本發(fā)明涉及動(dòng)物行為學(xué)研究技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種動(dòng)物負(fù)重游泳實(shí)驗(yàn)監(jiān)控方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前，國內(nèi)外用于抗疲勞藥物研究的行為學(xué)實(shí)驗(yàn)主要包括負(fù)重游泳實(shí)驗(yàn)、強(qiáng)迫游泳實(shí)驗(yàn)、跑臺實(shí)驗(yàn)和轉(zhuǎn)棒實(shí)驗(yàn)等。其中，最為經(jīng)典的是負(fù)重游泳實(shí)驗(yàn)，也被稱為力歇游泳實(shí)驗(yàn)，該實(shí)驗(yàn)方法對動(dòng)物的心理應(yīng)激小、生理傷害小，從而被廣泛應(yīng)用。

然而，當(dāng)前的負(fù)重游泳實(shí)驗(yàn)過程都是由人工進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄以及人工停止實(shí)驗(yàn)過程，這樣一方面導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)本身很容易存在人為導(dǎo)致的誤差，實(shí)驗(yàn)精度較差，可靠性較低，另一方面則需要消耗大量的人工成本。

綜上所述可以看出，如何提高實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的可靠性并降低實(shí)驗(yàn)過程中的人工成本是目前有待解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種動(dòng)物負(fù)重游泳實(shí)驗(yàn)監(jiān)控方法及系統(tǒng)，提高了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的可靠性并降低了實(shí)驗(yàn)過程中的人工成本。其具體方案如下：

一種動(dòng)物負(fù)重游泳實(shí)驗(yàn)監(jiān)控方法，包括：

預(yù)先獲取針對待監(jiān)測動(dòng)物的負(fù)重游泳實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)束條件；

對所述待監(jiān)測動(dòng)物的負(fù)重游泳行為進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，得到相應(yīng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測指標(biāo)；

利用實(shí)時(shí)監(jiān)測指標(biāo)，對當(dāng)前負(fù)重游泳實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)進(jìn)度是否滿足所述實(shí)驗(yàn)結(jié)束條件進(jìn)行實(shí)時(shí)判斷；

若判定當(dāng)前負(fù)重游泳實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)進(jìn)度滿足所述實(shí)驗(yàn)結(jié)束條件，則停止本次負(fù)重游泳實(shí)驗(yàn)。

優(yōu)選的，所述對所述待監(jiān)測動(dòng)物的負(fù)重游泳行為進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，得到相應(yīng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測指標(biāo)的過程，包括：

對所述待監(jiān)測動(dòng)物的水平方向運(yùn)動(dòng)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，得到水平方向?qū)崟r(shí)運(yùn)動(dòng)信息；

對所述待監(jiān)測動(dòng)物的下沉方向運(yùn)動(dòng)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，得到下沉方向?qū)崟r(shí)運(yùn)動(dòng)信息。

優(yōu)選的，所述對所述待監(jiān)測動(dòng)物的水平方向運(yùn)動(dòng)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，得到水平方向?qū)崟r(shí)運(yùn)動(dòng)信息的過程，包括：

對放置所述待監(jiān)測動(dòng)物的測試桶的俯視圖進(jìn)行實(shí)時(shí)畫面采集，得到實(shí)時(shí)俯視圖畫面信息；

對所述實(shí)時(shí)俯視圖畫面信息進(jìn)行處理，相應(yīng)地得到所述待監(jiān)測動(dòng)物的實(shí)時(shí)俯視輪廓信息；

對所述實(shí)時(shí)俯視輪廓信息進(jìn)行分析，得到所述水平方向?qū)崟r(shí)運(yùn)動(dòng)信息。

優(yōu)選的，所述對所述待監(jiān)測動(dòng)物的下沉方向運(yùn)動(dòng)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，得到下沉方向?qū)崟r(shí)運(yùn)動(dòng)信息的過程，包括：

對放置所述待監(jiān)測動(dòng)物的所述測試桶的正視圖進(jìn)行實(shí)時(shí)畫面采集，得到實(shí)時(shí)正視圖畫面信息；

對所述實(shí)時(shí)正視圖畫面信息進(jìn)行處理，相應(yīng)地得到所述待監(jiān)測動(dòng)物的實(shí)時(shí)正視輪廓信息；

對所述實(shí)時(shí)正視輪廓信息進(jìn)行分析，得到所述下沉方向?qū)崟r(shí)運(yùn)動(dòng)信息。

優(yōu)選的，對目標(biāo)實(shí)時(shí)畫面信息進(jìn)行處理的過程，包括：

將所述目標(biāo)實(shí)時(shí)畫面信息和背景畫面信息進(jìn)行相減處理，得到相應(yīng)的差值畫面；

對所述差值畫面進(jìn)行ROI設(shè)置，得到相應(yīng)的目標(biāo)畫面區(qū)域；

對所述目標(biāo)畫面區(qū)域依次進(jìn)行二值化處理、形態(tài)學(xué)運(yùn)算、掩碼處理以及輪廓提取處理，得到相應(yīng)的實(shí)時(shí)輪廓信息；

