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5个理由告诉你:高质量摄像头对于视频跟踪的重要性
更新时间:2024-03-01   点击次数:126次

在动物行为研究中,正确的行为分析非常重要。特别是当研究啮齿动物和斑马鱼时,我们需要精确且可靠的数据,这些数据很大一部分归功于使用高质量摄像机进行的视频跟踪产生。 在这篇文章中,我们将探讨为什么高质量的摄像头对于那些想要收集不仅准确、详细而且真正有洞察力数据的研究人员来说是重要的。

所有相机都会提供用于跟踪的图像,但价格和质量之间需要权衡。如果您不介意丢失图像帧数或对细微动作的捕捉,则可以使用普通相机进行跟踪。对于在水迷宫中追踪老鼠来说,这可能不是问题,但不足以检查抽搐或其他刻板行为。GigE相机具有很高的分辨率,能够实现更高的帧速率(即高于30 fps),并且不会给CPU带来沉重的负担;然而,它们可能比其他选择更昂贵。


我们提供了摄像头简单的优缺点列表

相机GigE/USB3USB2.0Analog
优点稳定、更高的分辨率、更高的帧率,便宜、简单便宜、可靠(相同技术60年)
缺点昂贵帧速率不一致导致实时跟踪不一致需要转换为数字(实时或后处理)


相机的重要性
劣质设备会产生不良数据,不良数据无法在高影响力期刊上发表。以下是高质量摄像机对于良好视频跟踪十分重要的五个理由。

1. 增强图像清晰度和分辨率
高品质相机可提供更清晰、锐利的图像。当我们试图追踪啮齿动物或斑马鱼的细微的运动时,这种清晰度至关重要。这些微小的行为可以告诉我们很多有关他们的神经健康状况或他们对实验的反应信息。对于质量较低的视频,我们可能会错过这些重要的线索或看的不够清楚。能够捕捉到这些细微的细节,比如轻微的抽搐或站立方式的轻微变化,可以帮助研究人员更深入地研究他们的研究,让我们更全面地了解正在发生的事情。USB2.0于世纪之交推出,通常以640x480像素传输。 通常的USB2.0相机难以为每秒30帧的1080p录制提供足够的带宽。而USB3.0提供的带宽是USB2.0的十倍。另一个考虑因素是镜头本身。USB相机具有固定镜头,这意味着您只能使用特定的焦距。另一方面,GigE相机可以根据您的具体需求使用各种镜头。

2. 改善弱光性能
行为研究通常需要弱光条件,这是为了更密切地模仿它们的自然栖息地或研究它们的睡眠-觉醒周期。即使在昏暗的环境下,高质量摄像机也能捕捉到清晰、细致的画面。我们的目标是尽可能保持环境不受干扰,避免任何可能影响我们试图观察行为的人造照明。此功能对于准确记录啮齿动物或斑马鱼在这些弱光场景中的行为至关重要,确保我们的数据尽可能真实。如果您优先考虑低光性能,GigE相机具有固有的红外灵敏度。无论您进行夜间实验还是光线昏暗的环境,GigE相机都能满足您的需求。

3. 更高的帧率以捕捉快速运动
啮齿动物和斑马鱼的移动速度很快,这意味着我们需要相机能够跟上它们快节奏的动作,而又不会模糊细节。如前所述,USB2.0 摄像机通常无法以1080帧速率记录30 fps。高质量摄像机(例如GigEUSB3.0)能够以60 fps或更高的帧速率进行记录,非常适合这项工作。它们帮助我们清楚地捕捉每一个动作。在研究这些动物如何移动或对不同事物做出反应的研究中,这种清晰度变得非常重要。为了真正理解他们运动的细微差别,例如他们走得多快,他们走的路径,我们就需要每一帧都尽可能清晰。那么多少帧才够呢?越多越好?不需要那么多。根据我们的经验,除非您在动物步态分析系统中录制立体图像或步态,否则不需要高于100 fps的录制速度。最佳速率为25-30 fps,或高达60 fps,具体取决于应用。


4. 用于定量分析的可靠数据
最后,我们行为研究的目标是获得我们可以测量、分析和信任的数据,从而为我们提供真正重要且准确的资料。尽管动物运动轨迹跟踪系统在处理各种质量的视频方面非常出色,但要真正充分利用您的研究,高质量的摄像机同样非常重要。可以这样想:动物运动轨迹跟踪系统聪明,可以根据您提供的任何线索进行工作。但当你给它更清晰、更锐利的线索时(基于更好的相机),它就能更快、更准确地解开谜团。这意味着我们可以捕捉研究中的每一个微小细节,确保我们不会错过任何重要的事情。简而言之:将动物运动轨迹跟踪系统高质量视频配对可将您的研究提升到一个新的水平。动物运动轨迹跟踪系统可以与多个摄像机配合使用,实现对一个或多个动物的跟踪。


5. 长期可靠性和一致性
选择高质量的摄像设备是对研究成果的可靠性和一致性的战略投资。随着时间的推移保持一致性能的相机可以显著减少数据收集的可变性,这是纵向研究或需要重复实验的一个重要方面。这种一致性支撑了研究结果的有效性和可靠性,从而提高了研究的可信度,确保科学研究的完整性和可重复性。

需要有关相机类型的更多信息吗?
请查看下面由Basler提供的概述。在这里,他们解释了特定相机连接类型的优点和权衡。在当前市场和技术下,讨论实际上围绕3种连接类型:USB 2.0USB 3.0 GigE

  • USB 2.0相机通常价格非常实惠,但与USB 3.0GigE相比,数据传输速率较低。

  • USB 3.0提供更快的数据传输,进而提高质量,同时由于协议与USB 2.0GigE不同,因此需要较低的CPU负载。但难以应对需要多摄像头同步记录的情景。

  • GigE相机提供高传输量,特别是使用千兆以太网。由于以太网技术,您可以实现更长的电缆长度(长达100米),它们支持以太网供电(PoE),并提供良好的同步功能。 与 USB 3.0相机(更“即插即用")相比,它们确实需要更多的技术知识设置。



图片由Basler提供

高品质相机是必需品,而不仅仅是花哨的升级
将高质量相机带入我们的啮齿动物和斑马鱼研究中是必要的,而不仅仅是一个花哨的升级。这些相机帮助我们看到重要的微小细节,使我们的工作更好、更高效。视频跟踪是一项投资,旨在确保我们的研究能够带来真正的突破。

对您的研究设置需要什么相机有疑问吗?不要犹豫与我们联系!我们拥有一支专业的团队为您服务。

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