在動物行為研究中，正確的行為分析非常重要。特別是當研究嚙齒動物和斑馬魚時，我們需要精確且可靠的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)很大一部分歸功于使用高質量攝像機進行的視頻跟蹤產生。 在這篇文章中，我們將探討為什么高質量的攝像頭對于那些想要收集不僅準確、詳細而且真正有洞察力數(shù)據(jù)的研究人員來說是重要的。
所有相機都會提供用于跟蹤的圖像，但價格和質量之間需要權衡。如果您不介意丟失圖像幀數(shù)或對細微動作的捕捉，則可以使用普通相機進行跟蹤。對于在水迷宮中追蹤老鼠來說，這可能不是問題，但不足以檢查抽搐或其他刻板行為。GigE相機具有很高的分辨率，能夠實現(xiàn)更高的幀速率（即高于30 fps），并且不會給CPU帶來沉重的負擔；然而，它們可能比其他選擇更昂貴。
我們提供了攝像頭簡單的優(yōu)缺點列表
| 相機 | GigE/USB3 | USB2.0 | Analog |
| 優(yōu)點 | 穩(wěn)定、更高的分辨率、更高的幀率， | 便宜、簡單 | 便宜、可靠（相同技術60年） |
| 缺點 | 昂貴 | 幀速率不一致導致實時跟蹤不一致 | 需要轉換為數(shù)字（實時或后處理） |
相機的重要性
劣質設備會產生不良數(shù)據(jù)，不良數(shù)據(jù)無法在高影響力期刊上發(fā)表。以下是高質量攝像機對于良好視頻跟蹤十分重要的五個理由。
1. 增強圖像清晰度和分辨率
高品質相機可提供更清晰、銳利的圖像。當我們試圖追蹤嚙齒動物或斑馬魚的細微的運動時，這種清晰度至關重要。這些微小的行為可以告訴我們很多有關他們的神經健康狀況或他們對實驗的反應信息。對于質量較低的視頻，我們可能會錯過這些重要的線索或看的不夠清楚。能夠捕捉到這些細微的細節(jié)，比如輕微的抽搐或站立方式的輕微變化，可以幫助研究人員更深入地研究他們的研究，讓我們更全面地了解正在發(fā)生的事情。USB2.0于世紀之交推出，通常以640x480像素傳輸。 通常的USB2.0相機難以為每秒30幀的1080p錄制提供足夠的帶寬。而USB3.0提供的帶寬是USB2.0的十倍。另一個考慮因素是鏡頭本身。USB相機具有固定鏡頭，這意味著您只能使用特定的焦距。另一方面，GigE相機可以根據(jù)您的具體需求使用各種鏡頭。
2. 改善弱光性能
行為研究通常需要弱光條件，這是為了更密切地模仿它們的自然棲息地或研究它們的睡眠-覺醒周期。即使在昏暗的環(huán)境下，高質量攝像機也能捕捉到清晰、細致的畫面。我們的目標是盡可能保持環(huán)境不受干擾，避免任何可能影響我們試圖觀察行為的人造照明。此功能對于準確記錄嚙齒動物或斑馬魚在這些弱光場景中的行為至關重要，確保我們的數(shù)據(jù)盡可能真實。如果您優(yōu)先考慮低光性能，GigE相機具有固有的紅外靈敏度。無論您進行夜間實驗還是光線昏暗的環(huán)境，GigE相機都能滿足您的需求。
3. 更高的幀率以捕捉快速運動
嚙齒動物和斑馬魚的移動速度很快，這意味著我們需要相機能夠跟上它們快節(jié)奏的動作，而又不會模糊細節(jié)。如前所述，USB2.0 攝像機通常無法以1080幀速率記錄30 fps。高質量攝像機（例如GigE或USB3.0）能夠以60 fps或更高的幀速率進行記錄，非常適合這項工作。它們幫助我們清楚地捕捉每一個動作。在研究這些動物如何移動或對不同事物做出反應的研究中，這種清晰度變得非常重要。為了真正理解他們運動的細微差別，例如他們走得多快，他們走的路徑，我們就需要每一幀都盡可能清晰。那么多少幀才夠呢？越多越好？不需要那么多。根據(jù)我們的經驗，除非您在動物步態(tài)分析系統(tǒng)中錄制立體圖像或步態(tài)，否則不需要高于100 fps的錄制速度。最佳速率為25-30 fps，或高達60 fps，具體取決于應用。
4. 用于定量分析的可靠數(shù)據(jù)
最后，我們行為研究的目標是獲得我們可以測量、分析和信任的數(shù)據(jù)，從而為我們提供真正重要且準確的資料。盡管動物運動軌跡跟蹤系統(tǒng)在處理各種質量的視頻方面非常出色，但要真正充分利用您的研究，高質量的攝像機同樣非常重要?？梢赃@樣想：動物運動軌跡跟蹤系統(tǒng)很聰明，可以根據(jù)您提供的任何線索進行工作。但當你給它更清晰、更銳利的線索時（基于更好的相機），它就能更快、更準確地解開謎團。這意味著我們可以捕捉研究中的每一個微小細節(jié)，確保我們不會錯過任何重要的事情。簡而言之：將動物運動軌跡跟蹤系統(tǒng)與高質量視頻配對可將您的研究提升到一個新的水平。動物運動軌跡跟蹤系統(tǒng)可以與多個攝像機配合使用，實現(xiàn)對一個或多個動物的跟蹤。
5. 長期可靠性和一致性
選擇高質量的攝像設備是對研究成果的可靠性和一致性的戰(zhàn)略投資。隨著時間的推移保持一致性能的相機可以顯著減少數(shù)據(jù)收集的可變性，這是縱向研究或需要重復實驗的一個重要方面。這種一致性支撐了研究結果的有效性和可靠性，從而提高了研究的可信度，確?？茖W研究的完整性和可重復性。
需要有關相機類型的更多信息嗎？
請查看下面由Basler提供的概述。在這里，他們解釋了特定相機連接類型的優(yōu)點和權衡。在當前市場和技術下，討論實際上圍繞3種連接類型：USB 2.0、USB 3.0 和 GigE。
USB 2.0相機通常價格非常實惠，但與USB 3.0和GigE相比，數(shù)據(jù)傳輸速率較低。
USB 3.0提供更快的數(shù)據(jù)傳輸，進而提高質量，同時由于協(xié)議與USB 2.0和GigE不同，因此需要較低的CPU負載。但難以應對需要多攝像頭同步記錄的情景。
GigE相機提供高傳輸量，特別是使用千兆以太網。由于以太網技術，您可以實現(xiàn)更長的電纜長度（長達100米），它們支持以太網供電（PoE），并提供良好的同步功能。 與 USB 3.0相機（更“即插即用"）相比，它們確實需要更多的技術知識設置。
圖片由Basler提供
高品質相機是必需品，而不僅僅是花哨的升級
將高質量相機帶入我們的嚙齒動物和斑馬魚研究中是必要的，而不僅僅是一個花哨的升級。這些相機幫助我們看到重要的微小細節(jié)，使我們的工作更好、更高效。視頻跟蹤是一項投資，旨在確保我們的研究能夠帶來真正的突破。
對您的研究設置需要什么相機有疑問嗎？不要猶豫與我們聯(lián)系！我們擁有一支專業(yè)的團隊為您服務。
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