其中，所述目標(biāo)實(shí)時(shí)畫面信息為所述實(shí)時(shí)俯視圖畫面信息或所述實(shí)時(shí)正視圖畫面信息。

優(yōu)選的，所述將所述目標(biāo)實(shí)時(shí)畫面信息和背景畫面信息進(jìn)行相減處理的過程之前，還包括：

分別對所述目標(biāo)實(shí)時(shí)畫面信息和所述背景畫面信息均依次進(jìn)行偶行圖像提取處理和圖像平滑處理。

優(yōu)選的，所述水平方向?qū)崟r(shí)運(yùn)動(dòng)信息包括水平方向運(yùn)動(dòng)路程、水平方向?qū)崟r(shí)運(yùn)動(dòng)速度和水平方向運(yùn)動(dòng)總時(shí)間；

所述下沉方向?qū)崟r(shí)運(yùn)動(dòng)信息包括首次下沉?xí)r間、力歇時(shí)間、首次在預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)出現(xiàn)至少兩次下沉事件的時(shí)間、下沉總次數(shù)和下沉總時(shí)間；其中，所述力歇時(shí)間為從實(shí)驗(yàn)開始時(shí)刻至所述待監(jiān)測動(dòng)物首次出現(xiàn)下沉持續(xù)時(shí)長大于力歇閾值時(shí)所對應(yīng)的時(shí)間段。

優(yōu)選的，所述實(shí)驗(yàn)結(jié)束條件為第一結(jié)束條件或第二結(jié)束條件；其中，

所述第一結(jié)束條件為當(dāng)采集到本次負(fù)重游泳實(shí)驗(yàn)的力歇時(shí)間，則停止本次負(fù)重游泳實(shí)驗(yàn)；

所述第二結(jié)束條件為當(dāng)所述下沉總時(shí)間達(dá)到第一預(yù)設(shè)時(shí)間閾值，則停止本次負(fù)重游泳實(shí)驗(yàn)。

優(yōu)選的，所述對所述待監(jiān)測動(dòng)物的負(fù)重游泳行為進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，得到相應(yīng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測指標(biāo)的過程，還包括：

對所述待監(jiān)測動(dòng)物的負(fù)重游泳行為的實(shí)驗(yàn)持續(xù)時(shí)間進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，得到相應(yīng)的總持續(xù)實(shí)驗(yàn)時(shí)間。

優(yōu)選的，所述實(shí)驗(yàn)結(jié)束條件為第三結(jié)束條件；其中，

所述第三結(jié)束條件為當(dāng)所述總持續(xù)實(shí)驗(yàn)時(shí)間達(dá)到第二預(yù)設(shè)時(shí)間閾值，則停止本次負(fù)重游泳實(shí)驗(yàn)。

優(yōu)選的，所述停止本次負(fù)重游泳實(shí)驗(yàn)的過程，包括：

停止對所述待監(jiān)測動(dòng)物的負(fù)重游泳行為的監(jiān)測，并發(fā)出相應(yīng)的提示信息。

本發(fā)明還公開了一種動(dòng)物負(fù)重游泳實(shí)驗(yàn)監(jiān)控系統(tǒng)，包括：

結(jié)束條件獲取模塊，用于預(yù)先獲取針對待監(jiān)測動(dòng)物的負(fù)重游泳實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)束條件；

行為實(shí)時(shí)監(jiān)測模塊，用于對所述待監(jiān)測動(dòng)物的負(fù)重游泳行為進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，得到相應(yīng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測指標(biāo)；

實(shí)時(shí)判斷模塊，用于利用實(shí)時(shí)監(jiān)測指標(biāo)，對當(dāng)前負(fù)重游泳實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)進(jìn)度是否滿足所述實(shí)驗(yàn)結(jié)束條件進(jìn)行實(shí)時(shí)判斷；

實(shí)驗(yàn)停止模塊，用于當(dāng)所述實(shí)時(shí)判斷模塊判定當(dāng)前負(fù)重游泳實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)進(jìn)度滿足所述實(shí)驗(yàn)結(jié)束條件，則停止本次負(fù)重游泳實(shí)驗(yàn)。

