一 .開(kāi)發(fā)背景

當我們**在網(wǎng)絡(luò )上接觸到國外先進(jìn)算法 IDtracker，以及在《*強大腦》電視欄 目中看到北京大學(xué) Dr.魏使用的開(kāi)源工具 DeepLab Cut，我們無(wú)比興奮，因為這些 跟蹤技術(shù)將為運動(dòng)科學(xué)以及實(shí)驗室里的動(dòng)物行為跟蹤帶來(lái)變革，開(kāi)啟了對動(dòng)作捕 捉進(jìn)行計算機建模的新時(shí)代。同時(shí)，基于被動(dòng)及主動(dòng)標記的技術(shù)更是讓快速精準的動(dòng)物運動(dòng)和交互行為跟蹤成為了可能。
然而，驚喜之余，我們也發(fā)現了這 2 款工具的一些缺陷，一是效率低下，電腦資 源消耗很?chē)乐?，不能?shí)時(shí)分析， 二則這 2 個(gè)工具不能同時(shí)呈現， 三則因為這 2 個(gè)工具開(kāi)源的屬性，不可避免的存在諸多隱藏的 bug 及準確率無(wú)法有效保證 。 基于以上這些現象，并綜合我們多年積累的圖像 AI 算法經(jīng)驗，SocialTrack AI 多動(dòng)物交互行為分析軟件應運而生， 同時(shí)軟件著(zhù)力重點(diǎn)解決了以上“痛點(diǎn) ”。

二.產(chǎn)品介紹
SocialTrack AI 是我們使用人工智能 AI 算法的**款軟件，可以定量和定性地測量單個(gè)場(chǎng)地中多只動(dòng)物的攻擊行為與社交行為。該軟件在開(kāi)放場(chǎng)中捕獲并跟蹤這些動(dòng)物（小鼠或大鼠） ，并自動(dòng)確定它們之間的各種攻擊行為或社交互動(dòng)行為。
該系統可以自動(dòng)確定是否有任何兩只動(dòng)物正在積極地接近對方，一只正在追逐另 一 只， 或者與另一 只在打架（攻擊） 。 另外， 當動(dòng)物之間沒(méi)有直接互動(dòng)時(shí)， SocialTrack AI 可以將動(dòng)物視為不動(dòng)，或獨立探索而不考慮其他動(dòng)物。它還可以測量一只動(dòng)物正在觀(guān)看或跟蹤另一只動(dòng)物的動(dòng)作的凝視事件。
SocialTrack AI 在分析兩只動(dòng)物之間的攻擊性社會(huì )行為方面具有幾個(gè)獨特而重要 的功能。首先，當多只動(dòng)物在顏色與個(gè)體大小沒(méi)有明顯差異的情況下，通過(guò)我們 強大的AI 功能即可實(shí)時(shí)準確區分動(dòng)物的 ID 編號，知道他們誰(shuí)是誰(shuí)，系統就可以 區分兩種動(dòng)物而無(wú)需人工著(zhù)色（標記） 它們 。 即使兩只動(dòng)物聚在一起然后分開(kāi)， 系統也會(huì )自動(dòng)確定誰(shuí)是誰(shuí) 。該系統即使在多動(dòng)物接觸時(shí)也可以自動(dòng)區分兩只動(dòng)物，這是一個(gè)極其重要的功能。
SocialTrack AI 不僅在實(shí)時(shí)區分動(dòng)物 ID 號上的表現**非凡， 它在標記識別每只 動(dòng)物的關(guān)鍵體位點(diǎn)上的表現同樣驚人，可以同時(shí)且實(shí)時(shí)跟蹤多只老鼠的鼻尖、眼 睛（耳朵）、輪廓重心、后肢（四肢）及尾巴等，即使多只老鼠交互在一起的時(shí)候，也能盡可能的保持完整性。

三.應用
?  攻擊性（ Aggression）
? 社交凝視/焦慮（Social Staring/Anxiety）
?  居民入侵者分析（Resident Intruder Analysis）

四.技術(shù)特點(diǎn)
1.能夠在同一場(chǎng)景下區分 2 只或者2 只以上動(dòng)物的身份編號，4 只及以上需單獨訓練模型；
2.可以自動(dòng)識別動(dòng)物骨骼關(guān)鍵點(diǎn)，包括但不限于鼻尖、眼睛（耳朵） 、輪廓重心、后肢（四肢）及尾巴；
3.軟件支持實(shí)時(shí)分析和離線(xiàn)分析 2種模式；
4.第三方信號觸發(fā)功能，可與光遺傳、鈣成像等實(shí)驗同步記錄；
5.全自動(dòng)識別、分析功能，實(shí)驗過(guò)程不需用戶(hù)介入；
6.支持時(shí)間分段數據輸出；
7.同一場(chǎng)景下的多只動(dòng)物無(wú)需染色標記、個(gè)體大小無(wú)差異，都能夠實(shí)時(shí)跟蹤；
8.強大的排除干擾功能，對變化光照和非均勻光照自適應，支持自適應實(shí)驗場(chǎng)景的動(dòng)物模型訓練，可應用于多場(chǎng)景；
9.提供已分析實(shí)驗的雙擊復驗、數據可視化及智能糾錯的功能，方面后期實(shí)驗校準；
10.批處理模式允許無(wú)需用戶(hù)介入連續處理多個(gè)視頻；
11.可免費訓練個(gè)性化、定制化實(shí)驗場(chǎng)景的動(dòng)物模型；

五.測試指標
常規指標 ：每只老鼠的運動(dòng)路程、平均速度、靜止時(shí)間等指標
特色指標 ：反應老鼠之間的攻擊行為和社交行為：Body Sniffing、Head Sniffing、 Anogenital Sniffing、Above (Crawling)、Following、Attack、WalkAlone、StandAlone、
StandTogether 等