实验动物活体状态下的红外成像监测系统、使用方法及应用

本发明涉及一种实验动物活体状态下的红外成像监测系统、使用方法及应用，属于实验动物活体状态参数测量领域。

背景技术：

1、在对某种实验动物进行研究时，需要在该实验室动物的不同生长发育阶段记录其生长发育情况，而体长是反应其生长情况，骨骼发育最基本的生理指标。体长数据与研究动物的体表面积，能量代谢乃至生长曲线等息息相关。体长作为描述动物体生长发育情况是最基础的生理数据，保证体长数据的准确，是其他相关数据研究的前提条件。如何在更精确的情况下采集实验动物的体长信息，而对实验动物的干扰伤害影响最小一直都是研究人员的不懈追求。

2、常用的实验动物鼠类(小鼠，大鼠，豚鼠，地鼠)，犬，实验小型猪或微型猪等在进行生物学特性数据采集，尤其是体长数据采集时，若采用传统的测量方法，一个人手动控制动物，另外一个人拿游标卡尺、直尺或卷尺进行测量，需要两人配合默契。不仅测量不便，而且因实验动物的状态不同，操作人员操作方式不同，没有统一的操作规范标准，测量结果误差较大，得出数据不准确。而采用麻醉动物再进行体长测量时，会对该实验动物的后续行为实验造成影响，在频繁多次进行麻醉测量后还会对实验动物的生理机能造成影响。因此，设计一种非接触式的活体实验动物体长的装置/方法十分迫切，而构建能获得实验动物活体自然伸展状态下的热像图是获得高精度实验动物体长的重要保证。

技术实现思路

1、本发明提供了一种实验动物活体状态下的红外成像监测系统、使用方法及应用，不仅可以用于获得实验动物活体状态下的热像图，进一步地可以进行热像图的显示；再进一步地可以用于实验动物活体状态下的体长测量，实现非接触式测量。

2、本发明的技术方案是：一种实验动物活体状态下的红外成像监测系统，包括箱体6、电子设备，所述箱体6内设有体长测量跑台1，所述电子设备包括红外成像装置2、主控制装置3、显示装置4；其中，红外成像装置2与主控制装置3连接，主控制装置3还与显示装置4连接。

3、所述箱体6通过隔板分成两个独立腔室，第一腔室内设有体长测量跑台1，第二腔室用于收纳电子设备。

4、还包括伸缩机构5，以及能打开和盖合箱体的盖板7，伸缩机构5一端与第二腔室中的底座转动连接，伸缩机构5另一端安装电子设备；打开盖板7，将伸缩机构5伸展出第二腔室，通过红外成像装置2对第一腔室内的实验动物活体进行红外成像，获得红外成像图；收缩伸缩机构5，将伸缩机构5及安装在其上的电子设备收纳至第二腔室，盖合盖板7，实现收缩容纳。

5、所述第一腔室内还设有保护装置10，且保护装置10位于体长测量跑台1远离前进方向的一端。

6、根据本发明的另一方面，还提供了一种实验动物活体状态下的红外成像监测系统的使用方法，包括：

7、s1、将实验动物活体置于体长测量跑台1上；

8、s2、通过主控制装置对传动装置9中的电机进行驱动，带动体长测量跑台1上的皮带运动；

9、s3、打开红外成像装置2，用于采集实验动物活体热图像，并将图像传至主控制装置3；主控制装置3驱动显示装置4显示热成像图。

10、根据本发明的另一方面，还提供了一种实验动物活体状态下的红外成像监测系统的应用，采用上述中任一项所述的实验动物活体状态下的红外成像监测系统进行实验动物活体状态下红外成像体长测量，测量步骤包括：

