Um sistema de código aberto para registro e análise de dados comportamentais categóricos, morfológicos e cinemáticos em animais de laboratório

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Crozara, Marcela Guitarrara Nirschl
Data de Publicação: 2017
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFSC
Texto Completo: https://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/181451
Resumo: Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2017.
id UFSC_b0a82a72260e3004b27af27d7a806c09
oai_identifier_str oai:repositorio.ufsc.br:123456789/181451
network_acronym_str UFSC
network_name_str Repositório Institucional da UFSC
repository_id_str 2373
spelling Um sistema de código aberto para registro e análise de dados comportamentais categóricos, morfológicos e cinemáticos em animais de laboratórioEngenharia elétricaAnimaisComportamentoProcessamento de imagensTécnicas digitaisDissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2017.O registro de eventos comportamentos por meio de arquivos de vídeo permite uma análise objetiva nos estudos de etologia. Aliado às técnicas de processamento digital de imagens, como a extração de características cinemáticas e morfológicas por métodos de rastreamento, é possível alcançar maior objetividade experimental. O ETHOWATCHER® é um software de distribuição gratuita destinado à análise comportamental, em tempo real ou por vídeo, integrado por módulo de extração e registro de descritores cinemáticos e morfológicos por rastreamento, e por módulo de registro de descritores categóricos do comportamento. Neste trabalho, desenvolveu-se uma nova versão do ETHOWATCHER®, com código aberto e maior compatibilidade de vídeo (formato e resolução). Além disso, novas opções como segmentação da análise em intervalo de tempo e/ou múltiplas áreas foram acrescentadas. O software foi desenvolvido em C++, na platarforma Qt Creator 4.1.0, com o auxílio de bibliotecas de visão computacional e processamento de imagens OpenCV 3.1. Testes de validação foram realizados com vídeos de objetos inanimados numa arena. Identificaram-se (testes de Friedman e Wilcoxon) diferenças significantes (p<0,05) para centro de massa, área e comprimento de objetos imóveis, de geometria e em posicionamento distintos. Já a distância percorrida apresentou variação da ordem de décimos de milímetro, porém, sem diferença significante (p<0,05) entre as análises. Em teste de validação de formatos de vídeo, observaram-se diferenças significante (p<0,05) na distância percorrida, área, comprimento e pixels alterados, para objetos imóveis de diferentes tamanhos centrados na arena. Em testes de validação de objetos em movimento, detectaram-se diferenças significante (p<0,05) na distância percorrida, área, comprimento e pixels alterados, para diferentes posicionamento dos objetos. Resultados de variação angular total indicaram, em média, concordância superior a 94% com o esperado. Os resultados da validação apontam para a existência de um erro intrínseco no cálculo dos descritos que não dependem exclusivamente dos algoritmos implementados no software, mas também das condições de filmagem dos vídeos (posição da câmera, resolução e qualidade da imagem, iluminação) e da seleção dos parâmetros de calibração realizada pelo usuário.Abstract : Behavioral scoring through video files allows a more objective analysis in ethology studies. In addition to techniques of digital image processing, such as the extraction of kinematic and morphological characteristics by tracking methods, it is possible to achieve greater experimental objectivity. ETHOWATCHER® is a free software for behavioral analysis, in real-time or by video, composed by a module of extraction and recording of kinematic and morphological descriptors by tracking, and by a score module of categorical descriptors of behavior. In this work, a new version of ETHOWATCHER® has been developed, open source and with greater video compatibility (format and resolution). In addition, new options such as analysis segmentation in time interval and / or multiple areas have been added. The software was developed in C++, on Qt Creator 4.1.0 platform, with aid of computer vision libraries and image processing OpenCV 3.1. Validation tests were performed with videos of inanimate objects in an arena. Significant differences (p <0.05) were identified (Friedman test and Wilcoxon test) for center of mass, area and length of immobile objects of different geometry and positioning. The traveled distance presented variation in order of tenths of a millimeter, however, without significant difference (p <0.05) between analyzes. In validation test of video formats, significant differences (p <0.05) in traveled distance, area, length and altered pixels was observed for motionless objects of different sizes centered in the arena. In validation tests of moving objects, significant differences (p <0.05) were detected in the traveled distance, area, length and altered pixels, for objects in different positions. Results of total angular variation indicated, on average, agreement higher than 94% with that expected. The validation results point to an intrinsic error in the descriptors estimation that do not depend exclusively on software algorithms, but also on the video shooting conditions (camera position, image resolution and quality, lighting) and the selection of the calibration parameters performed by the user.Marino Neto, JoséUniversidade Federal de Santa CatarinaCrozara, Marcela Guitarrara Nirschl2017-11-28T03:23:19Z2017-11-28T03:23:19Z2017info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesis210 p.| il., gráfs., tabs.application/pdf348691https://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/181451porreponame:Repositório Institucional da UFSCinstname:Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)instacron:UFSCinfo:eu-repo/semantics/openAccess2017-11-28T03:23:19Zoai:repositorio.ufsc.br:123456789/181451Repositório InstitucionalPUBhttp://150.162.242.35/oai/requestopendoar:23732017-11-28T03:23:19Repositório Institucional da UFSC - Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)false
dc.title.none.fl_str_mv Um sistema de código aberto para registro e análise de dados comportamentais categóricos, morfológicos e cinemáticos em animais de laboratório
title Um sistema de código aberto para registro e análise de dados comportamentais categóricos, morfológicos e cinemáticos em animais de laboratório
spellingShingle Um sistema de código aberto para registro e análise de dados comportamentais categóricos, morfológicos e cinemáticos em animais de laboratório
Crozara, Marcela Guitarrara Nirschl
Engenharia elétrica
Animais
Comportamento
Processamento de imagens
Técnicas digitais
title_short Um sistema de código aberto para registro e análise de dados comportamentais categóricos, morfológicos e cinemáticos em animais de laboratório
title_full Um sistema de código aberto para registro e análise de dados comportamentais categóricos, morfológicos e cinemáticos em animais de laboratório
title_fullStr Um sistema de código aberto para registro e análise de dados comportamentais categóricos, morfológicos e cinemáticos em animais de laboratório
title_full_unstemmed Um sistema de código aberto para registro e análise de dados comportamentais categóricos, morfológicos e cinemáticos em animais de laboratório
title_sort Um sistema de código aberto para registro e análise de dados comportamentais categóricos, morfológicos e cinemáticos em animais de laboratório
author Crozara, Marcela Guitarrara Nirschl
author_facet Crozara, Marcela Guitarrara Nirschl
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Marino Neto, José
Universidade Federal de Santa Catarina
dc.contributor.author.fl_str_mv Crozara, Marcela Guitarrara Nirschl
dc.subject.por.fl_str_mv Engenharia elétrica
Animais
Comportamento
Processamento de imagens
Técnicas digitais
topic Engenharia elétrica
Animais
Comportamento
Processamento de imagens
Técnicas digitais
description Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2017.
publishDate 2017
dc.date.none.fl_str_mv 2017-11-28T03:23:19Z
2017-11-28T03:23:19Z
2017
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv 348691
https://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/181451
identifier_str_mv 348691
url https://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/181451
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv 210 p.| il., gráfs., tabs.
application/pdf
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFSC
instname:Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)
instacron:UFSC
instname_str Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)
instacron_str UFSC
institution UFSC
reponame_str Repositório Institucional da UFSC
collection Repositório Institucional da UFSC
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFSC - Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1808652306532532224

Registros relacionados