Təbii mühitdə heyvanların qovluq peşə və tutmaq kimi mürəkkəb işləri yerinə yetirdikdə davranışlarının incə detallarını təsvir etmək çətin bir səylərdir. Yırtıcı quşlar üçün, yüngül GPS və inersiya ölçmə vahidləri kimi ümumiyyətlə istifadə olunan izləmə üsulları quşların mövqeyini və bədən hissəsinin hərəkətinin və ya hərəkət edən xarici obyektlərin incə detallarını eyni zamanda izləyə bilməz. Burada başda quraşdırılmış, bağsız, 4π kamera sistemi hazırladıq ki, yüksək qətnaməli bir ətraf mühit skanerinin birləşməsi ilə, vahid təbiətdə hava təqibini həyata keçirən sərbəst uçan Harris'in şahın (Parabuteo unicinctus) baş mövqeyinin və istiqamətinin ətraflı üçölçülü ölçməsini təmin etdi. Bu sabit başla quraşdırılmış görüntüleme yanaşması təbii mühitlərdə uçuş trajektoriyasının yenidən qurulmasına, baş hərəkətinin, optik axının və hədəf mövqeyinin ətraflı miqyaslaşdırılmasına imkan verdi, qus hava hədəflərini izləyir və tutur.
Təbii mühitlərdə heyvan davranışının ələ keçirilməsi1,2,3,4,5,6,7 xüsusilə incə kinematikaya və ya heyvanın mürəkkəb ətraf mühit xüsusiyyətləri ilə qarşılıqlı əlaqəsini ölçmək üçün çətin bir səylərdir8. Son on ildə yüksək qətnaməli heyvanların izləməsinə bir sıra üsullar inkişaf etdirilmişdir. Bu üsullar azad davranış zamanı heyvan kinematikasının miqdarlaşdırılmasına imkan verir9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19 və vizual səhnə yenidən qurulmasına imkan verir20,21,22,23,24. Bu yanaşmaların əksəriyyəti heyvanların üçölçülü (3D) mövqe və hərəkətinin yenidən qurulması üçün kalibrlənmiş sinxronlu yüksək sürətli, yüksək qətnaməli kamera dəstlərinin istifadəsinə imkan verən bir laboratoriya mühitini tələb edir. Bu da heyvanların qarşılıqlı əlaqədə olduğu ətraf mühitin mürəkkəbliyini və məkan ölçülərini məhdudlaşdırır və davranış repertuarının sadələşdirilməsinə səbəb olur25,26,27. Təbii mühitin ev məsafələri üçün tipik olan böyük fiziki ölçülər, kameraların üst-üstə düşən görmə sahələrinin tələblərinə görə mövqenin 19,22,23-cü ölçülü yenidən qurulması üçün görüntü əsaslı izləmə metodlarını praktik etməyəcəkdir. Digər bir yanaşma, heyvanların trajektoriyasının mövcud rəqəmsal topografik xəritələrlə əlaqələndirilməsinə imkan verən heyvanlar tərəfindən istifadə olunan cihazlardan istifadə edərək qlobal naviqasiya peyk sistemindən (GNSS) istifadə etmək idi28,29,30,31,32,33,34,35,36,37,38. Ən azı yer üzündə yaşayan heyvanlar üçün oxşar bir yanaşma, yüksək qətnaməli rəqəmsal xəritələr yaratmaq üçün dron əsaslı fotometriyadan istifadə etməkdir. Bununla birlikdə, bu yanaşmalar məhdud çəkilmə qabiliyyətinə malik kiçik heyvanlar üçün məkan dəqiqliyi (metr aralığında) məhduddur. Procesdən sonrakı kinematikə 42,43,44,45 kimi GNSS yanaşmaları yüksək dəqiq məkan izləməsini təmin edir, lakin baş istiqamətini ölçməmələrinin mənfi cəhətlərinə malikdirlər. Yüksək qazanclı antenlər GNSS qəbulunun pozulmadığı mühitə ehtiyac duyurlar və kiçik və ya daha yüngül heyvanlar üçün çətin olurlar. Bu məhdudiyyətlər heyvanın ətraf mühit xüsusiyyətləri və obyektləri ilə qarşılıqlı əlaqəsini ölçmək üçün məhdudiyyətlər yaradır, məsələn, yırtıcı əşyalar və ya xüsusiyyətlər2. Heyvanlardan istifadə olunan kamera sistemləri8 heyvanların izləməsinin digər bir imkanını təmin edərkən eyni zamanda davranışın eyni zamanda izləmə imkanını da təmin edir. Burada, təbii mühitdə hava təqibini həyata keçirən sərbəst uçan Harriss şahzadə (Parabuteo unicinctus) -də yüksək qətnaməli ətraf mühit skanerlərini xüsusi hazırlanmış başla quraşdırılmış hər istiqamətli (4π steradians) kamera sistemi ilə birləşdirərək əldə etdik. Bu da xarici görünüşü göstərir.
