[發明專利]大鼠社交行為識別方法、裝置、計算機設備及存儲介質

在審

• 申請號: 202310004597.6
• 申請日: 2023-01-03
• 公開（公告）號: CN115984746A
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發明（設計）人: 吳心筱;張嶸;伊嘉誠;王羽晴;黃競逸
• 申請（專利權）人: 北京理工大學;北京大學
• 主分類號: G06V20/40
• 分類號: G06V20/40;G06V10/46;G06V40/20
• 代理公司: 北京清大紫荊知識產權代理有限公司 11718
• 代理人: 周曉飛

本發明實施例提供了一種大鼠社交行為識別方法、裝置、計算機設備及存儲介質，涉及動物行為識別技術領域，其中，該方法包括：獲取包括兩只大鼠的視頻，并在視頻的每一幀圖像中確定每只大鼠的關鍵點；在每一幀圖像中，根據每只大鼠的關鍵點，確定每只大鼠的關鍵點的坐標信息和骨骼姿態；在每一幀圖像中，根據每只大鼠的關鍵點的坐標信息和骨骼姿態，提取兩只大鼠的行為特征；將每一幀圖像中兩只大鼠的行為特征輸入行為識別模型，行為識別模型輸出每一幀圖像中兩只大鼠的社交行為類型，行為識別模型是以歷史行為特征和對應的社交行為類型為樣本訓練機器學習組件得到的。該方案可以提高大鼠社交行為識別的效率、準確度。

技術領域

本發明涉及動物行為識別技術領域，特別涉及一種大鼠社交行為識別方法、裝置、計算機設備及存儲介質。

背景技術

孤獨癥譜系障礙是一類以早發社交障礙、刻板行為和興趣為主要特征的異質性神經發育狀況，孤獨癥患者以社交障礙和刻板行為為共同特征，同時可能伴有不同程度的智力障礙、語言障礙、注意力缺陷多動障礙、癲癇、焦慮、睡眠障礙、人格障礙、消化系統問題等合并癥。

考慮到神經科學的技術限制與實驗倫理的約束，孤獨癥的臨床實驗多為非侵入性操作，對有生命的人類個體進行深入的中樞神經系統機制研究是難以被允許的。但動物模型可以控制變量地測試特定致病因素對神經病理學與行為學結果的影響。由于基因序列與人類相似度較高、個體間的差異小而且數量充足，大鼠成為神經科學研究中最常用的模式動物之一。孤獨癥大鼠模型的行為特征也被證明與孤獨癥臨床表型存在一定的對應關系。

評估大鼠社交行為主要有兩種實驗范式，分別是三箱社會偏好測試和社會交往互動測試。目前三箱測試已有較為成熟的計算機輔助分析系統，但該測試也被質疑存在假陰性和假陽性的可能；與之相比，社會交往互動測試對自然狀態中大鼠的社交行為還原度更高，范式自身存在的誤差更少。目前，通過人工來評估社會交往互動測試中大鼠的社交行為分類，然而，評估社會交往互動測試中的大鼠行為所需的專業性強，大鼠間的社會社交行為相對于單只大鼠的行為更為復雜，需要訓練有素的實驗人員耗費大量時間精力完成雙盲實驗后才可以完成社交行為的分類評估，評估效率低，且受專業性差異、誤操作等人為因素影響，無法確保評估的準確性。

發明內容

有鑒于此，本發明實施例提供了一種大鼠社交行為識別方法，以解決現有技術中評估大鼠行為存在的效率低、準確度低的技術問題。該方法包括：

獲取包括兩只大鼠的視頻，并在所述視頻的每一幀圖像中確定每只大鼠的關鍵點；

在每一幀圖像中，根據每只大鼠的所述關鍵點，確定每只大鼠的所述關鍵點的坐標信息和骨骼姿態；

在每一幀圖像中，根據每只大鼠的所述關鍵點的坐標信息和所述骨骼姿態，提取兩只大鼠的行為特征；

將每一幀圖像中兩只大鼠的所述行為特征輸入行為識別模型，所述行為識別模型輸出每一幀圖像中兩只大鼠的社交行為類型，其中，所述行為識別模型是以歷史行為特征和對應的社交行為類型為樣本訓練機器學習組件得到的。

本發明實施例還提供了一種大鼠社交行為識別裝置，以解決現有技術中評估大鼠行為存在的效率低、準確度低的技術問題。該裝置包括：

關鍵點確定模塊，用于獲取包括兩只目標大鼠的視頻，并在所述視頻的每一幀圖像中確定每只大鼠的關鍵點；

骨骼信息確定模塊，用于在每一幀圖像中，根據每只大鼠的所述關鍵點，確定每只大鼠的所述關鍵點的坐標信息和骨骼姿態；

特征提取模塊，用于在每一幀圖像中，根據每只大鼠的所述關鍵點的坐標信息和所述骨骼姿態，提取兩只大鼠的行為特征；

行為類型識別模塊，用于將每一幀圖像中兩只大鼠的所述行為特征輸入行為識別模型，所述行為識別模型輸出每一幀圖像中兩只大鼠的社交行為類型，其中，所述行為識別模型是以歷史行為特征和對應的社交行為類型為樣本訓練機器學習組件得到的。