本發(fā)明中，動(dòng)物負(fù)重游泳實(shí)驗(yàn)監(jiān)控方法，包括：預(yù)先獲取針對待監(jiān)測動(dòng)物的負(fù)重游泳實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)束條件；對待監(jiān)測動(dòng)物的負(fù)重游泳行為進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，得到相應(yīng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測指標(biāo)；利用實(shí)時(shí)監(jiān)測指標(biāo)，對當(dāng)前負(fù)重游泳實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)進(jìn)度是否滿足實(shí)驗(yàn)結(jié)束條件進(jìn)行實(shí)時(shí)判斷；若判定當(dāng)前負(fù)重游泳實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)進(jìn)度滿足實(shí)驗(yàn)結(jié)束條件，則停止本次負(fù)重游泳實(shí)驗(yàn)?？梢姡景l(fā)明預(yù)先獲取了實(shí)驗(yàn)結(jié)束條件，然后對動(dòng)物的負(fù)重游泳行為進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，并利用當(dāng)前的實(shí)時(shí)監(jiān)測指標(biāo)來判斷當(dāng)前的實(shí)驗(yàn)進(jìn)度是否滿足上述實(shí)驗(yàn)結(jié)束條件，如果是，則會(huì)停止本次負(fù)重游泳實(shí)驗(yàn)，也即，本發(fā)明可基于實(shí)時(shí)監(jiān)測指標(biāo)來對當(dāng)前實(shí)驗(yàn)進(jìn)度是否滿足預(yù)設(shè)的實(shí)驗(yàn)結(jié)束條件進(jìn)行實(shí)時(shí)判斷，由此確定是否需要停止實(shí)驗(yàn)，如果是，則可停止實(shí)驗(yàn)，由于上述過程無需人工進(jìn)行干涉，由此可以提高實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的可靠性并降低實(shí)驗(yàn)過程中的人工成本。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例公開的一種動(dòng)物負(fù)重游泳實(shí)驗(yàn)監(jiān)控方法流程圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例公開的一種動(dòng)物負(fù)重游泳實(shí)驗(yàn)監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

本發(fā)明實(shí)施例公開了一種動(dòng)物負(fù)重游泳實(shí)驗(yàn)監(jiān)控方法，參見圖1所示，該方法包括：

步驟S11：預(yù)先獲取針對待監(jiān)測動(dòng)物的負(fù)重游泳實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)束條件。

也即，本實(shí)施例在本次負(fù)重游泳實(shí)驗(yàn)開始之前，先獲取與本次負(fù)重游泳實(shí)驗(yàn)對應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)束條件。具體的，可以通過用戶輸入的方式來獲取由用戶輸入的實(shí)驗(yàn)結(jié)束條件，也可以通過調(diào)取預(yù)先存儲(chǔ)的實(shí)驗(yàn)結(jié)束條件來作為本次負(fù)重游泳實(shí)驗(yàn)的結(jié)束條件。

本實(shí)施例中，待監(jiān)測動(dòng)物優(yōu)先選用小鼠。

步驟S12：對待監(jiān)測動(dòng)物的負(fù)重游泳行為進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，得到相應(yīng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測指標(biāo)。

本實(shí)施例在獲取到實(shí)驗(yàn)結(jié)束條件之后，將會(huì)對待監(jiān)測動(dòng)物的負(fù)重游泳行為進(jìn)行實(shí)時(shí)地監(jiān)測，可以理解的是，本實(shí)施例是通過預(yù)設(shè)的監(jiān)測裝置對待監(jiān)測動(dòng)物的負(fù)重游泳行為進(jìn)行自動(dòng)地實(shí)時(shí)監(jiān)測，而無需進(jìn)行人工監(jiān)測。

可以理解的是，本實(shí)施例在對待監(jiān)測動(dòng)物的負(fù)重游泳行為進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測的過程中會(huì)相應(yīng)地將得到的實(shí)時(shí)監(jiān)測指標(biāo)進(jìn)行自動(dòng)保存，例如，可以通過Excel文件格式，對得到的實(shí)時(shí)監(jiān)測指標(biāo)進(jìn)行自動(dòng)保存。

步驟S13：利用實(shí)時(shí)監(jiān)測指標(biāo)，對當(dāng)前負(fù)重游泳實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)進(jìn)度是否滿足實(shí)驗(yàn)結(jié)束條件進(jìn)行實(shí)時(shí)判斷。

也即，本實(shí)施例在對待監(jiān)測動(dòng)物的負(fù)重游泳行為進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測的同時(shí)，將會(huì)利用當(dāng)前得到的實(shí)時(shí)監(jiān)測指標(biāo)來判斷當(dāng)前負(fù)重游泳實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)進(jìn)度是否滿足上述步驟S11中所獲取到的實(shí)驗(yàn)結(jié)束條件。可以理解的是，本實(shí)施例中當(dāng)前所得到的實(shí)時(shí)監(jiān)測指標(biāo)本身可以反映出當(dāng)前負(fù)重游泳實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)進(jìn)度。另外，需要指出的是，上述實(shí)時(shí)判斷過程具體可以由相應(yīng)的程序模塊來完成，而無需人工來進(jìn)行判斷，從而可提高判斷過程的實(shí)時(shí)性以及降低人工成本。

