高帧率工业相机的主要功能在于以足够清晰度捕捉蜜蜂快速的飞行动态，以消除运动模糊。通过以每秒 50 帧 (fps) 的速度录制，这些设备提供了“冻结”快速移动蜜蜂所需的时间分辨率，否则标准传感器会将它们显示为模糊的条纹。
自动化监测的成功取决于原始输入数据的质量。高帧率捕捉将运动模糊转化为清晰、可分析的图像，使算法能够从高速飞行中提取精确的行为指标。
高帧率的技术必要性
最小化运动模糊
蜜蜂移动速度很快，尤其是在进出蜂箱时。由于快门速度相对于蜜蜂的运动较慢，标准相机通常会产生模糊的图像。
高帧率相机缩短了每帧的曝光时间。这确保了蜜蜂身体的边缘保持清晰和明确，这是准确数字分析的先决条件。
实现关键点检测
现代监测系统依赖于关键点检测算法来自动化数据收集。这些算法扫描图像以识别特定的解剖特征。
为了正确运行，软件必须区分头部和螫针。高帧率的录像提供了算法以高置信度锁定这些快速移动的小目标所需的清晰度。
从像素数据到行为指标
确定身体方向
一旦成功识别出头部和螫针，系统就可以计算出蜜蜂的身体方向。这两个关键点的相对位置形成一个矢量，指示蜜蜂的朝向。
估算进出方向
通过分析一系列帧中的方向矢量，系统可以确定蜜蜂的轨迹。
这使得研究人员能够自动将运动分类为进入（返回的觅食者）或退出（离开的蜜蜂）。这些事件的准确计数对于评估蜂群的活动水平和觅食强度至关重要。
区分监测工具
高速 vs. 静态成像
选择适合观察特定行为的相机至关重要。高帧率相机专门用于蜂箱入口处的动态飞行分析。
相比之下，计算卫生行为 (HB) 通常依赖于高分辨率静态成像。这些设备以 0 小时和 24 小时的间隔拍摄快照，以计算封盖巢房的数量和移除率，这项任务的分辨率比帧率更重要。
光敏性和环境
高帧率录制通常需要充足的光线来支持快速快门速度。
对于在黑暗中操作的蜂箱内部监测，红外相机系统是更好的选择。与高速光学相机不同，红外系统可以对社会行为（如清洁或育雏）进行 24 小时连续观察，而不会干扰蜂群的昼夜节律。
为您的目标做出正确选择
为了最大限度地提高监测系统的有效性，请将您的硬件与您需要捕获的特定行为数据相匹配。
- 如果您的主要重点是觅食和交通：优先考虑高帧率相机（50 fps+），以准确跟踪飞行路径并计算进出事件，而不会出现运动模糊。
- 如果您的主要重点是蜂群健康和卫生：优先考虑高分辨率静态成像或红外系统，以记录巢房移除率和内部社会互动，而不会干扰蜂箱。
通过专门为飞行分析使用高帧率相机，您可以将混乱的运动转化为关于蜂群活动的精确、可操作的数据。
总结表：
| 特征 | 高帧率相机 | 高分辨率静态成像 | 红外 (IR) 系统 |
|---|---|---|---|
| 主要用途 | 飞行动态与交通追踪 | 卫生行为 (HB) 监测 | 蜂箱内部社会行为 |
| 主要优势 | 消除运动模糊 (50+ fps) | 高细节用于巢房计数 | 黑暗中 24 小时观察 |
| 数据输出 | 进出矢量与速度 | 封盖巢房移除率 | 清洁、育雏与社会互动 |
| 最适合 | 商业养蜂场交通分析 | 选择性育种与健康检查 | 研究蜂群昼夜节律 |
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参考文献
- Tomyslav Sledević, Darius Andriukaitis. Keypoint-Based Bee Orientation Estimation and Ramp Detection at the Hive Entrance for Bee Behavior Identification System. DOI: 10.3390/agriculture14111890
本文还参考了以下技术资料 HonestBee 知识库 .
