CN1059741C

CN1059741C - 动物自发活动的检测方法及装置

Info

Publication number: CN1059741C
Application number: CN 94111630
Authority: CN
Inventors: 杨冠玲; 何振江; 吴四喜; 徐嘉红; 何玮; 郭永彩; 谢利利; 郭孝恩
Original assignee: Chongqing University
Current assignee: Chongqing University
Priority date: 1994-01-23
Filing date: 1994-01-23
Publication date: 2000-12-20
Anticipated expiration: 2014-01-23
Also published as: CN1097509A

Abstract

本发明属于药理学中自发活动检测方法及其检测装置。本发明用单光源分束产生光学方阵，并用***模式识别的方法检测动物的自发活动。将动物的活动分解为自发习惯性活动及探究活动，并用测定时间内的总位移。单位时间内的活动强度来评定动物的自发习惯性活动；用直立次数及上跳次数评定探究活动，使二维的检测方法达到了三维的判别效果。本发明在药理学、生物生理学、行为生物学及时辰生物学的研究中有很大应用价值。

Description

动物自发活动的检测方法及装置

本发明属于药理学中的动物自发活动的检测方法及装置。

1986年我们曾在第二届全国光电技术与***学术会上发表了《三维光电自动式药理生体效应自发特性测定》的论文。该论文提出用三维光学模板阵列来描述动物体***，该方法用X、Y、Z三个坐标来测定动物所处的空间的位置，但识别动物***须要形成两个平面的方阵。用此方法形成的装置光点布置比较复杂，信号处理也较繁琐。

1990年日本富山医科药科大学汉和药研究所生物研究部门松木欣等人在《日药理誌》第96期上发表了《マウス運動量の测定及ぴ解析のための新しいシステム》的论文。该论文提出用圆周式光电点阵方法测定动物的自发活动。该方法由于沿径向等角度分布光点(见日本富山医科大学沿半径方向分布光点的方法示意图16)，存在着光点分布不均匀、圆心可能会产生重复计数，而圆盘边缘处又可能产生漏计数的缺点。此外，它仍然要在Z方向上二重布置点阵，结构也较复杂。

药理学中往往要求成组测定动物，而以上两种方法每次仅能测定单个动物的自发活动，要测定一组动物所花的时间比较长，而且测定的结果容易受动物的个体差异及环境条件变化的影响。此外，以上两种方法均不能用二维的检测方法达到三维的识别效果。

专利号为912275081，名称为“微机控制的跳跃箱”的实用新型专利。其构成为：跳跃箱、接口箱、微机。同一微机控制八个跳跃箱。该装置结构复杂，调整不易，只检测动物的跳跃行为。

本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种动物自发活动的检测方法及装置。通过该检测方法及其检测装置能定量地评定动物的自发习惯性活动与探究活动，并用二维的检测方法达到三维的识别效果，实现动物自发活动的科学检测。该检测装置光点分布均匀，结构合理，调整简单，测定结果准确。

为了实现上述发明目的，本发明的技术解决方案是：用单光源分束的方法构成相互垂直的光学方阵，其原理是将单光源置于测定箱的一个角上，在光源的相邻垂直的两个方向上各放置一组光线分束器，分束器上装有反光镜。光源和分束器的位置都可以进行调整，通过调整两组分束器的转角使光源所发出的光，经过两组反光镜反射后形成互相垂直的光学方阵。每组反光镜可为6～24个，反光镜的垂直间距可根据被测动物的大小决定，一般可为7～50mm，如被测动物较大，间距也可更大一些。测定时动物在测试箱内运动，它将挡住光学方阵上不同位置的交叉光点，该信号被两组分束器对边的两组光电元件所接收，光电元件是安装在光电元件线路板上的。我们可设定一个很短的时间间隔，对动物的活动进行采样。设相邻两次采样的时间内，动物由A点运动到B点，它的运动距离，可以根据X和Y方向的点阵位置的变化求得。动物在测试时间内的总位移，是每次采样求得的位移的总和。用这一总位移可以作为评定动物的自发习惯性活动的指标之一。