步驟S14：若判定當(dāng)前負(fù)重游泳實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)進(jìn)度滿足實(shí)驗(yàn)結(jié)束條件，則停止本次負(fù)重游泳實(shí)驗(yàn)。

本實(shí)施例中，當(dāng)步驟S13中判定出當(dāng)前負(fù)重游泳實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)進(jìn)度滿足實(shí)驗(yàn)結(jié)束條件，則可由相應(yīng)的程序模塊來停止本次負(fù)重游泳實(shí)驗(yàn)，其中，包括停止上述步驟S12中對待監(jiān)測動(dòng)物的負(fù)重游泳行為的實(shí)時(shí)監(jiān)測。

可以理解的是，當(dāng)步驟S13中判定出當(dāng)前負(fù)重游泳實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)進(jìn)度還未滿足實(shí)驗(yàn)結(jié)束條件，則會(huì)繼續(xù)通過上述步驟S12對待監(jiān)測動(dòng)物的負(fù)重游泳行為的實(shí)時(shí)監(jiān)測。

本發(fā)明實(shí)施例中，動(dòng)物負(fù)重游泳實(shí)驗(yàn)監(jiān)控方法，包括：預(yù)先獲取針對待監(jiān)測動(dòng)物的負(fù)重游泳實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)束條件；對待監(jiān)測動(dòng)物的負(fù)重游泳行為進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，得到相應(yīng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測指標(biāo)；利用實(shí)時(shí)監(jiān)測指標(biāo)，對當(dāng)前負(fù)重游泳實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)進(jìn)度是否滿足實(shí)驗(yàn)結(jié)束條件進(jìn)行實(shí)時(shí)判斷；若判定當(dāng)前負(fù)重游泳實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)進(jìn)度滿足實(shí)驗(yàn)結(jié)束條件，則停止本次負(fù)重游泳實(shí)驗(yàn)?？梢?，本發(fā)明實(shí)施例預(yù)先獲取了實(shí)驗(yàn)結(jié)束條件，然后對動(dòng)物的負(fù)重游泳行為進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，并利用當(dāng)前的實(shí)時(shí)監(jiān)測指標(biāo)來判斷當(dāng)前的實(shí)驗(yàn)進(jìn)度是否滿足上述實(shí)驗(yàn)結(jié)束條件，如果是，則會(huì)停止本次負(fù)重游泳實(shí)驗(yàn)，也即，本發(fā)明實(shí)施例可基于實(shí)時(shí)監(jiān)測指標(biāo)來對當(dāng)前實(shí)驗(yàn)進(jìn)度是否滿足預(yù)設(shè)的實(shí)驗(yàn)結(jié)束條件進(jìn)行實(shí)時(shí)判斷，由此確定是否需要停止實(shí)驗(yàn)，如果是，則可停止實(shí)驗(yàn)，由于上述過程無需人工進(jìn)行干涉，由此可以提高實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的可靠性并降低實(shí)驗(yàn)過程中的人工成本。

本發(fā)明實(shí)施例公開了一種具體的動(dòng)物負(fù)重游泳實(shí)驗(yàn)監(jiān)控方法，相對于上一實(shí)施例，本實(shí)施例對技術(shù)方案作了進(jìn)一步的說明和優(yōu)化。具體的：

上一實(shí)施例步驟S12中，需要對待監(jiān)測動(dòng)物的負(fù)重游泳行為進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，以得到相應(yīng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測指標(biāo)。

其中，上述對待監(jiān)測動(dòng)物的負(fù)重游泳行為進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，得到相應(yīng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測指標(biāo)的過程，具體包括下面步驟S121和S122：

步驟S121：對待監(jiān)測動(dòng)物的水平方向運(yùn)動(dòng)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，得到水平方向?qū)崟r(shí)運(yùn)動(dòng)信息；

步驟S122：對待監(jiān)測動(dòng)物的下沉方向運(yùn)動(dòng)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，得到下沉方向?qū)崟r(shí)運(yùn)動(dòng)信息。

也即，上述步驟S12中得到的實(shí)時(shí)監(jiān)測指標(biāo)中包括水平方向?qū)崟r(shí)運(yùn)動(dòng)信息和下沉方向?qū)崟r(shí)運(yùn)動(dòng)信息。

