(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111568682.2 (22)申请日 2021.12.21 (71)申请人 上海交通大 学 地址 200240 上海市闵行区东川路80 0号 (72)发明人 陈慧妍　沙之敏　曹林奎　方凯凯　 郜尚　郭红鋆　徐书含　 (74)专利代理 机构 上海科盛知识产权代理有限 公司 312 25 专利代理师 林君如 (51)Int.Cl. G06T 7/246(2017.01) G06T 7/73(2017.01) G06V 10/12(2022.01) G06F 30/20(2020.01) A01K 67/02(2006.01) (54)发明名称 一种蛙类动物运动行为 量化模拟方法 (57)摘要 本发明涉及一种蛙类动物运动行为量化模 拟方法， 包括： 运动行为观察步骤， 按设定时间间 隔定时利用相机采集实际蛙类动物的运动图像， 形成图像数据集， 所述图像数据集中记录有蛙类 动物位置信息； 运动行为分析步骤， 基于所述图 像数据集提取蛙类动物位置变化信息和蛙类运 动行为参数， 并绘制蛙类动物运动轨迹； 模拟步 骤， 基于所述蛙类动物运动轨迹在稻蛙生态种养 模式中进行蛙类动物的模拟。 与现有技术相比， 本发明采用成本较低、 应用便捷的蛙类动物运动 行为观测方式实现在稻蛙生态种养模式中的蛙 类动物运动行为模拟， 为分解蛙的排泄和运动行 为提供了新的思路， 对研究蛙的运动行为对环境 和其它生物的影响具有重要意 义。 权利要求书1页 说明书4页 附图3页 CN 114494337 A 2022.05.13 CN 114494337 A 1.一种蛙类动物运动行为 量化模拟方法， 其特 征在于， 包括： 运动行为观察步骤， 按设定时间间隔定时利用相机采集实 际蛙类动物的运动图像， 形 成图像数据集， 所述图像数据集中记录有蛙类动物位置信息； 运动行为分析步骤， 基于所述图像数据集提取蛙类动物位置变化信 息和蛙类运动行为 参数， 并绘制蛙类动物运动轨 迹； 模拟步骤， 基于所述蛙类动物运动轨 迹在稻蛙生态种养模式 中进行蛙类动物的模拟。 2.根据权利要求1所述的蛙类动物运动行为量化模拟方法， 其特征在于， 所述运动图像 的采集范围覆盖 蛙类动物的全部活动区域。 3.根据权利要求1所述的蛙类动物运动行为量化模拟方法， 其特征在于， 所述设定时间 间隔为1～10mi n。 4.根据权利要求1所述的蛙类动物运动行为量化模拟方法， 其特征在于， 所述相机为具 有红外夜视功能的定时拍摄相机 。 5.根据权利要求1所述的蛙类动物运动行为量化模拟方法， 其特征在于， 记录所述蛙类 动物位置信息时， 以一蛙类动物的某一 点作为固定参 考位置。 6.根据权利要求1所述的蛙类动物运动行为量化模拟方法， 其特征在于， 所述蛙类动物 位置变化信息基于相邻采集时间的两张运动图像获取， 包括单次观测是否发生位移、 单次 观测发生 位移的像素坐标距离和单次观测发生 位移的实际距离 。 7.根据权利要求1所述的蛙类动物运动行为量化模拟方法， 其特征在于， 所述蛙类运动 行为参数包括日运动频次、 日累积运动距离和平均每次运动距离 。 8.根据权利要求1所述的蛙类动物运动行为量化模拟方法， 其特征在于， 所述蛙类动物 运动轨迹包括轨 迹图或热点图。 9.根据权利要求1所述的蛙类动物运动行为量化模拟方法， 其特征在于， 所述在稻蛙生 态种养模式 中进行蛙类动物的模拟具体为： 以具有移动和弹跳能力的装水气球模拟蛙类动物， 基于所述蛙类动物运动轨迹生成蛙 类运动控制参数， 基于所述蛙类运动控制参数控制装水气球的移动。 10.根据权利要求9所述的蛙类动物运动行为量化模拟方法， 其特征在于， 所述装水气 球连接有舵机， 该舵机与一Arduino板连接， 所述Arduino板中存储有用于生成所述蛙类运 动控制参数、 并基于所述蛙类运动控制参数向所述舵机发送控制信号的计算机程序。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114494337 A 2一种蛙类动物运动行为量化模拟方 法 技术领域 [0001]本发明涉及稻田生态种养技术领域， 涉及一种动物运动行为模拟方法， 尤其是涉 及一种蛙类动物运动行为 量化模拟方法。 背景技术 [0002]稻田生态种养模式是一种在稻田中引入蛙、 鱼、 鸭等生物以促进农业资源利用与 可持续发展的生态农业模式。 对稻田生态种养模式中所引入动物的运动运动行为进行观察 与量化分析， 有利于研究动物运动行为在稻田生态系统中的互作机制及产生的生态效应， 以提高稻田产量。 [0003]目前动物运动行为观察分析方法主要有卫星定位技术(GPS)、 传感器监测技术、 机 器视觉监测技术、 无线射频识别模块(RFID)监测技术、 超宽带(UWB)定位技术等。 其中， 卫星 定位技术多适用于监测 面积广阔且目标动物位置要求精度较低的候鸟迁徙等野生动物活 动的监测； 传感器监测技术多适用于畜禽养殖中对猪、 牛、 羊等大型畜禽的站、 卧、 跑等运动 行为模式进行识别监测； 机器视觉监测技术、 RFID监测技术、 UWB定位技术均需要较为复杂 的监测设备和分析方法， 成本较高。 目前有研究采用UWB定位技术对稻鸭生态种养模式中鸭 子的运动运动行为进 行监测， 该方法需要将定位芯片标签固定于鸭子身 上。 然而， 由于蛙类 动物的体型较小， 定位芯片标签难以固定在蛙的身 上， UWB定位技术难以应用于蛙类动物 运 动行为的监测。 发明内容 [0004]本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种蛙类动物运动 行为量化模拟方法， 采用成本较低、 应用便捷的蛙类动物运动行为观测方式实现在稻蛙生 态种养模式中的蛙类动物运动行为模拟， 以探究蛙类动物运动行为对稻田生态系统的影 响。 [0005]本发明的目的可以通过以下技 术方案来实现： [0006]一种蛙类动物运动行为 量化模拟方法， 包括： [0007]运动行为观察步骤， 按设定时间间隔定时利用相机采集实际蛙类动物的运动 图 像， 形成图像数据集， 所述图像数据集中记录有蛙类动物位置信息； [0008]运动行为分析步骤， 基于所述图像数据集提取蛙类动物位置变化信息和蛙类运动 行为参数， 并绘制蛙类动物运动轨 迹； [0009]模拟步骤， 基于所述蛙类动 物运动轨迹在稻蛙生态种养模式中进行蛙类动物的模 拟。 [0010]进一步地， 所述运动图像的采集范围覆盖 蛙类动物的全部活动区域。 [0011]进一步地， 所述设定时间 间隔为1～10mi n。 [0012]进一步地， 所述相机为具有红外夜视功能的定时拍摄相机 。 [0013]进一步地， 记录所述蛙类动物位置信息时， 以一蛙类动物的某一点作为固定参考说　明　书 1/4 页 3 CN 114494337 A 3