Biz başda quraşdırılmış görüntü sistemini azad uçuşda olan quşların mövqe və baş istiqamətinin nəticə çıxarılmasına, eyni zamanda hava hədəfinin tutulduğu zaman nisbi hədəf mövqelərini və bədən xüsusiyyətlərinin dinamikasını kimi ətraf mühit hadisələrinin təsvir edilməsinə imkan verməyə hazırladıq. Biz iki görüntü sensoru ilə birləşdirilmiş xüsusi lens setini hazırladıq (Fig. 1a) hər bir lensi ilə 6 g kamera sisteminin qurulmasına imkan verən 210° görüş sahəsi ilə, sensor tərəfindən 190° ilə 210° arasında məhdudlaşdırılmış, birlikdə 360° ətrafı əhatə etməyi təmin edən bir sistem (Şəkil. 1b) Lenslər (Fig. 1c) görünüş sahəsində piksel qətnaməsinin dəyişməsini minimuma endirmək üçün bərabər məsafədə dizayn edilmişdir (Şəkil. 1d, e), nəticədə kalibrasiya sonrası bütün görmə sahəsində aşağı bir yenidən atılma səhvinin olması (şəkil. 1f və genişləndirilmiş məlumatlar Fig. 1) İki kamera (1,920 × 1,080 px2 hər biri 60 Hz-də qeydə alınır) bir yüngül çəki qabı ilə əhatə edilmişdir. Bu, bir başlıq əkininə magnets vasitəsilə geri qaynaqlana bilər19,21,24 və ya Harris'in şahları tərəfindən geyinilən xüsusi dəyişdirilmiş şahın qabı (Şəkil.1a və Genişləndirilmiş məlumat Şəkil) əkininə bağlana bilər. 2) Batareya və qeyd elektronikaları yüngül bir sırt çantasında (22,5 g) yerləşdirilib, maqnitlərlə quşun arxasında bir arnesə bağlanıb və kabl bant yolu ilə kameralara qoşulub (Gecirilmiş məlumat rəqəm. 2)
Kamera sisteminin proqnozlaşdırılmış qətnaməsini xarakterizə etmək üçün sistemə 46,47,48 xüsusi kamera kalibrasiyası proqramı ilə ChArUco (Şahs qutusu + Kordona Universitetinin (ArUco)) 49,50 lövhə istifadə edərək kalibrasiya etdik. Kalibrasiya sensordakı piksel koordinatlarını kameradan ətrafdakı 3D məkanda olan istiqamətlərə əlaqələndirir (Şəkil. 1e və Genişləndirilmiş məlumatlar Fig. 1, hər iki kamera üçün orta radial qətnamə dərəcəyə 5,7 piksel və dərəcəyə 6,1 piksel ± 0,3 piksel standart sapma, müvafiq olaraq, dərəcəyə 4,8 piksel, dərəcəyə 5,9 piksel və dərəcəyə 5,0 piksel, dərəcəyə 6,4 piksel arasında dəyişir). Bu, həmçinin iki kameradan olan şəkillərin post hoc hər istiqamətli bir görmə sahəsinə toxunmasına imkan verdi (Fig. 1b) Bundan əlavə, başla quraşdırılmış kamera üçün kiçik bir (12,1 × 12,1 mm2, 0,6 g) inersiya ölçmə vahidi (IMU, Xsens MTi-1) ilə təchiz etdik. 1a), ölçüləri Kalman filtrlə birləşdirmək üçün yer səs-küyünün azaldılması üçün
Xülasə — davamını mənbədə oxuyun.