其中，上述步驟S121中，對待監(jiān)測動(dòng)物的水平方向運(yùn)動(dòng)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，得到水平方向?qū)崟r(shí)運(yùn)動(dòng)信息的過程具體包括下面步驟S1211至S1213：

步驟S1211：對放置待監(jiān)測動(dòng)物的測試桶的俯視圖進(jìn)行實(shí)時(shí)畫面采集，得到實(shí)時(shí)俯視圖畫面信息；

步驟S1212：對實(shí)時(shí)俯視圖畫面信息進(jìn)行處理，相應(yīng)地得到待監(jiān)測動(dòng)物的實(shí)時(shí)俯視輪廓信息；

步驟S1213：對實(shí)時(shí)俯視輪廓信息進(jìn)行分析，得到水平方向?qū)崟r(shí)運(yùn)動(dòng)信息。

其中，在上述步驟S1213中，具體可以利用實(shí)時(shí)俯視輪廓信息，提取出當(dāng)前待監(jiān)測動(dòng)物所對應(yīng)輪廓的形心，然后通過追蹤輪廓的實(shí)時(shí)的形心，可獲取到上述水平方向?qū)崟r(shí)運(yùn)動(dòng)信息。

另外，上述步驟S122中，對待監(jiān)測動(dòng)物的下沉方向運(yùn)動(dòng)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，得到下沉方向?qū)崟r(shí)運(yùn)動(dòng)信息的過程，具體包括下面步驟S1221至S1223：

步驟S1221：對放置待監(jiān)測動(dòng)物的測試桶的正視圖進(jìn)行實(shí)時(shí)畫面采集，得到實(shí)時(shí)正視圖畫面信息；

步驟S1222：對實(shí)時(shí)正視圖畫面信息進(jìn)行處理，相應(yīng)地得到待監(jiān)測動(dòng)物的實(shí)時(shí)正視輪廓信息；

步驟S1223：對實(shí)時(shí)正視輪廓信息進(jìn)行分析，得到下沉方向?qū)崟r(shí)運(yùn)動(dòng)信息。

其中，在上述步驟S1223中，具體可以利用實(shí)時(shí)正視輪廓信息，提取出當(dāng)前待監(jiān)測動(dòng)物的鼻尖所處的位置，然后通過追蹤輪廓上的實(shí)時(shí)的鼻尖位置，可獲取到上述下沉方向?qū)崟r(shí)運(yùn)動(dòng)信息。

需要進(jìn)一步說明的是，上述步驟S1212中的對實(shí)時(shí)俯視圖畫面信息進(jìn)行處理的過程與上述步驟S1222中的對實(shí)時(shí)正視圖畫面信息進(jìn)行處理的過程本質(zhì)上是相同的。具體的，設(shè)目標(biāo)實(shí)時(shí)畫面信息為實(shí)時(shí)俯視圖畫面信息或?qū)崟r(shí)正視圖畫面信息，則本實(shí)施例中步驟S1212或步驟S1222的具體過程，包括下面步驟S1201至S1203：

步驟S1201：將目標(biāo)實(shí)時(shí)畫面信息和背景畫面信息進(jìn)行相減處理，得到相應(yīng)的差值畫面；其中，目標(biāo)實(shí)時(shí)畫面信息為實(shí)時(shí)俯視圖畫面信息或?qū)崟r(shí)正視圖畫面信息。

步驟S1202：對差值畫面進(jìn)行ROI設(shè)置(ROI，即Region Of Interest，感興趣區(qū)域)，得到相應(yīng)的目標(biāo)畫面區(qū)域；

步驟S1203：對目標(biāo)畫面區(qū)域依次進(jìn)行二值化處理、形態(tài)學(xué)運(yùn)算、掩碼處理以及輪廓提取處理，得到相應(yīng)的實(shí)時(shí)輪廓信息。

其中，進(jìn)行形態(tài)學(xué)運(yùn)算的過程可以消除圖像中的虛景并可填補(bǔ)圖像中的空洞。掩碼處理可以減少后續(xù)的計(jì)算量。

可以理解的是，本實(shí)施例中，若上述目標(biāo)實(shí)時(shí)畫面信息為實(shí)時(shí)俯視圖畫面信息，則上述相應(yīng)的目標(biāo)畫面區(qū)域優(yōu)先為測試桶的俯視圖所對應(yīng)的畫面區(qū)域，在測試桶的形狀為柱形的情況下，該畫面區(qū)域?yàn)闄E圓形的區(qū)域。

同理，若上述目標(biāo)實(shí)時(shí)畫面信息為實(shí)時(shí)正視圖畫面信息，則上述相應(yīng)的目標(biāo)畫面區(qū)域優(yōu)先為測試桶的正視圖所對應(yīng)的畫面區(qū)域，在測試桶的形狀為柱形的情況下，該畫面區(qū)域?yàn)榫匦蔚膮^(qū)域。

