產品資訊
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BehaviorAtlas AI輔助動物行為分析系統
產品型號:
廠牌名稱:
BehaviorAtlas 是一套透過AI學習進而判斷特定行為的實驗動物行為分析系統，其特色在於使用者無需在動物身上進行標記，透過多個視角的攝影機以及AI運算即可辨識並篩選出動物的多項特殊行為。此系統可用於大小鼠, 兔, 狗, 豬, 非人靈長目等各類實驗動物
產品特點
- 多視⻆拍攝，有效解決動物⾝體遮蔽的問題，避免視野盲點
- 多相機可靈活調整視⻆，並能快速對相機進⾏標定
- 提取動物多個⾝體部位，並且可以實現⾃定義的精準追踪
- 對攀爬等垂直⽅向的動作可以靈敏的檢測
3D-AI⾏為分析流程
相機標定
- 此系統採⽤多台相機拍攝動物，需透過標定取得相機之間的相對座標等參數。 在後續實驗中，相機的相對位置若沒有變動，則無需重新標定。
- 多相機標定是⼀個重要的關鍵，目的在於將多台相機的影像資料進⾏融合、時間軸對齊和重建。
行為採集
- 相機標定後，使⽤多個相機從不同視⻆對動物⾏為進⾏錄製採集。 此步驟每個攝影機保持錄製的時間同步，以便進⾏三維⻣架重建以及後續⾏為參數的擷取。
- 多視⻆拍攝，有效解決動物⾝體遮蔽的問題，避免視野盲區，從⽽捕捉到動物⾏為更多的細節和特徵。
數據處理
- 基於 AI 技術精準地追蹤動物⾝體的多個點，並融合多視⻆後重構成動物 3D ⻣架。 使得在後續步驟的分析中，動物⿐⼦、⽿朵、四肢多個關節的 3D 運動資訊得以最⼤限度地保留。
- 以動物⾏為的類語⾔結構演算法模型為核⼼引擎。 可以從複雜的多個⾝體軌跡點中，計算並擷取動物的步態、⽇常活動量、精細動作類型等⾏為⼤資料。
行為可視化
- 精細化動物⾏為數據互動預覽、視覺化預覽、數據分析、數據導出和圖表導出。
- 提供視覺化資料預覽、實驗組與對照組的對⽐分析、數據分析⼯具箱等功能。
產品規格
BehaviorAtlas® Capture 行為採集軟體
三維採集設備配備4個以上* 專⽤攝影機，透過多個視⻆捕捉動物在三維空間中的移動。 多個攝影機之間空間座標參數⼀致、時間同步，可有效辨識動物的特徵並追蹤動物的運動數據，為後續3D⻣架重建、分析動物⾏為模式、運動參數提取等提供了硬體基礎。
* 所需攝影機數量視物種而定
BehaviorAtlas® Analyzer 數據分析軟體
BehaviorAtlas Analyzer是基於⼈⼯智慧 (Artificial Intelligence, AI) 及電腦視覺技術研發的⼀款針對實驗動物⾏為學資料處理軟體。 透過對動物多個⾝體點精準追踪，以及⾃動化地識別特定的動物⾏為，實現⾼精準、⾼通量、⾼效化的動物⾏為評估。
BehaviorAtlas® Explorer 報告生成軟體
BehaviorAtlas Explorer 是⼀款⽤於精細化動物⾏為資料，可進行互動式預覽、視覺化預覽、資料分析、資料匯出和圖表匯出的整合軟體。 Explorer 致⼒於提升您在資料處理、繪製圖表時的⽤⼾體驗。 Explorer 可以設定多個⼦窗⼝，您可以同步預覽某⼀動作的即時影像、⻣架重建、軌跡圖、⾏為分類等影像，並透過分組功能，對⽐分析多個組別的樣本，完成⾏為特徵的分類（Clustering）及⾏為圖譜（Atlas）的⽣成，⽀持進⾏多種參數計算、資料導出以及影像繪製等功能。
應用領域
參考文獻
A hierarchical 3D-motion learning framework for animal spontaneous behavior mapping. Nature Communications (2021) 12: 2784
Male and female mice display consistent lifelong ability to address potential life‑threatening cues using different post‑threat coping strategies. BMC Biology (2022) 20:281
Multi-animal 3D social pose estimation, identification and behaviour embedding with a few-shot learning framework. Nature Machine Intelligence (2024) 6:48–61