使用LabVIEW进行物体追踪图像处理分析

    近年来，伴随着科技的进步，生物科技也成为一个相当热门的研究，其中包含了药物学、行为科学…等多项领域。而不论是哪一项领域的研究，都必须由大量的动物实验来探讨或验证一些现象。早期，动物行为量测主要是靠实验人员，由人力的观察为主，用人工的方式来记录其行为变化。但这存在着相当多的问题，像是观察时间太久而造成的误差、或是不同的观察者对相同的行为表现，有着不同的认定。因此，自动化的动物行为量测方法，其重要性相对的提升。不仅能省下大量观察实验时所花费的人力，更能提高量测的准确性。
     由于近年来生物科技的备受重视，使得环境监测的重要性也开始显现出来，而其中，又以生物感测器的量测最需要将其实验数据做详尽的讨论及分析。所以，微生物行为量测实验，成为取得行为条件非常关键的方式，之后便可由大量的实验数据用以进行分析以及验证。所以对于此点，挑选草履虫来作为观察及研究的对象。由于草履虫能直接反应出自身的感受，并且对外在环境所产生的改变能明显的反应出，是个很好的研究对象。如此一来，便可提供观察者，由量测大量的实验数据来进行分析及验证，利用此，以达到环境监测的实行。
     在草履虫的观察及量测方面，日本许多国家对此有着多年的实验及研究，但其研究所搭配的庞大硬体设备，如：高速摄影机、高精密度XY移动平台、以及电脑周边配备…等，其高成本，是我们于学术研究上无须去追从的。因此我们利用LabVIEW视频开发中的功能，针对草履虫的活动方式，自订出一套利于辨识和追踪的演算法，用以记录草履虫的移动轨迹及环境下的移动模式。
    而系统人机的部份，设计包括了背景画面的显示视窗、原始影片的显示视窗、和处理过程与辨识的显示视窗、以及移动显示画面、轨迹显示画面、位置(X , Y)资料呈现、判断的草履虫数量、移动速度…等多项结果呈现。并且由和电脑的连结，能于PC视窗直接呈现轨迹的移动并记录，以提供于研究人员做详尽的分析。可直接由大量记录的影片及分析，了解环境对草履虫的影响，无须耗费人工费时又费力的在显微镜下慢慢观察，且无法直接记录其变化，改善了以往所遇到的问题。而本研究更加上了模拟显微镜XY移动平台，用以将草履虫此观察物锁定于视窗中心，如同于制作的XY平台，利用其移动以追踪待测物，让研究者能更容易地观察与记录。