：从实验鼠行为分类缺少肢体信息入手进行分析，抽取实验鼠轮廓 的八方向特征与轮廓区域主分量特征，应用 -协方差矩阵距离进行行为分类。用囊 log 括实验鼠的轮廓的部分与整体的十个特征进行分析，提高了分类的准确性；应用 - log 协方差矩阵距离与直方图卡方距离相结合对实验鼠视频序列行为进行分割减少了行 为分割帧的误判断率。 关键词：实验鼠； -协方差距离；行为分类 ；直方图卡方距离；行为分割 log I 万方数据 实验鼠行为的分类与分割研究 Abstract Behavior of mice classification and segmentation research Abstract: Behavior analysis has been applied widely, such as man-machine interfaces, surveillance, image analysis, video coding and so on. In the field of behavior analysis, human behavior analysis has been done and achieved many outst