怎样拍出好追踪的视频
追踪器把每一帧和“空场地”的图像比较,以此把动物和场地区分开(见追踪原理)。场地里除了动物以外的任何变化都可能被误认为动物;动物颜色和地面接近,又会很难被找到。大多数追踪问题要在相机这一端解决,而不是在 App 里。
检查清单
| 怎么做 | 原因 | |
|---|---|---|
| 相机 | 装在场地正上方,用支架固定,换动物时不要动 | 厘米是在地面平面上计算的。相机固定,就能用 使用上次设置 沿用校准。 |
| 构图 | 让场地尽量占满画面 | 分析时视频长边会缩到 192 像素。场地在画面里越小,每厘米的像素就越少(见下文)。 |
| 对比度 | 深色动物配浅色地面,或白色动物配深色地面 | 追踪器看的是与背景差异的大小,两种明暗关系都可以,但必须有差异。 |
| 光照 | 均匀的漫射光;没有移动的阴影;水面、亚克力不反光 | 阴影和反光引起的画面变化和动物一样。 |
| 曝光 | 锁定曝光和对焦。在 iPhone 相机里长按场地,直到出现 自动曝光/自动对焦锁定。 | 自动曝光会在深色动物经过画面时改变整幅画面的亮度。 |
| 开始与结束 | 评分时段内手、盖子和实验人员不要入画;或者用分析窗口跳过这段时间 | 评分时段内场地里任何移动的东西都可能被当成动物。 |
| 单只动物 | 每个场地一只动物 | 追踪器只跟踪一只动物。 |
每厘米多少像素?
追踪前,每一帧都被缩放到长边 192 像素。只要场地在画面里不太小,这对小鼠身体来说足够。
| 场地在 16:9 画面中的大小 | 缩放后每厘米像素数 | 意味着 |
|---|---|---|
| 40 cm 旷场,占画面宽度 60 % | 约 2.9 像素/cm | 小鼠身体约 25 像素长,很充裕 |
| 70 cm 十字迷宫,占画面宽度 55 % | 约 1.5 像素/cm | 时间和进臂次数准确,但总距离偏高(见验证) |
在能拍全场地的前提下,构图越紧越好。把手机转到让画面长边对着场地长边,也有帮助。
视频格式、分辨率和时长
- 格式:iPhone 能播放的都可以,如 H.264 或 HEVC 编码的 MOV、MP4。其他相机拍的视频可以通过隔空投送、“文件”App 或 U 盘传到手机上。
- 分辨率:720p 或 1080p 足够。4K 也可以,但解码更慢,因为每一帧最后都会缩到 192 像素。
- 帧率:不限。App 按视频里记录的时间戳每秒取 10 帧,所以 25、30、60 fps 得到的时间基准一样。
- 时长:没有固定上限。视频越长分析越久,中途可以暂停和继续。
动物总得动一动
“空场地”的图像是用均匀分布在整段视频里的 21 帧算出来的。只要动物在大多数帧里都在别处,地面就能露出来,背景就是对的。有两种情况需要注意:
- 动物在同一处待了很长时间(十字迷宫的闭合臂、长时间僵直、水迷宫的平台上)。如果不处理,静止的动物会被算进背景,留下一个“幽灵”。追踪器会自动识别并修补(原理)。
- 动物从头到尾一动不动,无法和背景分开。任何基于背景的方法都追踪不了这种视频。
各实验范式的建议
- 明暗箱:如果暗箱有盖,动物进入暗箱后就看不见了,这是正常的。打开 看不到小鼠时计为在暗箱 后,这些样本计入暗箱时间。只校准能看到的底面,并相应设置明箱长度。
- 水迷宫:把水调成不透明,颜色要和动物形成对比。避免顶灯在水面上反光。探索测试时平台看不见,要在习得阶段先记下平台位置。
- Barnes 迷宫:光照要亮且均匀。洞是暗的,深色小鼠探洞时头会“消失”在洞里,所以洞区设得比洞本身大。
- 新物体识别:物体不要投下长长的影子。物体中心在校准时标记。
- 恐惧条件化:整个过程中箱内光照保持不变。如果 CS 是在开始时点亮的灯光,所有像素会同时变化,在那一瞬间看起来像动物在动。被动物踢动的垫料也会计为运动。
- 一个画面里有几个场地:每次分析只看校准的那个场地,所以同一段视频可以按场地分别分析,每次单独校准。
能剪就剪
如果视频开头是把动物放进场地的过程,可以在导入前先在“照片”里剪掉,或者在分析窗口里把 起始于 设为希望开始评分的那一秒。水迷宫和 Barnes 迷宫对应的是 试次在视频中的起点。
