[发明专利]用于研究小动物感知与应对的神经行为学评估系统

权利要求书

1.一种用于研究小动物感知与应对的神经行为学评估平台，其特征在于，包括：

承重桌架（1）；

滑轨模组（8），其设置于承重桌架（1）上，包括第一滑轨（801）、第二滑轨（802）和第三滑轨（803），所述第二滑轨（802）和第三滑轨（803）相平行间隔设置，且第二滑轨（802）和第三滑轨（803）通过联动杆（7）连接，所述第一滑轨（801）的两端分别固定在第二滑轨（802）和第三滑轨（803）上；

伺服电机组，其包括第一伺服电机（15）和第二伺服电机（12），所述第一伺服电机（15）的输出轴与第一滑轨（801）连接，用于驱动第一滑轨（801）运行；所述第二伺服电机（12）的输出轴通过联动杆（7）与第二滑轨（802）和第三滑轨（803）连接，用于驱动第二滑轨（802）和第三滑轨（803）运动；

滑轨载物台（11），其安装在第一滑轨（801）上，在第一伺服电机（15）的驱动下，所述滑轨载物台（11）能沿着第一滑轨（801）移动，在第二伺服电机（12）的驱动下，第一滑轨（801）能沿着第二滑轨（802）和第三滑轨（803）移动；

支撑架（17），其横跨于承重桌架（1），并与承重桌架（1）之间无接触；

小动物活动仓（19），其设置于支撑架（17）上；

角色模拟模块，用于模拟捕食者和被捕食者，其包括第一磁铁（16）和第二磁铁（21），所述第一磁铁（16）置于滑轨载物台（11）上，第二磁铁（21）置于小动物活动仓（19）的底板上，第二磁铁（21）通过磁力与第一磁铁（16）形成连接，第一磁铁（16）移动的同时能带动第二磁铁（21）同步移动；

摄像头（25），设置在小动物活动仓（19）的上方，用于记录小动物活动仓（19）内的情景画面；

数据分析及控制模块，其分别与伺服电机组和摄像头（25）连接，用于对摄像头（25）记录的情景画面进行处理，识别出小动物和角色模拟模块之间的距离，并控制角色模拟模块模拟捕食者和被捕食者，同时记录小动物和角色模拟模块的运动参数。

2.根据权利要求1所述的用于研究小动物感知与应对的神经行为学评估平台，其特征在于：所述数据分析及控制模块使用OpenCV逐帧接收来自摄像头（25）的画面，每接收一帧图像调用函数进行处理，具体为：

对图像进行颜色模型的转换，即从RGB转为HSV色域；

根据所检测目标物在HSV色域的颜色范围，获取目标物颜色的掩膜，其中，所述目标物体包括小动物和角色模拟模块模拟的社会角色；

对目标物颜色的掩膜图像进行中值滤波，得到轮廓边界更为清晰的目标物掩膜图像；

通过OpenCV执行轮廓检测函数，得到目标物的轮廓，并找到一个最小的矩形框住目标物的轮廓，且返回该矩形四个角的坐标信息，通过计算得到目标物的重心坐标；

每帧图像能同时获取多个目标物的重心坐标，通过计算获得目标物之间的距离信息；

通过对每帧图像进行处理，得到一条连续的坐标信息，并显示目标物的运动轨迹；

根据摄像头（25）的帧率得到每帧图像的处理时间，根据相邻两帧图像中目标物移动的距离，计算出每两帧图像之间目标物的瞬时速度；对每两帧图像之间目标物移动的距离进行求和，得到目标物移动的总距离。

3.根据权利要求2所述的用于研究小动物感知与应对的神经行为学评估平台，其特征在于：所述小动物和角色模拟模块的运动参数包括：

小动物轮廓及重心坐标、角色模拟模块的轮廓及重心坐标、小动物移动轨迹、角色模拟模块的移动轨迹、小动物实时移动速度、角色模拟模块的实时移动速度、小动物与角色模拟模块的之间的实际距离、小动物移动总距离、角色模拟模块移动总距离。