风系统4均设置在与箱门11相邻的箱体I侧壁上，用于放置在箱体I内的小动物提供充足的新鲜空气同时维持箱体I内部湿度恒定；CCD摄像机5安装在箱体I的顶部正上方，用于对放置在动物笼2内的小动物进行拍摄录像，CCD摄像机5的输出端连接视频采集卡6的输入端，视频采集卡6的输出端连接图像识别工作站7，实时拍摄动物笼2内的状况，用于小动物光照节律及行为学的观察和自动识别。
[0021]在一个优选的实施例中，为了避免箱外光线干扰箱体I内部光照，每一通风系统4外部设置一遮光装置，进出风均从遮光装置两侧进入通风系统4 ;每一通风系统4均可以包括一通风孔，每一通风孔上均安装一电动通风扇。
[0022]在一个优选的实施例中，箱门11内侧还设置一自动控制器8，箱门11外侧相应设置有用于控制自动控制器8的控制面板，通过该控制面板可以更改工作方式；自动控制器8可以包括一单片机和若干继电器，单片机的输入端连接图像识别工作站7，单片机的输出端连接各继电器输入端，各继电器的输出端连接各LED灯管3及电动通风扇的电源，控制器根据实验要求控制这些电子器件的开启和关闭，实现了无人值守的实验过程。
[0023]在一个优选的实施例中，如图2所示，自动控制器8还可以设置若干传感器接口，使得箱体I可以扩展多种环境监测传感器，例如:箱体I内设置有温度传感器、湿度传感器、光照传感器和气压传感器，各传感器通过相应传感器接口连接自动控制器8，自动控制器8将上述传感器采集的数据通过串口数据通讯方式发送到图像识别工作站7，达到监测箱体I内部环境的目的。
[0024]在一个优选的实施例中，LED灯管3采用可拆卸方式安装在箱体I的各内壁上，每一 LED灯管3可以采用LED灯珠封装成的T8标准尺寸灯管，使用时，可以根据不同的光照条件选择不同波长和照明亮度的LED灯管，如果需要模拟小动物正常光照环境和昼夜节律，可以在箱体I的各内壁上安装发射白光的LED灯管3 ;如果需要对小动物进行光损伤实验可以在箱体I的各内壁上安装发射蓝光的LED灯管，使此箱体成为一光损伤箱。
[0025]在一个优选的实施例中，箱体I内还可以设置一红外线照明设备，红外照明设备内置光敏电阻，当所有LED灯管3关闭，箱体I内黑暗时自动打开，反之则关闭；CCD摄像机5可以在红外照明设备下实现黑暗状态下的监测，而箱体I内的小动物则不会受到红外光的影响。
[0026]在一个优选的实施例中，箱体I可以采用铁质箱体，铁质箱体外表面塑封呈白色，以实现箱体周边环境温度和箱体内温度的一致性以及减少反射光的吸收。
[0027]在一个优选的实施例中，抽屉12和动物笼2均可以采用有机玻璃材质粘贴而成，目的是增强侧壁及底部灯管的透光度，并避免液体渗漏，特别满足于光损伤实验中对光强度的要求。
[0028]下面以实验用小鼠为具体实施例进一步说明本实用新型的小动物自动光处理及行为学检测装置的使用过程:
[0029]本实用新型使用时，将不同组别的待测小鼠放置在各动物笼2内，小鼠可以在动物笼2内自由取食饮水，随后将动物笼2放置在抽屉12上以抽拉方式放入到箱体I内并关闭箱门11。开启光照前，实验者根据实验需要通过箱门11上的控制面板对相关光照参数(包括光照波长、光照时间等参数)进行设定。如图3(a)和(b)所示，同时还可以根据实验者需要，对小鼠进行实验前的光照节律适应及暗适应，以确保实验结果的稳定性。实验过程中，通过箱体I侧壁上的通风孔和电动通风扇使箱内温度保持在27°C ±1°C。如图3(c)所示，在采用本实用新型进行的前期光损伤实验中，实验者利用蓝光对小鼠进行了 6小时的持续照射，照射结束后取出小鼠视网膜并提取蛋白进行western blot实验，如图4所示，小鼠经蓝光照射后，蓝光损伤组(BLD)比对照组(Ctrl)视网膜中MGARP的表达略有升高，说明光损伤箱的蓝光对小鼠确造成了一定的损伤，可以用于光损伤的研宄。
