三维空间视频跟踪

三维运动轨迹跟踪系统

三维运动轨迹跟踪系统(Track3D)是自动跟踪,可视化和分析动物在三维空间内运动的视频解决方案。

为什么要使用三维运动轨迹跟踪系统?

  • 记录动物在测试区域内的运动轨迹
  • 可视化三维图像中的轨迹
  • 计算运动参数的数量

三维运动轨迹跟踪系统(Track3D)

Track3D可以帮助研究人员记录动物在测试区域内的运动,在三维图像中将运动轨迹可视化呈现,并计算许多运动参数。该系统适用于几乎所有测试室,例如风洞和游泳水箱等,是一款十分灵活且经济高效的研究工具。三维轨迹跟踪系统是一个附加模块,应用于 动物运动轨迹跟踪系统 (EthoVision XT)(我们的自动化行为实验视频轨迹跟踪系统)中。

研究领域

  • 对嗅觉刺激(气味)的行为响应:植物挥发性化合物,信息素,宿主气味等。
  • 与视觉提示有关的飞行导航行为
  • 鱼类游泳行为的表征
  • 观察箱内动物的水平和垂直运动

工作流程

三维运动轨迹跟踪系统(Track3D)的使用仅需三个简单步骤:视频录制,视频跟踪和参数计算及可视化。在第一次使用前,您需要在系统中校准跟踪动物的三维空间。

系统校准

在此准备步骤中,需要引导软件系统识别由两台摄像机拍摄到的二维画面,并将之转化为研究对象在三维空间中的关系。将校准框放置在测试区域内,对于较大的测试区域,您可以组合使用多个校准框。校准步骤只需一次操作,除非摄像机位置和拍摄角度改变。

校准框放置在测试区域内,仅需一次校准即可开始使用三维轨迹跟踪系统。

3个使用步骤

1. 视频录制 - 两台摄像机同步记录下在箱体里的动物,通过这种方式,系统可以重建动物每帧的三维位置。您也可以在黑暗环境中通过使用红外照明对动物运动轨迹进行记录。

2.视频跟踪 - 使用动物运动轨迹跟踪系统从视频文件中跟踪动物的运动,提取出动物运动的二维坐标点。您也可以设置从特定的时间点开始跟踪。

3. 可视化和参数计算 - 接着,三维运动轨迹跟踪系统将两台摄像机拍摄的二维数据转换成一组三维数据,您可以在三维空间中形成可视化运动轨迹,可以播放、旋转、放大和缩小到您需要的视角。系统还可以计算移动距离、飞行速度、转弯角度等参数。

三维运动轨迹跟踪系统(Track3D)是与荷兰瓦赫宁根大学昆虫实验室的Willem Takken教授以及实验动物学小组的Johan van Leeuwen教授合作开发的。

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