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多功能影像軌跡行為系統 EthoVision XT Speaker:Jerry Date:
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會 議 流 程 產品介紹 應用原理 產品搭配與運用
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產 品 介 紹 Feature Photo beam Video
Spatial resolution (open field 50 x 50 cm) 16 x 16 beams 3.2 cm between beams 500 x 500 pixels 0,1 cm between pixels Raw data Beam crossings Digital image # animals/arena Single Single or multiple Multiple arenas/sensor No Yes Multiple Body Points Yes (nose, center, tail base)
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產 品 介 紹 EthoVision XT 自動化的動物軌跡追蹤及行為分析軟體 所有迷宮都適用(Water maze, Plus maze,
radial arm maze, Open field…) 自動化排程=更進一步的實驗設定 精準的物件判別技術(鼻、身體、尾部,輪廓) 論文發表數量最多
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產 品 介 紹 即時分析: 經由影像擷取卡擷取攝影影像 事後分析: 利用以拍攝好的影片檔(MPEG, AVI)
From image like TV screen to grid of pixels.
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數位化影像 應 用 原 理 解析度: 擷取卡決定解析度的大小 灰階
EV does not ‘see’ image, but a series of pixels, each with a given gray scale(/color) value. This limits the spatial resolution. Gray scale is 0 (black) to 256 (white), also limit to resolution (red rats eyes look same as black background). Color resolution also depends on frame grabber, will lose resolution. 解析度: 擷取卡決定解析度的大小 灰階
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如何抓取影像特徵? 應 用 原 理 物件偵查 利用像素原理 物件判別 移除多餘雜訊干擾 抓取物件面積 也可辨識多個物件 物件特徵分析
X, Y 位置 (per sample) 物件面積 (# of pixels) 活動力Mobility (% change) Expansion of ‘software section. EV does not ‘see’ rat, but pixels with a given gray value.
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基本架構 應 用 原 理 Open field Water maze Elevated plus maze
Object recognition Radial arm maze Holeboard Social interaction test Forced swim test Tail suspension test Operant conditioning Activity in 96-well plate
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應 用 原 理 利用最新的影像追蹤技術,您將得到最可信賴的數據 多種物件辨別方式: Gray scaling
Static subtraction Dynamic subtraction Differencing Color tracking
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應 用 原 理 Gray scaling Subtraction 底圖 - 即時影像 = 物件
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參數選擇 應 用 原 理 檔(*.xls)或是Text檔(*.txt)供其他統計軟體使用
軌跡 (e.g. distance moved, velocity) 位置 (in zone, distance to zone/point, zone transition, heading to point) 軌跡形狀 (turn angle, heading) 個體行為 (mobility, movement, rotation, elongation) 社交行為 (relative distance, relative movement) Trial control & Hardware related parameters (e.g. # of licks, pellets dropped, interval ‘light-on =>behavior’) 能夠在其他電腦上重複分析數據,並將其數據輸出成Excel 檔(*.xls)或是Text檔(*.txt)供其他統計軟體使用
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產 品 搭 配 與 運 用 模組應用
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Multiple Body Points Module
產 品 搭 配 與 運 用 Multiple Body Points Module 允許追蹤物件面積的重心、鼻子、尾部,三個部位 活動性及延展性的分析
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Multiple Arena Module 產 品 搭 配 與 運 用 同時追蹤100個區域 可用於同時觀察多個迷宮
各個區域可有不同排程進行實 驗 可用於斑馬魚、果蠅、昆蟲等 需要多量數據的實驗
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Social interaction Module
產 品 搭 配 與 運 用 Social interaction Module 利用獨一無二的演算法,抓取動物身上的小標記,進而分析動物軌跡(鼻子、身體、尾部),避免動物交疊後誤判的產生 最多同時偵測16隻動物於同一區域 分析: 動物之間的親近度 靠近或離開(閃避)彼此 可將軌跡與參數結合,同步顯示於影片
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產 品 搭 配 與 運 用 Water Maze Use EthoVision to automate watermaze experiments. Calculate total distance moved, time till reaching platform etc. Automatically stop recording when animal has reached platform
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產 品 搭 配 與 運 用 Open Field Use zones to distinguish between edge and center Calculate time spent in each zone and total distance moved Compare between two different treatments / mouse strains
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產 品 搭 配 與 運 用 Plus maze Make a zone for each arm and one for the centre Calculate time spent in open arms versus time spent in closed arms Count number of ‘head dips’
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Porsolt Swim Test 產 品 搭 配 與 運 用
Traditional way: Manual Observations, large inter-observer bias. Difficult to reproduce results. Using EV Mobility parameter: - Standard error of data scored by EthoVision is smaller than scored in traditional way. - Automatically detect when animal becomes fatigued
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Place preference test 產 品 搭 配 與 運 用
Study place preference behavior of an animal; Make a zone of each separate area and calculate time spent in each zone Study Light-dark preference Give drug and confine animal to certain area (e.g. with vertical stripes) then release animal and see if he prefers or avoids this area
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Other applications 產 品 搭 配 與 運 用 Insect tracking Place preference
Foraging behavior Predator-prey interaction (e.g. searching efficiency predator) Avoidance of / attraction to pheromones
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Other applications 產 品 搭 配 與 運 用
Human Spatial Orientation and Way-finding Analysis with EthoVision in a Real Arena Maze
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總 結 Why use EthoVision XT? 利用標準化的方式,減少人為誤差 利用自動化的方式,節省時間
環境變因大的實驗,也可以有值得信賴的數據 多功能的模組 支援不同類型實驗的運用 支援即時分析與事後分析 支援錄製影像 增加實驗數據量 – up to 100 arenas 完整的實驗流程 – from design to analysis & export 論文發表數最多
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