當(dāng)然，在上述步驟S1201之前，還可以先對目標(biāo)實(shí)時(shí)畫面信息和背景畫面信息進(jìn)行預(yù)處理，具體包括：分別對目標(biāo)實(shí)時(shí)畫面信息和背景畫面信息均依次進(jìn)行偶行圖像提取處理和圖像平滑處理。也即，本實(shí)施例可以在目標(biāo)實(shí)時(shí)畫面信息和背景畫面信息均分別經(jīng)過偶行圖像提取處理和圖像平滑處理之后，方對目標(biāo)實(shí)時(shí)畫面信息和背景畫面信息進(jìn)行相減處理。其中，上述偶行圖像提取處理是指提取出相應(yīng)圖像畫面中的偶行信息，上述圖像平滑處理具體可以是利用高斯卷積進(jìn)行的平滑處理。

本實(shí)施例中，水平方向?qū)崟r(shí)運(yùn)動(dòng)信息包括水平方向運(yùn)動(dòng)路程、水平方向?qū)崟r(shí)運(yùn)動(dòng)速度和水平方向運(yùn)動(dòng)總時(shí)間。而下沉方向?qū)崟r(shí)運(yùn)動(dòng)信息則可包括首次下沉?xí)r間、力歇時(shí)間、首次在預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)出現(xiàn)至少兩次下沉事件的時(shí)間、下沉總次數(shù)和下沉總時(shí)間；其中，力歇時(shí)間為從實(shí)驗(yàn)開始時(shí)刻至待監(jiān)測動(dòng)物首次出現(xiàn)下沉持續(xù)時(shí)長大于力歇閾值時(shí)所對應(yīng)的時(shí)間段。

可以理解的是，上述首次下沉?xí)r間是指待監(jiān)測動(dòng)物在實(shí)驗(yàn)過程中首次出現(xiàn)下沉持續(xù)時(shí)間超過預(yù)設(shè)下沉閾值時(shí)所對應(yīng)的實(shí)驗(yàn)時(shí)間，力歇時(shí)間是指待監(jiān)測動(dòng)物在實(shí)驗(yàn)過程中首次出現(xiàn)下沉持續(xù)時(shí)間超過預(yù)設(shè)力歇閾值時(shí)所對應(yīng)的實(shí)驗(yàn)時(shí)間。需要說明的是，本實(shí)施例中的實(shí)驗(yàn)時(shí)間是指從實(shí)驗(yàn)開始時(shí)刻到當(dāng)前時(shí)刻之間相隔的時(shí)間段。其中，上述預(yù)設(shè)下沉閾值是預(yù)先設(shè)定的時(shí)間值，例如設(shè)為0.5秒，當(dāng)待監(jiān)測動(dòng)物某次沉入水面下所持續(xù)的時(shí)間超過0.5秒，則判定本次實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)了一次下沉事件。上述預(yù)設(shè)力歇閾值是預(yù)先設(shè)定的時(shí)間值，例如設(shè)為7秒，當(dāng)待監(jiān)測動(dòng)物某次沉入水面下所持續(xù)的時(shí)間超過7秒，則判定本次時(shí)間過程中出現(xiàn)了一次力歇事件，而上述力歇時(shí)間也即是指本次實(shí)驗(yàn)過程中首次出現(xiàn)力歇事件時(shí)所對應(yīng)的實(shí)驗(yàn)時(shí)間。另外，上述首次在預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)出現(xiàn)至少兩次下沉事件的時(shí)間是指首次在預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)出現(xiàn)至少兩次下沉?xí)r間時(shí)所對應(yīng)的實(shí)驗(yàn)時(shí)間，例如，假設(shè)上述預(yù)設(shè)時(shí)間段為2秒，則當(dāng)本次實(shí)驗(yàn)過程中首次在2秒內(nèi)出現(xiàn)兩次或兩次以上下沉事件時(shí)，則將實(shí)驗(yàn)開始時(shí)刻至當(dāng)前時(shí)刻之間間隔的時(shí)間段作為上述所謂的首次在預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)出現(xiàn)至少兩次下沉事件的時(shí)間。其次，上述下沉總次數(shù)是指從實(shí)驗(yàn)開始時(shí)刻到當(dāng)前時(shí)刻之間出現(xiàn)下沉事件的總次數(shù)。上述下沉總時(shí)間則是指從實(shí)驗(yàn)開始時(shí)刻到當(dāng)前時(shí)刻之間待監(jiān)測動(dòng)物沉入水面下的總時(shí)間。

