水池与房间
摄像头、帧率与看到整个水池
摄像头是你最有耐心的观察者。给它一个清晰的视野。
你报告的每一个指标都只和它所来自的视频一样好。看不到整个水池或会掉帧的摄像头，会悄悄改变路径长度和速度。下面介绍如何设置，才能让你信任这些数字。
常见问题
摄像头能看到整个水池或迷宫吗？
整个追踪区域应几乎占满摄像头图像。购买水池前，确认你的天花板高度和镜头能把它装进画面。如果不能，请联系HVS。当地伦理委员会、许可条件和兽医的意见始终优先。
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HVS：追踪区域应几乎从上到下或从左到右占满画面；先在相同距离用三脚架测试镜头[HVS]。各边都必须在视野内[Nunez 2008]。
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示例：60°镜头看到的宽度约为其离水面高度的1.15倍，所以2 m的水池至少需要约1.75 m的高度，再加一些余量。
摄像头应如何摆放？
摆放摄像头，使水池或迷宫几乎占满画面。1) 调整高度或镜头，直到场地几乎占满视野。2) 整个实验期间保持摄像头设置不变。3) 如果水池装不进画面，通过Support按钮或联系页面联系HVS。
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摆放摄像头，使追踪区域尽可能大，几乎从上到下或从左到右占满画面。使用HVS Image LabCam时，把摄像头对准与迷宫表面距离相同的墙面来测试镜头。整个实验期间保持摄像头设置不变。如果水池无法装进图像，通过Support按钮或联系页面联系HVS。
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实验中途更改摄像头设置会破坏与校准的一致性，所以在正式试次前先设置好，并用模拟试次测试。
如何选择镜头，并设置LabCam或第三方摄像头？
选择在你的安装距离上能对焦、并使场地几乎占满图像的镜头；然后在整个实验期间固定摄像头设置。1) 在三脚架上对准相同距离的墙面测试镜头。2) 使用网络摄像头时，关闭HVS Image，用摄像头自带软件对焦，然后关闭自动对焦。3) 把防闪烁设置为你的电源频率。4) 记下你的设置。
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使用LabCam时，把摄像头固定在三脚架上，对准与迷宫表面距离相同的墙面，逐一试用镜头，直到有一个能正确对焦，且追踪区域几乎占满校准窗口。整个实验期间保持相同的摄像头设置；更改设置（如同更改照明）可能使数据无效，所以要记下设置，以防摄像头被拔掉。使用第三方摄像头时，先退出HVS Image（一次只能有一个程序使用摄像头），打开摄像头的软件（例如Logitech：Quick Capture、Video、Controls），让自动对焦对准场地，然后取消勾选自动对焦使其保持；取消勾选人脸跟随和自动光线功能；只有在优化实验室照明之后才使用亮度和对比度；防闪烁与电源频率匹配。3D追踪时对每台摄像头重复以上步骤。
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在白色旷场上追踪深色动物时，略微模糊的焦点可能有帮助，因为粪便和尾巴会比身体淡化得更浅。对于带手动环的LabCam：测量镜头到地面的距离，在该距离对一个小鼠大小的物体对焦，拧紧调节螺钉，并保持光圈环打开。第三方网络摄像头画面全黑，常常是其自带软件占用了摄像头；把它关掉。如果追踪区域装不进画面，请联系HVS。
追踪应使用什么帧率？
对于路径、潜伏期和区域指标，25-30 fps已足够。一项研究中的每只动物都使用相同的帧率、分辨率和设置。当地伦理委员会、许可条件和兽医的意见始终优先。
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HVS Image以最高60 Hz采样，并为计算指标平滑为每100 ms一个位置[HVS]。全程保持摄像头设置不变[HVS]。由于追踪噪声会扭曲距离和速度，所以需要平滑[Hen 2004]。
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示例：在20 cm/s时，25 fps意味着每帧0.8 cm。潜伏期分辨率为40 ms，对10-120 s的试次可忽略不计。
为什么路径长度或速度会随帧率变化？
低帧率会在急转弯处“抄近路”（路径过短）；高帧率则会加入抖动（路径过长），除非对数据进行平滑。这就是HVS把位置平滑到100 ms的原因。当地伦理委员会、许可条件和兽医的意见始终优先。
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路径长度是移动的距离，由相邻追踪位置之间的距离累加而成；速度是该距离除以时间，所以两者都取决于位置的采样频率。低帧率会在急转弯处抄近路，从而低估路径；高帧率会加入位置抖动，从而高估路径。追踪特征对噪声敏感，需要平滑[Hen 2004]；HVS平滑到100 ms[HVS]。
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示例：模拟：未经平滑时，0.2 cm的抖动在10、25和60 Hz下分别使100 cm的路径增加约1%、7%和44%；100 ms平均后恢复原值。半径2 cm的转弯在5 Hz时被低估约16%，在25 Hz时低于1%。
什么是奈奎斯特频率？为什么它很重要？
要捕捉一个动作，采样速度必须超过其频率的两倍。在25 fps时上限为12.5 Hz：对行走和游泳路径足够，但不足以捕捉胡须摆动或震颤。当地伦理委员会、许可条件和兽医的意见始终优先。
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奈奎斯特频率是采样率的一半，即一段录制能捕捉到的最快动作，所以要记录一个动作，采样频率必须超过其频率的两倍。采样定理[Nyquist 1928; Shannon 1949]。探索性胡须摆动为5-15 Hz，中央凹式胡须摆动为15-25 Hz[Berg & Kleinfeld 2003]，所以理论上至少需要50 fps，实际中需要高速视频。
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经验法则：以所关注最快动作频率的5-10倍采样。混叠在录制后无法消除。平滑是一种低通滤波：100 ms的窗口会抑制约10 Hz及以上的动作。
我的视频在闪动或出现滚动条纹。这是怎么回事？
你的灯光闪烁频率与摄像头帧率产生了拍频。把摄像头的防闪烁设置调到你的电源频率（英国为50 Hz），并使用无频闪灯具。当地伦理委员会、许可条件和兽医的意见始终优先。
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把防闪烁设置为你的电源频率[HVS]。LED电流调制是IEEE 1789的主题[IEEE 2015]。50 Hz市电上的灯以100 Hz闪烁。
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闪烁与帧率之间的拍频是时间混叠[Shannon 1949]。开始前先检查一段录制的视频。
每厘米需要多少像素？
让场地几乎占满图像。对小鼠或大鼠的中心点追踪，横跨水池的标准640像素图像通常就够了。避免视野中出现细条纹或网格，它们可能造成摩尔纹。当地伦理委员会、许可条件和兽医的意见始终优先。
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没有固定的最低值，但覆盖场地每厘米的摄像头像素越多，位置和路径的测量就越精确。追踪区域应几乎占满视野[HVS]。因此，摆放并缩放摄像头，使追踪区域几乎占满图像，并让动物至少有几个像素宽。
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示例：640 px横跨130 cm约为4.9 px/cm（每像素2 mm）。一只小鼠约占40-50 px，但5 mm的爪子只有2-3 px，因此无法可靠分辨。
摄像头摆放与校准密不可分；请参见莫里斯水迷宫校准。