[发明专利]一种实验用小鼠反应监测仪

权利要求书

1.一种实验用小鼠反应监测仪，其特征在于，包括：小鼠容置区、光栅、光栅驱动模块、摄像模块和上位机，其中：

所述小鼠容置区由一圆桶构成，所述圆桶具有底面和侧壁并且侧壁为透明；

所述光栅为由黑白条纹相间构成的封闭环形面，其设置在所述圆桶的内侧并且与所述圆桶共圆心；

所述光栅驱动模块与所述光栅以及所述上位机连接，所述上位机向所述光栅驱动模块发送控制信号以驱动所述光栅以其圆心为转轴进行转动；

所述摄像模块设置在所述圆桶顶部并与所述上位机连接，以将拍摄的小鼠图像发送至所述上位机；

所述上位机中预先存储有于自然状态下测量到的小鼠头部长度L1、小鼠头部中心与小鼠身体中心之间的距离L2以及预设比例P1，预设比例P1为正常小鼠对转动光栅发生伸长身体反应的参考值，所述上位机对每一帧小鼠图像进行以下处理：

(1)对小鼠图像进行边缘检测以及二值化处理，以得到对应的灰度图像A，

(2)计算灰度图像A的形心a1；

(3)计算位于灰度图像A边缘的所有点与形心a1之间的距离，距离最大值对应的边缘点即为小鼠鼻子所在点b1；

(4)以b1为圆心，以小鼠头部长度L1为半径绘制一圆形区域C；

(5)计算灰度图像A与圆形区域C的交集区域的形心c1，该形心c1即为小鼠的头部；

(6)计算形心c1与形心a1之间的距离L3；

(7)判断L3是否大于1.3×L2，若为是，则将该帧小鼠图像标记为“1”，若为否，则将该帧小鼠图像标记为“0”；

(8)上位机按照上述步骤(1)～(7)连续处理时长为T的小鼠图像，并计算在此期间标记为“1”的小鼠图像占所有小鼠图像的比例P，若P≥P1，则判断该小鼠神经功能正常，若P＜P1，则判断该小鼠神经功能不正常。

2.根据权利要求1所述的实验用小鼠反应监测仪，其特征在于，所述圆桶的直径为15cm，所述光栅构成的封闭环形面的直径为12cm。

3.根据权利要求1所述的实验用小鼠反应监测仪，其特征在于，所述光栅驱动模块包括一步进电机以及一电机驱动模块。

4.根据权利要求3所述的实验用小鼠反应监测仪，其特征在于，所述电机驱动模块包括单片机STM32F103和电机驱动模块L298N。

5.根据权利要求1所述的实验用小鼠反应监测仪，其特征在于，所述圆桶的侧壁的材质为亚克力。

6.根据权利要求1所述的实验用小鼠反应监测仪，其特征在于，所述光栅中黑色和白色条纹的宽度均为2cm。

7.根据权利要求1所述的实验用小鼠反应监测仪，其特征在于，所述光栅转动的频率为0.5Hz。

8.根据权利要求1所述的实验用小鼠反应监测仪，其特征在于，所述摄像模块采用免驱自动对焦摄像头，图像采集频率为24帧/秒。

9.根据权利要求1所述的实验用小鼠反应监测仪，其特征在于，还包括一无线传输模块，所述无线传输模块与所述上位机连接。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的实验用小鼠反应监测仪，其特征在于，T为两分钟。