“红外热成像+计算机视觉”动物行为研究技术（一）
当动物行为研究遇见机器视觉——“红外热成像+计算机视觉”动物行为研究技术
工业领域的某些技术手段因其成熟的体系和强大的适应能力，常常被引入到科研领域。引入后往往能给学者莫大的惊喜，给他们的课题带来惊人的突破。这里介绍的基于红外热成像和计算机视觉的动物行为研究系统便是其中一例。
热成像是记录地球上任何物体释放的、在电磁波谱中处于红外波段的光并且对其成像的技术。物体和生命体的状态和属性能够通过它们表面的温度分布图像来衡量。热成像的应用领域非常广泛，例如工业、安防、军事、科研等。在自然科学研究中，相较于其他方法，热成像技术提供了一种安全、无损伤的测量和数据获取手段。而且在人类医学和兽医学、生态学、动物学等领域已有大量的应用。
在动物行为学研究领域，红外热成像可用来测量处于胁迫条件下、进行不同类型的行为时的体温变化。
如日本京都大学类人猿研究院的中山借助红外热成像技术发现在有潜在威胁的人（如手持抓捕网、身着实验服的工作人员）在场时，猕猴鼻区的温度在10-30s内显著下降。同时猕猴通过露齿和其他面部表情表达它们的负面情绪。中山等人据此判断：鼻区温度的降低能够作为非人类灵长类情绪从中性到负面变化的一个可靠和准确指标。
在昆虫的冷适应行为及生理学研究中，红外热成像更能克服扫描量热法、热电偶等传统手段必须保证实验昆虫静止不动的弊端，动态测量和记录昆虫的行为、体温。
如Christopher等人使用红外热成像技术研究了高山采集的蝎蛉的冷适应过程、行为响应和生理响应，证明红外热成像技术能够提供的大量生理学信息，如过冷却点、致死低温等，且该手段获取的信息因为不会限制昆虫的运动、更接近自然环境，因而更加具有生物学意义。
Hristov等人使用红外热成像相机对大群聚居、自由放养的巴西无尾蝙蝠进行观察，证明红外热成像技术是调查群居蝙蝠觅食等行为的宝贵工具。计算机视觉的相关算法也被使用，用于识别和追踪飞翔的蝙蝠，并且将它们和其他温度相近的物体区分开来，最终确定了在洞中栖息和觅食的蝙蝠的总数量。
大量研究案例表明，红外热成像能够用于研究野外自由散养、采用传统方式很难观察的动物。
以“红外热成像”为基础的动物观测系统由红外热成像相机、专业热成像软件等部分组成。如需野外监测使用，可选配相机室外防护罩、固定支架等配件。
红外热成像相机选用高分辨率（640×512）、镜头可更换可聚焦的WIC640热成像相机。高分辨率保证了长距离监控时能够拍摄到高清晰度的照片。焦距决定了相机视场角的大小，因此，WIC相机的镜头具有手动聚焦的功能和可更换的设计，能够使我们可根据安装的实际场地灵活地选择合适的焦距。除此之外，WIC相机使用了USB3.0或者以太网路线的供电方式，耗电量极低，从而避免了特殊的制冷设备的使用，也大大缩小了相机的尺寸，非常适合野外使用。WIC相机具有的高度可定制化和优良的环境适应性。
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技术原理
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产品技术
