当两只小鼠开始互动，我们能看清什么
在神经科学研究中，社交行为从来不是“附加指标”。
互相嗅探、理毛、跟随、回避、攻击……这些看似简单的互动，背后往往牵涉到社会认知、情绪调控、神经环路调节等复杂机制。
尤其是在自闭症谱系障碍、精神分裂症、抑郁症等疾病模型研究中，小鼠社交行为的精细变化，往往是判断模型是否成功、药物是否有效的重要依据。
问题是——我们真的“看清楚”了吗？
传统 2D 社交行为分析，卡在哪里
二维视频分析技术已经被广泛使用多年，但在复杂社交场景中，其局限越来越明显。
1 身份混淆：一旦重叠，谁是谁
当两只小鼠发生身体接触、交叉运动或部分遮挡时，2D 追踪极易发生：
- 个体身份互换
- 轨迹断裂
- 后续行为归属错误
一旦“谁发起行为”判断错误，所有后续分析都会被连锁影响。
2 深度信息缺失：看得见，但算不准
二维图像天然缺少 Z 轴信息，因此：
- 无法精确计算真实三维距离
- 难以准确判断头部朝向
- 无法量化高度差、身体轴向
而这些恰恰是社交信号的重要组成部分。
3 行为分类粗糙，仍依赖人工
很多实验仍然依赖：
- 人工逐帧观察
- 主观打分
- 简单运动学参数（如总活动量）
复杂的动态社交序列（如“单向靠近 → 嗅探 → 跟随”）往往无法自动识别。
4 数据难以回溯
当结果存疑时：
- 很难快速回溯到具体视频帧
- 分析过程与原始数据脱节
- 重复性验证成本高
这与当前科研对数据透明度和可复现性的要求并不匹配。
如果从一开始就在三维空间里分析呢
围绕“双鼠交互”这一高频科研场景，一湾生命科技构建了一套完整的 3D 社交行为分析方案。
它不是单一算法升级，而是：
- 多视角采集
- 三维骨架重建
- 个体持续追踪
- 自动行为识别
- 标准化数据输出
- 构成一个完整流程。
整个方案由采集端、计算分析与结果输出两部分构成，各模块分工明确、相互协同。
01 从采集开始：为后续重建与识别打下基础
在三维行为分析中，数据质量直接决定后续重建与识别效果。采集软件主要用于相机标定拍摄与标定计算、控制五个摄像头同步工作，并生成结构化的视频数据。
其核心功能包括：
- 五个相机画面设置（白平衡调节、增益调节、色彩调节等；软件已调试好默认的相机参数，正常情况下直接使用即可）
- 相机标定拍摄与标定计算
- 实验参数设置（帧率、分辨率、适应时长、实验时长、分组名、样本名等）
- 五摄像头同步采集与时间对齐，视频文件结构化存储
- 支持与外部设备联用，可连接打标器等信号触发设备，实现行为视频与外部事件的时间同步记录。
这一阶段的目标，是保证视频数据完整和稳定。
实验核心流程
02 从重建到识别：3D 社交行为分析软件的核心流程
在完成多视角数据采集后，下一步是对视频进行三维重建与行为解析。这一阶段由 3D 社交行为分析软件完成，其核心任务是将原始视频转化为可量化的行为数据。
Step1：建立工程和载入样本数据
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样本有效性检查：在载入样本时，软件会自动检查样本文件结构的完整性及视频数据的可读性，确保数据符合后续分析要求。
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载入进度显示：实时提示导入进度，避免误以为程序无响应。
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重复样本提示：自动识别已导入样本，避免重复加载占用磁盘空间。
Step2：身份识别、二维关键点提取与三维重建
选择软件配置的身份识别模型和二维追踪身体点模型，进行双鼠的个体区分和各16 个身体点的追踪。
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模型测试：在正式批量处理前，随机抽取视频帧进行模型匹配度测试，评估模型在当前数据批次中的适配情况，避免在全部数据处理完成后才发现识别偏差。
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二维关键点提取和三维重建：软件对视频进行二维关键点检测，并基于多视角数据完成三维骨架重建。分析过程中提供实时进度显示与日志记录功能，便于及时查看任务状态及异常中断情况。
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结果查看和质控：支持对每个样本的分析结果进行检查，可回看关键点追踪效果及三维重建轨迹。
Step3： 行为识别
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行为识别模型：软件配置了行为识别模型，包括13类社交行为（单独、单向靠近、相互靠近、单向远离、相互远离、单向头面部嗅探、相互面部嗅探、单向生殖区嗅探、相互生殖区嗅探、单向身体嗅探、相互身体嗅探、跟随、其他聚集），以及10类单鼠自发行为（跳跃、攀爬、站立、驼背、梳理、左转、右转、静止不动、向前移动、原地嗅探）
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分析过程可视化：支持对每个样本的分析进度查看、结果实时展示。
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结果查看与质控：当一个样本完成识别后，即可通过时间轴拖动或按钮点击方式回看识别结果。考虑到模型识别存在误差风险，系统支持对异常识别结果进行人工修正。当前播放的行为片段可高亮显示并精准定位，非常便于质量复核。
Step4：数据结果查看
- 单鼠的运动学参数查看、导出：包括各身体关键点的运动速度和运动强度、小鼠的运动距离以及体型参数（身体高度、角度、长度）等。
- 数据可视化：运动热图、社交行为统计图、行为谱图等可视化。
Step5： 数据结果导出
- 社交行为的结果统计与导出：统计各社交行为的组间占比，结果支持一键导出。
- 单鼠自发行为的结果统计与导出：统计各社交行为的组间占比，结果支持一键导出。
03 产品介绍：3D-AI 小鼠社交行为分析系统（Pro）
3D-AI 小鼠社交行为分析系统（Pro），专注于三维空间内两只小鼠社交行为的精准解析。系统依托 AI 身份追踪技术，可稳定区分并持续追踪双鼠个体，自动量化 13 类社交行为与 10 类自发行为，支持三维骨架重建、多维度参数计算，为动物社交行为研究提供高精度、可量化、全流程的智能分析方案。
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