實驗老鼠之路徑追蹤與旋轉圈數計算平台 (Proc. of EITS 2006)


摘要

隨著資訊處理技術蓬勃發展,將生物實驗研究中之觀測記錄數位化為大勢之所趨,如何自動化且正確地量化生物行為將是一個重要的議題。透過電腦輔助生物實驗的進行,可有效降低實驗所花費的人力與成本,提高實驗整體成效。在本文所提出之系統藉由電腦影像處理技術為基礎,藉此來發展一套全自動地實驗老鼠之路徑追蹤與旋轉圈數計算平台,其能夠在一連串的影像變化中達到即時計算老鼠旋轉圈數與記錄老鼠行走路徑之功能。本系統使用攝影機即時分析影像或者透過開啟先前錄製之影片作為輸入來源,以快速物件搜尋位置後經由結合背景相減與區域成長演算法來切割前景物件,接著透過前處理所使用之物件圈扣演算法來抽取正確之物件資訊,後處理以物件主軸之變化作為老鼠旋轉的指標,並且記錄其物件移動路徑。在本文中所改良之物件切割技術與物件邊緣圈扣演算法將擁有較低的時間複雜度,應用於即時作業之系統中將能得到良好的成效。發展如此的觀測平台應用在生物實驗中將能夠大幅減少人力作業與節省實驗成本,降低實驗設計的困難度及減少人為因素所造成之誤差。在經過生物研究實驗人員實地操作與使用後,本系統確實能夠輔助其在進行實驗時之資料收集,提高進行生物實驗之整體成效,亦促進生物研究與實驗上之發展。

關鍵字:物件追蹤、物件切割、邊緣圈扣、生物行為量化、影像處理

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