另外，還需要指出的是，本實(shí)施例中，當(dāng)待監(jiān)測動(dòng)物的鼻尖位于水面線之下，并且距離水面線不小于預(yù)設(shè)距離值，則判定待監(jiān)測動(dòng)物已經(jīng)沉入水面下。其中，上述預(yù)設(shè)距離值可以根據(jù)具體的情況進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)定。例如，當(dāng)待監(jiān)測動(dòng)物為小鼠時(shí)，上述預(yù)設(shè)距離值可以設(shè)為5毫米。

上一實(shí)施例步驟S11中，需要預(yù)先獲取實(shí)驗(yàn)結(jié)束條件。本實(shí)施例中，實(shí)驗(yàn)結(jié)束條件可以為第一結(jié)束條件或第二結(jié)束條件；其中，

第一結(jié)束條件為當(dāng)采集到本次負(fù)重游泳實(shí)驗(yàn)的力歇時(shí)間，則停止本次負(fù)重游泳實(shí)驗(yàn)；

第二結(jié)束條件為當(dāng)下沉總時(shí)間達(dá)到第一預(yù)設(shè)時(shí)間閾值，則停止本次負(fù)重游泳實(shí)驗(yàn)。

另外，本實(shí)施例中，對待監(jiān)測動(dòng)物的負(fù)重游泳行為進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，得到相應(yīng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測指標(biāo)的過程，還可以進(jìn)一步包括：對待監(jiān)測動(dòng)物的負(fù)重游泳行為的實(shí)驗(yàn)持續(xù)時(shí)間進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，得到相應(yīng)的總持續(xù)實(shí)驗(yàn)時(shí)間。

進(jìn)一步的，本實(shí)施例中的實(shí)驗(yàn)結(jié)束條件還可以為第三結(jié)束條件；其中，

第三結(jié)束條件為當(dāng)總持續(xù)實(shí)驗(yàn)時(shí)間達(dá)到第二預(yù)設(shè)時(shí)間閾值，則停止本次負(fù)重游泳實(shí)驗(yàn)。

進(jìn)一步需要說明的是，本實(shí)施例中，停止本次負(fù)重游泳實(shí)驗(yàn)的過程，具體可以包括：停止對待監(jiān)測動(dòng)物的負(fù)重游泳行為的監(jiān)測，并發(fā)出相應(yīng)的提示信息，也即停止對待監(jiān)測動(dòng)物的負(fù)重游泳行為的實(shí)時(shí)監(jiān)測，并發(fā)出相應(yīng)的提示信息，其中，該提示信息用于提醒人們實(shí)驗(yàn)已經(jīng)結(jié)束。具體的，上述提示信息可以是聲音提示信息，當(dāng)然也可以是短信提示等等。

相應(yīng)的，本發(fā)明實(shí)施例還公開了一種動(dòng)物負(fù)重游泳實(shí)驗(yàn)監(jiān)控系統(tǒng)，參見圖2所示，該系統(tǒng)包括：

結(jié)束條件獲取模塊21，用于預(yù)先獲取針對待監(jiān)測動(dòng)物的負(fù)重游泳實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)束條件；

行為實(shí)時(shí)監(jiān)測模塊22，用于對待監(jiān)測動(dòng)物的負(fù)重游泳行為進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，得到相應(yīng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測指標(biāo)；

實(shí)時(shí)判斷模塊23，用于利用實(shí)時(shí)監(jiān)測指標(biāo)，對當(dāng)前負(fù)重游泳實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)進(jìn)度是否滿足實(shí)驗(yàn)結(jié)束條件進(jìn)行實(shí)時(shí)判斷；

實(shí)驗(yàn)停止模塊24，用于當(dāng)實(shí)時(shí)判斷模塊判定當(dāng)前負(fù)重游泳實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)進(jìn)度滿足實(shí)驗(yàn)結(jié)束條件，則停止本次負(fù)重游泳實(shí)驗(yàn)。

可見，本發(fā)明實(shí)施例預(yù)先獲取了實(shí)驗(yàn)結(jié)束條件，然后對動(dòng)物的負(fù)重游泳行為進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，并利用當(dāng)前的實(shí)時(shí)監(jiān)測指標(biāo)來判斷當(dāng)前的實(shí)驗(yàn)進(jìn)度是否滿足上述實(shí)驗(yàn)結(jié)束條件，如果是，則會(huì)停止本次負(fù)重游泳實(shí)驗(yàn)，也即，本發(fā)明實(shí)施例可基于實(shí)時(shí)監(jiān)測指標(biāo)來對當(dāng)前實(shí)驗(yàn)進(jìn)度是否滿足預(yù)設(shè)的實(shí)驗(yàn)結(jié)束條件進(jìn)行實(shí)時(shí)判斷，由此確定是否需要停止實(shí)驗(yàn)，如果是，則可停止實(shí)驗(yàn)，由于上述過程無需人工進(jìn)行干涉，由此可以提高實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的可靠性并降低實(shí)驗(yàn)過程中的人工成本。

