大小鼠步态行为分析系统

动物呼吸机是常用的实验设备，广泛用于基础医学、临床医学和动物医学等科学研究实验中的人工呼吸、呼吸管理、动物的急救、呼吸治疗等。其控制准确、方便实用，不需要高压气源，潮气量输出精确，性能稳定.

神经退化、神经病变、关节炎、痛觉、脊髓损伤、药物毒性、哀老、阿尔茨海默症、帕金森症、Huntington症、肌萎缩侧索硬化症、溶酶体堆积病

被动驱赶模块：包含声音驱赶模块(0-130db的纯音，白噪音刺激)，气体驱赶模块（0-10Okpa气压强度可调)。可快速训练动物实现标准姿态通过步道。

1、可调高速彩色相机

软件集成了相机参数调节功能，可以灵活调节相机增益(范围为0-16)、曝光时间(范围为5000～15000)以及帧率(最大值为165)，在灯光调节之外通过相机的调节可以轻松提高视频帧的拍摄质量。

图2：相机调参

2、智能采集功能

软件具有自动采集功能，其自动性表现在两个方面：
2.1、只有当老鼠进入到框选的ROI区域才会开始录制视频,并且在老鼠离开ROI区域后自动停止录制并将录制的视频保存;
2.2、如图2所示，在检测开始前设定最大最小通过时间、最少采集成功数、最大速度变化率，基于这些参数可以排除采集失败的视频如图3。保证视频拍摄的连贯性并避免所拍摄视频的人工挑选。

                                                                                       图2：采集设置                                                                           图3：采集失败

3、智能脚印分类
内置算法可以在极短的时间内对视频中老鼠的脚爪印进行识别并且分类，在测试中爪印的识别及分类的准确率极高，这将大大节省实验人员手动对脚印进行分类的时间。

4、交互式爪印纠正
设置了爪印纠正按钮，在初步检测后可以通过逐帧播放按钮、进度条拖拽等多种方式检测检测结果存在的误差，并在修正后重新开始检测，能极大提高对老鼠步态行为的检测精度。

图4：爪印纠正

5、可视化

软件包含多种情况可视化：①爪印分类后，出现的爪印会使用相应颜色的矩形框进行框选，并且老鼠身上绘制了了一条白色曲线展现老鼠的体态，如图5所示：

图5：爪印分类图

②在一个走道上展示老鼠经过时留下的所有脚印图，如图6所示：

图6：脚印图

③对老鼠当前帧存在的脚印进行放大展示，能够更加清晰分辨爪印的各个细节，如图7所示：

图7：脚印放大图

④展现老鼠在各个时刻内的爪子着地情况，即如图8所示的老鼠爪子的时序图：

图8：脚印时序图

⑤老鼠爪子落地时,同一个爪子的各区域的压力不同，分别使用了2D压力图(如图9)来展现在落地过程中压力最大值和平均值，以及3D压力图(如图10）实时展现老鼠爪子在各个位置的压力情况。

图9：2D压力图

图10：3D压力图

6、实验参数

算法自动检测后会对老鼠的步态信息进行计算并将所有的信息输出到软件界面中，计算的数据包括:首次着地时间、步幅时常、加速度、支撑时长、足迹面积、步长、摆动时间等数据，所示为部分计算数据。