[0030]上述各实施例仅用于说明本实用新型，其中各部件的结构、连接方式和制作工艺等都是可以有所变化的，凡是在本实用新型技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本实用新型的保护范围之外。
【主权项】
1.一种小动物自动光处理及行为学检测装置，其特征在于:它包括一箱体、若干动物笼、若干LED灯管、两通风系统、一 CCD摄像机、一视频采集卡和一图像识别工作站；所述箱体为一端开口的长方体结构，所述箱体的开口处设置有用于打开和关闭所述箱体的箱门，所述箱体的底部设置一放置所述动物笼的抽屉，所述箱体的各内壁上均匀间隔设置所述若干LED灯管；每一所述通风系统均设置在与所述箱门相邻的箱体侧壁上；所述CCD摄像机安装在所述箱体的顶部，所述CCD摄像机的输出端连接所述视频采集卡的输入端，所述视频采集卡的输出端连接所述图像识别工作站。
2.如权利要求1所述的一种小动物自动光处理及行为学检测装置，其特征在于:每一所述通风系统外部设置一遮光装置，进出风均从所述遮光装置两侧进入所述通风系统，每一所述通风系统均可以包括一通风孔，每一所述通风孔上安装一电动通风扇。
3.如权利要求2所述的一种小动物自动光处理及行为学检测装置，其特征在于:所述箱门内侧还设置一自动控制器，所述箱门外侧相应设置有用于控制所述自动控制器的控制面板，所述自动控制器包括一单片机和若干继电器，所述单片机的输入端连接所述图像识别工作站，所述单片机的输出端通过各所述继电器的连接各所述LED灯管和电动通风扇的电源。
4.如权利要求3所述的一种小动物自动光处理及行为学检测装置，其特征在于:所述自动控制器还设置若干传感器接口，当所述箱体内设置温度传感器、湿度传感器、光照传感器或气压传感器时，各传感器通过相应传感器接口连接所述自动控制器，所述自动控制器将各传感器采集的数据通过串口数据通讯方式发送到所述图像识别工作站。
5.如权利要求1或2或3或4所述的一种小动物自动光处理及行为学检测装置，其特征在于:每一所述LED灯管采用可拆卸方式安装在所述箱体的各内壁上，每一所述LED灯管采用LED灯珠封装成的T8标准尺寸灯管，使用时，根据不同的光照条件选择不同波长和照明亮度的LED灯管，如果需要模拟小动物正常光照环境和昼夜节律，在所述箱体的各内壁上安装发射白光的LED灯管；如果需要对小动物进行光损伤实验在所述箱体的各内壁上安装发射蓝光的LED灯管。
6.如权利要求1或2或3或4所述的一种小动物自动光处理及行为学检测装置，其特征在于:所述箱体内还设置一红外线照明设备，所述红外线设备内置光敏电阻，当所述LED灯管关闭，所述箱体内黑暗时自动打开，反之则关闭。
7.如权利要求1或2或3或4所述的一种小动物自动光处理及行为学检测装置，其特征在于:所述箱体采用铁质箱体。
8.如权利要求1或2或3或4所述的一种小动物自动光处理及行为学检测装置，其特征在于:所述抽屉和动物笼均采用有机玻璃材质粘贴而成。
【专利摘要】本实用新型涉及一种小动物自动光处理及行为学检测装置，其特征在于：它包括一箱体、若干动物笼、若干LED灯管、两通风系统、一CCD摄像机、一视频采集卡和一图像识别工作站；箱体为一端开口的长方体结构，箱体的开口处设置有用于打开和关闭箱体的箱门，箱体的底部设置一放置动物笼的抽屉，箱体的各内壁上均匀间隔设置若干LED灯管；每一通风系统均设置在与箱门相邻的箱体侧壁上；CCD摄像机安装在箱体的顶部，CCD摄像机的输出端连接视频采集卡的输入端，视频采集卡的输出端连接图像识别工作站。本实用新型可以广泛应用于研究小动物生物节律与不同光照处理以及相关行为学的观察。
【IPC分类】A61B5-11, A61B5-00
【公开号】CN204336891
【申请号】CN201420761440
【发明人】张淑平, 张继文, 梁桐
【申请人】清华大学
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2014年12月4日