3D-AI小鼠行為分析系統(tǒng)是一灣生命科技自主研發(fā)的無標記(Markerless)三維動物姿態(tài)捕捉分析系統(tǒng)。無需在小鼠身上添加任何物理標記，就能精準的識別動物身體的多個（16個點以上）部位，追蹤三維骨骼序列。
該系統(tǒng)采用3D-AI技術(shù)，多視角重建3D骨架，有效解決視野遮擋，精度可達毫米級。該系統(tǒng)支持為3D小鼠行為分析提供詳細數(shù)據(jù)和圖表，計算動物的速度、運動強度、體型參數(shù)、位置參數(shù)等信息。系統(tǒng)可以精準提取超過40種行為亞型，包括行走、奔跑、站立、嗅探、抓撓、跳躍等，為神經(jīng)行為研究提供全面、多維度的數(shù)據(jù)支持。該系統(tǒng)還具備強大的數(shù)據(jù)處理、統(tǒng)計分析與可視化功能，支持骨架重建、行為譜、運動學參數(shù)、運動特征演變、軌跡速率熱圖、位置熱圖預覽；支持多組別樣本對比分析、行為特征分類、行為圖譜生成；支持導出豐富的數(shù)據(jù)可視化圖表，為用戶獲得符合發(fā)表SCI論文標準的成果提供直觀展示的便捷工具。3D-AI小鼠行為分析系統(tǒng)，是用于神經(jīng)科學研究和動物行為分析的創(chuàng)新產(chǎn)品。
產(chǎn)品特性
精準的 3D-AI 技術(shù)：基于深度學習技術(shù)識別動物身體關(guān)鍵點，融合多視角二維坐標，重建三維身體關(guān)節(jié)坐標；利用前沿的人工智能計算機視覺技術(shù)，精確提取動物多個（16個以上）身體點的三維坐標軌跡。
解決身體遮擋和視野盲區(qū)：開發(fā)了多視角相機三維行為采集設備，獲取動物行為的三維運動結(jié)構(gòu)，解決了身體遮擋和視野盲區(qū)的問題，可以360°無盲區(qū)地獲取動物行為參數(shù)。
客觀、智能的行為分析：采用機器學習的方法對行為序列聚類及表型鑒定。此方式無需大量的人工標注數(shù)據(jù)集，并且不受人為主觀因素干預。
行為分析新視角：基于層次化方法，將動物行為類比人類語言，分解為姿態(tài)（字母）、動作（音節(jié)）和行為圖譜（句子），表征行為的層次結(jié)構(gòu)。此策略將不同層次的行為特征都進行量化，可以針對情緒情感障礙、學習記憶障礙、運動障礙、疼痛等不同類型的疾病動物模型的行為進行分析鑒定。
多維運動參數(shù): 基于 3D 骨架、行為序列，計算動物速度、運動強度、體型參數(shù)、位置參數(shù)等信息。
行為聚類: 精準提取超過 40 種行為亞型，包括行走、奔跑、站立、嗅探、抓撓、跳躍等。
可視化分析：多組別樣本對比分析，進行行為特征的分類，生成行為圖譜等。
產(chǎn)品使用流程
3D 行為采集
采集區(qū)域包括多視角采集設備和采集軟件，用于錄制多視角的動物行為視頻。采集設備具有多視角的優(yōu)勢，有效解決動物身體遮擋和避免視野盲區(qū)，采集精度達毫米級，可用于進一步獲取精確量化的行為學數(shù)據(jù)。
硬件：3D-AI 小鼠行為采集設備 3D-AI Mouse Behavior Capture Device
軟件：3D-AI 小鼠行為采集軟件 3D-AI Mouse Behavior Capture Software
行為數(shù)據(jù)處理
高性能工作站裝載 3D-AI 小鼠行為數(shù)據(jù)處理軟件，處理多視角錄制的視頻信息，提取三維骨架以及行為參數(shù)。它可以精準的追蹤動物身體的多個點，并融合多視角后重構(gòu)成動物 3D 骨架。使得在后續(xù)步驟的分析中，動物鼻子、耳朵、四肢多個關(guān)節(jié)的 3D 運動信息在很大程度上得以保留。它可以從復雜的多個身體軌跡點中，計算并提取動物的步態(tài)、日?；顒恿?、精細動作類型等行為大數(shù)據(jù)。目前已經(jīng)實現(xiàn)了對小鼠行為自動化提取，包括行走、奔跑、站立、抓撓、嗅探等超過 40 種行為亞型。
硬件：高性能數(shù)據(jù)分析工作站 High-Performance Data Analysis Workstation
軟件：3D-AI 小鼠行為數(shù)據(jù)處理軟件 3D-AI Mouse Behavior Data Processing Software
行為可視化
行為可視化用于三維精細化動物行為組學數(shù)據(jù)交互式預覽、可視化預覽、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)導出和圖像導出。它可以同步預覽某?動作的實時視頻、骨架重建、軌跡譜、行為譜等圖像，并通過分組功能，對比分析多個組別的樣本，完成行為特征的分類(Clustering)和行為圖譜 (Atlas)的生成。它還支持多種參數(shù)計算、數(shù)據(jù)導出以及圖像繪制等功能。
硬件：高性能數(shù)據(jù)分析工作站 High-Performance Data Analysis Workstation
軟件：3D-AI 小鼠行為可視化軟件 3D-AI Mouse Behavior Visualization Software
產(chǎn)品應用領(lǐng)域
可應用于自閉癥、術(shù)后譫妄癥、抑郁樣、焦慮樣行為、杜氏肌營養(yǎng)不良等多個領(lǐng)域。
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