高通量动物行为学视频采集系统

Motif 是奥地利 Loopbio 公司专为定量生物学研究打造的一体化视频记录系统，以整套交付形式提供（含专业相机、工业控制计算机与采集软件），同时适配实验室固定部署与野外便携作业场景。系统以超高清画质、高帧率采集、硬件级多相机同步、长时程稳定录制为核心优势，可广泛应用于动物行为观测、表型筛选、运动力学分析等研究方向，帮助科研人员提升数据质量、降低存储成本、提高实验效率。

Key Features:

一、视频录制与编码画质

· 支持多格式输出：原始无压缩（raw）、无损压缩、H.264/H.265 工业标准编码，编码画质超过蓝光级。

· 配套开源imgstore存储架构，将视频拆分为数据块存储，支持高效帧检索，适配数小时至数周的长时程录制。

二、多相机同步与部署模式

· 支持多相机硬件级同步采集，时间精度可支撑 3D 运动重建、大视场相机阵列搭建。

· 灵活部署模式：单相机单通道、单主机多相机独立采集（Index 模式）、单主机多相机同步采集（Master 模式）、多主机级联扩展（Master/Slave 模式）。

三、录制时长与存储能力

· 无人工时长 / 文件大小限制，录制时长仅取决于实验需求与存储容量，支持 7×24 小时不间断录制。

· 支持实时硬压缩，大幅降低存储占用；可对接实验室 IT 基础设施，自动备份至网络存储。

四、远程控制与可编程接口

· 原生 Web 端操作界面，可通过任意联网设备（笔记本、手机、平板）的浏览器远程配置参数、监控实验进度。

· 开放 HTTP REST API，配套开源python-motifapi封装库，支持程序化控制录制启停、参数调节、任务调度，也可兼容 MATLAB 等其他语言调用。

五、多源数据同步

· 支持外源数据（EEG、行为学数据、环境传感器等）与视频帧同步对齐，时间同步精度达亚毫秒级。

· 可同步记录三类信息：实验元数据（如基因型、分组信息）、每帧的编号与时间戳、环境 / 刺激等额外数据（温湿度、光照、IO 事件），统一存储便于后续联合分析。

六、实验自动化与闭环能力

· 支持 IO 输入输出控制，可驱动刺激设备、采集环境参数，数值可在 UI 中实时查看。

· 可预设完整实验协议：录制时间 / 时长、刺激触发时序、数据自动拷贝归档等，设置后系统自动运行。

· 支持低延迟实时图像流输出，可对接外部图像处理算法实现闭环实验；算法进程与录制系统相互独立，保障录制稳定性。

七、硬件兼容性

· 兼容 Basler、FLIR、XIMEA 等多家主流工业科学相机品牌，可根据应用场景定制选配相机与镜头。

· 支持相机参数、光照状态实时反馈，可监控光照均匀度、对焦状态。

八、授权与运维

· 无单用户授权限制，单套系统可全实验室共享使用，无额外费用。

· 无单相机授权限制，可接入相机数量仅受主机硬件性能约束。

· 系统版本与漏洞修复自动免费推送，即时更新无需额外成本。

案例研究：

在带有气味刺激的风洞中，通过3台摄像机的同步视频来重建美洲大蠊的3D天线运动——即其主动嗅探的行为。

鸽子在交配前会进行求偶表演，人们认为这些表演能够为雌鸟提供有关配偶品质的信息，帮助其做出判断。 一套由4台摄像机组成的系统可以捕捉高速同步视频，从而将行为特征与求偶表演的成功率联系起来。

为了了解游动鱼类的运动学特性，一个由两台摄像机组成的Motif系统会在装有激光照明光束的流动水槽中记录它们的游动行为，从而量化水流情况。

该装置用于记录整个蜂群的觅食与生活状况，可24小时不间断地进行记录，持续时间为3个月。这些数据有助于了解蜜蜂的社会行为，以及这种行为在各个季节中的变化情况。