具體的，上述行為實(shí)時(shí)監(jiān)測模塊可以包括第一實(shí)時(shí)監(jiān)測子模塊和第二實(shí)時(shí)監(jiān)測子模塊；其中，

第一實(shí)時(shí)監(jiān)測子模塊，用于對待監(jiān)測動(dòng)物的水平方向運(yùn)動(dòng)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，得到水平方向?qū)崟r(shí)運(yùn)動(dòng)信息；

第二實(shí)時(shí)監(jiān)測子模塊，用于對待監(jiān)測動(dòng)物的下沉方向運(yùn)動(dòng)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，得到下沉方向?qū)崟r(shí)運(yùn)動(dòng)信息。

其中，上述第一實(shí)時(shí)監(jiān)測子模塊包括第一畫面采集裝置、第一信息處理單元以及第一信息分析單元；其中，

第一畫面采集裝置，用于對放置待監(jiān)測動(dòng)物的測試桶的俯視圖進(jìn)行實(shí)時(shí)畫面采集，得到實(shí)時(shí)俯視圖畫面信息；

第一信息處理單元，用于對實(shí)時(shí)俯視圖畫面信息進(jìn)行處理，相應(yīng)地得到待監(jiān)測動(dòng)物的實(shí)時(shí)俯視輪廓信息；

第一信息分析單元，用于對實(shí)時(shí)俯視輪廓信息進(jìn)行分析，得到水平方向?qū)崟r(shí)運(yùn)動(dòng)信息。

另外，上述第二實(shí)時(shí)監(jiān)測子模塊包括第二畫面采集裝置、第二信息處理單元以及第二信息分析單元；其中，

第二畫面采集裝置，用于對放置待監(jiān)測動(dòng)物的測試桶的正視圖進(jìn)行實(shí)時(shí)畫面采集，得到實(shí)時(shí)正視圖畫面信息；

第二信息處理單元，用于對實(shí)時(shí)正視圖畫面信息進(jìn)行處理，相應(yīng)地得到待監(jiān)測動(dòng)物的實(shí)時(shí)正視輪廓信息；

第二信息分析單元，用于對實(shí)時(shí)正視輪廓信息進(jìn)行分析，得到下沉方向?qū)崟r(shí)運(yùn)動(dòng)信息。

本實(shí)施例中，上述第一畫面采集裝置和第二畫面采集裝置均可以為工業(yè)數(shù)字相機(jī)。

需要進(jìn)一步說明的是，上述第一信息分析單元對實(shí)時(shí)俯視圖畫面信息進(jìn)行處理的過程與上述第二信息分析單元對實(shí)時(shí)正視圖畫面信息進(jìn)行處理的過程本質(zhì)上是相同的。具體的，設(shè)目標(biāo)實(shí)時(shí)畫面信息為實(shí)時(shí)俯視圖畫面信息或?qū)崟r(shí)正視圖畫面信息，則本實(shí)施例中第一信息分析單元或第二信息分析單元的具體工作過程，包括將目標(biāo)實(shí)時(shí)畫面信息和背景畫面信息進(jìn)行相減處理，得到相應(yīng)的差值畫面；其中，目標(biāo)實(shí)時(shí)畫面信息為實(shí)時(shí)俯視圖畫面信息或?qū)崟r(shí)正視圖畫面信息，然后對差值畫面進(jìn)行ROI設(shè)置，得到相應(yīng)的目標(biāo)畫面區(qū)域；接著對目標(biāo)畫面區(qū)域依次進(jìn)行二值化處理、形態(tài)學(xué)運(yùn)算、掩碼處理以及輪廓提取處理，得到相應(yīng)的實(shí)時(shí)輪廓信息。

當(dāng)然，在將目標(biāo)實(shí)時(shí)畫面信息和背景畫面信息進(jìn)行相減處理之前，本實(shí)施例中第一信息分析單元或第二信息分析單元還可以先對目標(biāo)實(shí)時(shí)畫面信息和背景畫面信息進(jìn)行預(yù)處理，具體包括：分別對目標(biāo)實(shí)時(shí)畫面信息和背景畫面信息均依次進(jìn)行偶行圖像提取處理和圖像平滑處理。

最后，還需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個(gè)實(shí)體或者操作與另一個(gè)實(shí)體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或操作之間存在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個(gè)……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。

以上對本發(fā)明所提供的一種動(dòng)物負(fù)重游泳實(shí)驗(yàn)監(jiān)控方法及系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時(shí)，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實(shí)施方式及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。