Компьютерное зрение отслеживает движения лабораторных животных
Ученые создали систему автослежения за животными в лабораториях. Компьютерное зрение может наблюдать за их действиями и перемещением без специальных меток.
Традиционно за лабораторными существами наблюдают при помощи датчиков движения, тепловых камер либо специальных маркеров, по которым можно понять, где именно расположены подопытные.
В некоторых случаях ученым важно наблюдать не просто за перемещением животного, но и за движениями отдельных частей его тела. Для этого специалисты должны пометить каждую часть тела специальными маркерами. При автоматической обработке большого количества видеоматериала они помогают правильно определить, какие действия совершает подопытный или как он передвигается. Однако использование маркеров может быть неудобно по нескольким причинам. Во-первых, в большом количестве они могут изменить поведение животного, и тогда выводы исследователей окажутся неверными. Во-вторых, при маленьком размере тела их применение становится невозможным.
Для решения этой проблемы и был создан алгоритм DeepLabCut, позволяющий наблюдать за поведением животных без меток.
В его разработке принимали участие специалисты из Германии и США под руководством Маттиаса Бетге.
Новая система наблюдений основана на методе машинного обучения, или нейросети. Исследователи создали алгоритм, который покадрово анализирует видеоизображение с камер наблюдения и показывает, в каком месте с наибольшей вероятностью расположено живое существо или часть его тела.
Так, новая методика позволила ученым визуализировать точные движения лапы лабораторной мыши, когда она захватывала определенный предмет. Специалисты отмечают, что DeepLabCut позволяет точно анализировать даже действия дрозофилы — мельчайшего насекомого, на теле которого сложно поставить метки. Благодаря новому методу ученые смогли изучить процесс откладывания яиц этой мушкой.
Метод машинного обучения, который лег в основу новой системы автотрекинга движений, может применяться и для автоматического определения позы человека.
Команда MagazinLinz.ru