11、step1、将实验动物活体置于体长测量跑台1上；

12、step2、通过主控制装置3对传动装置9中的电机进行驱动，带动体长测量跑台1上的皮带运动；

13、step3、保护装置10上安装压力传感器用于采集压力信号；打开红外成像装置2，用于采集实验动物活体红外图像，并将图像传至主控制装置3；

14、step4、在一个采集周期内，如果主控制装置3接收到压力信号，则判断当前采集周期内采集数据不合格，则显示装置4提示采集数据不合格；否则，执行step5；

15、step5、主控制装置3接收红外图像，对红外图像进行重影判断，如果不存在重影，则通过主控制装置3中的图像处理模块获得图像对应的体长测量数据。

16、还包括：

17、step6、在一个采集周期内，通过主控制装置3对收集的不存在重影的红外图像数量进行判断：

18、如果数量大于n，则取随机抽取的n张不存在重影的红外图像对应的体长测量数据平均值作为受测对象的体长测量结果，并通过显示装置4显示；

19、如果数量等于n，则取n张不存在重影的红外图像对应的体长测量数据平均值作为受测对象的体长测量结果，并通过显示装置4显示；

20、如果数量小于n，则显示装置4提示采集数量不达标。

21、本发明的有益效果是：本发明通过设置体长测量跑台并根据不同的实验动物配置适配的转速，以适应实验动物的自然姿态；再进一步地与电子设备配合，实现了实验动物的自动化、精确、无创体长测量的目的，填补了实验动物活体实验参数无接触测量的空缺；再进一步地，本发明中通过多张热像图构建平均数值，可以有效弥补单张数据测量不准确的问题，较比传统方式更进一步突显其便捷性。

技术特征：

1.一种实验动物活体状态下的红外成像监测系统，其特征在于：包括箱体(6)、电子设备，所述箱体(6)内设有体长测量跑台(1)，所述电子设备包括红外成像装置(2)、主控制装置(3)、显示装置(4)；其中，红外成像装置(2)与主控制装置(3)连接，主控制装置(3)还与显示装置(4)连接。

2.根据权利要求1所述的实验动物活体状态下的红外成像监测系统，其特征在于：所述箱体(6)通过隔板分成两个独立腔室，第一腔室内设有体长测量跑台(1)，第二腔室用于收纳电子设备。

3.根据权利要求2所述的实验动物活体状态下的红外成像监测系统，其特征在于：还包括伸缩机构(5)，以及能打开和盖合箱体的盖板(7)，伸缩机构(5)一端与第二腔室中的底座转动连接，伸缩机构(5)另一端安装电子设备；打开盖板(7)，将伸缩机构(5)伸展出第二腔室，通过红外成像装置(2)对第一腔室内的实验动物活体进行红外成像，获得红外成像图；收缩伸缩机构(5)，将伸缩机构(5)及安装在其上的电子设备收纳至第二腔室，盖合盖板(7)，实现收缩容纳。

4.根据权利要求1所述的实验动物活体状态下的红外成像监测系统，其特征在于：所述第一腔室内还设有保护装置(10)，且保护装置(10)位于体长测量跑台(1)远离前进方向的一端。

5.一种权利要求1-4中任一项所述实验动物活体状态下的红外成像监测系统的使用方法，其特征在于，包括：

6.一种实验动物活体状态下的红外成像监测系统的应用，其特征在于：采用权利要求1-4中任一项所述的实验动物活体状态下的红外成像监测系统进行实验动物活体状态下红外成像体长测量，测量步骤包括：

7.根据权利要求6所述的实验动物活体状态下的红外成像监测系统的应用，其特征在于：还包括：

技术总结
本发明公开了一种实验动物活体状态下的红外成像监测系统、使用方法及应用。监测系统，包括箱体、电子设备，所述箱体内设有体长测量跑台，所述电子设备包括红外成像装置、主控制装置、显示装置；其中，红外成像装置与主控制装置连接，主控制装置还与显示装置连接。本发明通过设置体长测量跑台并根据不同的实验动物配置适配的转速，以适应实验动物的自然姿态；再进一步地与电子设备配合，实现了实验动物的自动化、精确、无创体长测量的目的，填补了实验动物活体实验参数无接触测量的空缺；再进一步地，本发明中通过多张热像图构建平均数值，可以有效弥补单张数据测量不准确的问题，较比传统方式更进一步突显其便捷性。

技术研发人员：张杰,吴波丹,贺铭,江涛,杨炬华,董兴笛,宝霞,杨淑然,胡滔,滕聪聪
受保护的技术使用者：昆明理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13