[发明专利]一种鸟类视觉识别行为训练系统

说明书

本发明公开了一种鸟类视觉识别行为训练系统，该系统包括硬件装置和具备实时视频分析功能的可视化操作软件，硬件装置为Y字型通道，包括一个主通道、两个分通道，分通道的侧面分别设置有蜂鸣器、食盆、红外传感器，分通道的上方安装有摄像装置，主通道上设置有食盆、红外传感器及闸门，硬件装置包括目标图像刺激模块、行为反馈模块、奖惩模块、视频采集模块、红外感应模块，可视化操作软件是在PLC上运行，以PLC实现对硬件装置的控制，本发明通过在训练系统中加入实时视频分析模块，能够准确的识别出动物抉择瞬间的图片，并且结合动物脑电信号采集与分析装置，实现了对视觉神经元响应的解码，为进一步研究自动活动状态下动物视觉认知相关的神经机制提供了便利。

技术领域

本发明属于生物视觉行为及人工智能技术领域，具体涉及一种鸟类视觉识别行为训练系统。

背景技术

行为是指在一定环境条件下，为了完成摄食、排泄、体温调节以及其它个体生理需求等生命活动而以一定的姿势完成的一系列动作，行为学是研究动物干什么、怎么干、为什么表现出这种行为，侧重于行为的描述、行为机理探索等，鸟类行为大致可分为繁殖行为、取食行为、社群行为和空间行为四大类，探讨鸟类行为的表现形式、成因和功能是鸟类行为研究的主要内容。

视觉系统是动物感知外界环境的主要感觉系统，研究证明，动物大脑所获取的外界信息中，视觉信息占80％以上，且鸟类的视觉较为敏锐，具备良好的视觉认辨能力，比哺乳类动物的视觉感知能力发达，因此开展鸟类视觉识别行为相关研究对揭秘脑处理信息，运用到人工智能上造福人类具有至关重要的意义。

传统的鸟类行为分析方法采用人为的观察和记录,用人眼对动物行为进行判断,不仅耗时费力,而且判断结果具有主观性和不准确性等缺点,导致动物实验结果出现偏差,甚至错误，多个行为学指标同步记录可使行为学分析更为准确和全面，但在传统行为学研究中一直困扰研究者的一个难题是住往会出现顾此失彼甚至相互干扰的情况。

发明内容

本发明的目的在于：针对以上现有技术所述关于传统鸟类行为分析方法的主观性、不准确性而导致结果出现偏差甚至错误的技术问题，本发明提供了一种鸟类视觉识别行为训练系统，通过在训练系统中加入实时视频分析模块，能够准确的识别出动物抉择瞬间的图片，并且结合动物脑电信号采集与分析装置，实现了对视觉神经元响应的解码，为进一步研究自动活动状态下动物视觉认知相关的神经机制提供了便利。

本发明采用的技术方案如下：

一种鸟类视觉识别行为训练系统，该系统包括硬件装置和具备实时视频分析功能的可视化操作软件，所述硬件装置包括目标刺激模块、行为反馈模块、奖惩模块、视频采集模块、红外感应模块；所述可视化操作软件是在PLC上运行，以PLC实现对硬件装置的控制。

进一步地，以上所述硬件装置设计的是Y字型通道：一个主通道，两个分通道，在两个通道末端随机出现识别的目标，通过训练动物，使其可以识别出随机出现的目标。通道采用黑色不透明有机塑料材料制作，能够有效减少外界光源对动物的干扰，两个分通道的侧面分别设置有蜂鸣器、食盆、红外传感器，分别为蜂鸣器B、食盆B、红外传感器B及蜂鸣器C、食盆C、红外传感器C，食盆用于训练过程中给予实物奖励，蜂鸣器用于惩罚，红外传感器用于反馈动物的行为信息。分通道的上方适当位置安装有摄像装置，主通道的下面开口处放置的有食盆A、红外传感器A，主通道还设置有闸门。

进一步地，以上所述目标图像刺激模块采用两个旋转盘设计，分别为目标旋转盘A、目标旋转盘A，每个旋转盘都可以出现目标，当鸟类进入主通道时，红外传感器接到信号，反馈给PLC，PLC控制闸门的开启，并且随机一个旋转盘转动出现目标，供鸟类进行识别。