Suivi à long terme de vidéo d’animaux aquatiques Cohoused : une étude de cas de l’activité locomotrice quotidienne de la langoustine (Nephrops norvegicus)

Summary

Nous présentons ici un protocole afin de suivre individuellement les animaux sur une longue période de temps. Il utilise la vision par ordinateur pour identifier un ensemble de balises construits manuellement en utilisant un groupe de homards comme étude de cas, en fournissant des informations sur la façon de la maison, manipuler et marque les homards.

Abstract

Nous présentons un protocole associé à une technique de repérage vidéo basée sur la soustraction de l’arrière-plan et le seuillage d’image qui permet de suivre individuellement les animaux cohoused. Nous avons testé la suivi de routine avec quatre cohoused aux langoustines (Nephrops norvegicus) dans des conditions de lumière-obscurité pendant 5 jours. Les homards ont été étiquetés individuellement. Le montage expérimental et les techniques de suivi utilisées sont entièrement basés sur le logiciel open source. La comparaison de la sortie de suivi à une détection manuelle indique que les homards ont été correctement détecté 69 % du temps. Parmi les homards correctement détectés, leurs balises individuelles ont été correctement identifiés 89,5 % du temps. Compte tenu de la fréquence d’images utilisées dans le protocole et le taux de mouvement de homards, la performance de la vidéo suivi a une bonne qualité et les résultats représentatifs confirment la validité du protocole en produisant des données précieuses pour les besoins de la recherche (individuel occupation de l’espace ou les patterns d’activité locomotrice). Le protocole présenté ici peut être facilement personnalisé et est, par conséquent, transférable à d’autres espèces où le suivi individuel des spécimens dans un groupe peut être utile pour répondre aux questions de recherche.

Introduction

Dans ces dernières années, suivi automatisé en fonction image a fourni des ensembles de données très précis qui peut être utilisé pour explorer les questions de base en écologie et comportement des disciplines¹. Ces ensembles de données peuvent être utilisés pour l’analyse quantitative du comportement animal^2,3. Cependant, chaque méthode d’image utilisé pour le suivi des animaux et l’évaluation du comportement a ses forces et ses limites. Dans les protocoles de suivi basé sur l’image qui utilisent l’information spatiale des images précédentes dans un film pour suivre les animaux

Protocol

Les espèces utilisées dans cette étude ne sont pas une espèce en voie de disparition ou protégée. Les expériences de laboratoire et d’échantillonnage suivi de la législation espagnole et des règlements (ICM-CSIC) institutionnels internes concernant le bien-être des animaux. Animaux échantillonnage a été réalisé avec l’autorisation de l’autorité locale (gouvernement régional de Catalogne).

1. l’échantillonnage et l’entretien animaux

Remarque : Le protocole suivant est basé sur l’hypothèse que les chercheurs pourront savourer norvegicus N. dans le domaine pendant la nuit pour éviter d’endomm....

Results

Nous avons construit manuellement un sous-ensemble des données expérimentales pour valider l’analyse vidéo automatisée. Un échantillon de 1 308 images avec un niveau de confiance de 99 % (ce qui est une mesure de sécurité qui montre que l’échantillon reflète fidèlement la population, sa marge d’erreur) et une marge d’erreur de 4 % (qui correspond à un pourcentage qui décrit comment fermer la réponse de l’échantillon a donné est la valeur réelle de la population) a été choisi au hasard, et.......

Discussion

Les résultats de performance et représentant obtenus avec le protocole de suivi vidéo a confirmé sa validité pour la recherche appliquée dans le domaine du comportement animal, avec un accent particulier sur la modulation sociale et rythmes circadiens des animaux cohoused. L’efficacité du dépistage des animaux (69 %) et l’exactitude de la discrimination (89,5 %) de la balise couplé avec les caractéristiques comportementales (c'est-à-dire, les taux de mouvement) des espèces cibles utilisées ici suggèrent que ce protocole .......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Trépied 475	Manfrotto	A0673528	Bras
articulé abandonné 143	Manfrotto	D0057824
Appareil photo abandonné USB 2.0 uEye LE	iDS	UI-1545LE-M	https://en.ids-imaging.com/store/products/cameras/usb-2-0-cameras/ueye-le.html
Fish Eye Len C-mount f = 6 mm/F1.4	Infaimon	Standard Optical  ;	https://www.infaimon.com/es/estandar-6mm
Réservoir en fibre de verre 1500 x 700 x 300 mm3
Tissu en feutre noir Structure
en bois Réservoir			5 lames de bois 50x50x250 mm
en bois Tissu			10 bandes de bois 25x25x250 mm
Vis			Autant que nécessaire pour fixer les structures de bandes de bois
PC			Processeur 2 cœurs, 4 Go de RAM, 1 Go de carte graphique, 500 Go
de stockage externe HDD Capacité			souhaitable
iSPY Sotfware pour PC Windows	iSPY		https://www.ispyconnect.com/download.aspx
Logiciel Zoneminder Linux PC	Zoneminder		https://zoneminder.com/
OpenCV 2.4.13.6 Bibliothèque	OpenCV		https://opencv.org/
Python 2.4	Python		https://www.python.org/
Camping Glacière
Plateau En Plastique Gel
Cyanocrylate À			Coller Étiquette' s  ;
1 feuille de plastique PVC noire (1 mm d’épaisseur)			Construction de l’étiquette
1 feuille de plastique PVC blanc (1 mm d’épaisseur)			Construction de l’étiquette
4 Tag' s et Oslash ; 40 mm			Fabriqué avec une feuille de plastique PVC noir et blanc
3 m Blue Strid Led Ligts (480 nm)			Étanche comme souhaitable
3 m IR Strid Led Ligts (850 nm)			Étanche comme souhaitable
6 m  ; Tuyaux en méthacrylate et Oslash ; 15 mm			Fermé Strid Led
4 PVC Coude  ; 45o & Oslash ; 63 mm			Construction du terrier
3 m Tuyau en PVC flexible et Oslash ; 63 mm			Construction du terrier
4 Bouchon à vis en PVC et Oslash ; 63 mm			Construction du terrier
4 Joint torique et Oslash ; 63 mm			Construction du terrier
4 Femelle PVC colle / fil & Oslash ; 63 mm			Construction du terrier
10 m DC 12V Câble			Mécanisme de commande de la lumière
Alimentation légère DC 12 V 300 W			Mécanisme de commande de la lumière
MOSFET, RFD14N05L, N-Canal, 14 A, 50 V, 3 broches, IPAK (TO-251)	RS Components	325-7580	Mécanisme
de commande de la lumièrediode, 1N4004-E3/54, 1A, 400V, DO-204AL, 2 broches	RS Components	628-9029	Mécanisme de commande de la lumière
Porte-fusible	RS Components	336-7851	Mécanisme de commande de la lumière
Borne d’alimentation à 2 voies 3,81 mm	RS Components	220-4658	Mécanisme de commande de la lumière
Condensateur 220 µ ; F 200 V	RS Components	440-6761	Mécanisme de contrôle de la lumière
Résistance 2K2 7 W	RS Components	485-3038	Mécanisme de contrôle de la lumière
Fusible 6,3 x 32 mm2 3A	RS Components	413-210	Mécanisme de contrôle de la lumière
Arduino Uno Atmel Atmega 328 Carte MCU	RS Components	715-4081	Mécanisme de commande de la lumière
Prototipe Board CEM3,3 orifique,RE310S2	RS Components	728-8737	Mécanisme de contrôle de la lumière
Convertisseur DC/DC,12 Vin,+/-5 Vout 100 mA 1 W	RS Components	689-5179	Mécanisme de contrôle de la lumière
2 SERA T8 blue moonlight ampoule fluorescente 36 watts	SERA		Discontinué/Installation isolée de la lumière