此外，我们用单位时间内动物的位移来评定活动强度，这一指标也作为评定动物的自发习惯性活动的另一个指标。这一指标对于评定药物的作用时间及药物作用的大小很有用处。

此外，由于动物所处的***不同，如爬行、直立、上跳，它所占有的光点位置和多少都不相同。我们利用动物活动的***特征的不同，用模式识别的方法判别被测动物的爬行、直立与上跳活动，从而将动物的活动分解为自发习惯性活动和探究活动，构成了***方阵的识别。在判别被测动物的爬行、直立与上跳的***时要应用***特征判据K。

K＝f×INT[W/P]×INT[L/P]其中：W 为动物的体宽，

L 为动物的体长，

P 为方阵点间距，

INT为取整，

f 为判据系数，根据动物的运动特点来决定，可取1～1/4。动物体形细而长时可取较小值。当 N_x+N_y≥K 时，被测动物为爬行状态，

0＜N_x+N_y＜K 时，被测动物为直立状态，

N_x+N_y＝0 时，被测动物为上跳状态。其中：N_x，N_y分别表示被测动物在X，Y方向的挡光数。

在光线分束器的对边各放置一组光电元件，动物活动情况的信息将被两排光电元件所接收，并转换为相应的电信号。再经过信号的放大、整形，变成“0”和“1”的数字信号，可以通过计算机读入这些信号。计算机可以是8位的或高位数的。由于光电信号有6～24一共两组信号，故要对这些信号的读入进行按排，首先在采样时间到来时，要同时锁存这些信号，然后由计算机通过接口电路读入这些信号，通过软件对这些信号进行X，Y坐标的拼接，求得动物在方阵中的确切位置，通过计算求出采样时间间隔内动物的位移，并求出单位时间内的活动强度和测定时间内的总位移，以及通过对***特征的模式识别，判别它的直立与上跳，求出直立次数与上跳次数。所求得的结果可通过打印机以数据和图形的形式打印出来。

装置的工作流程图如图32所示，装置在中断模式IM2下工作，它的中断服务子程序流程图如图33所示。

这一检测装置是用光学、机械及电子和计算机技术所构成的检测装置，本检测装置由一个控制箱和测试箱组所组成，测试箱组又由四个测试箱组成，可同时对1～4个动物进行测定，从而减少了环境因素对测定结果的影响。此外，在测试前可先对动物进行筛选，把活动能力基本相同的动物分在同一组进行测试，从而避免了被测动物个体差异对测定结果的影响。本装置测定时间的控制可以直接给定，也可通过键盘进行设置。本装置还具有测定时间的倒计数显示功能，可以随时了解测定时间进行的情况。装置还有自检功能，可以在测定前判断装置工作是否正常，此外还有对干扰的自恢复功能。

本发明的优点在于：

1.用光学方阵法记录动物的活动比目前沿半径方向分布光点的方法更为精确，因为沿半径方向的记录密度存在着中间密，周围疏的缺点，而方阵法在X和Y两个方向上具有同一记录密度，从而克服了这一缺点。

2.用单光源分束法形成方阵比用多光源法结构、调整均较为简单，方便省时，成本低。

3.用***模式的特点判别动物的活动使得二维的检测达到了三维判别的效果。

4.用测定时间内的总位移，单位时间内的活动强度，以及直立次数与上跳次数评定动物的自发活动是科学的。把动物的活动分解为自发习惯性活动及探究活动使得本检测方法及其检测装置不仅在药理学，而且在生物生理学及行为生物学的研究中具有很好的应用前景。

5.给小白鼠注射或服用不同的药物，或同种的药物不同的剂量后，测定其自发活动，得到了以往的测试仪器中没有得到的结果。例如：

a.给小白鼠注射以小剂量的戊巴比妥钠时，动物在测试开始后表

现出明显的兴奋作用，而在大剂量作用下迅速进入抑制状态。

b.测出了同为神经中枢兴奋药物的咖啡因与***对动物自发活

动的不同影响特征。从咖啡因与***对动物的作用看，相同

处在于总位移都明显增加，但***却使反映探究活动的直立

次数与上跳次数明显减少，证实了***具有刺激“盲目的兴

奋作用”的特点。

6.具有自检及自恢复功能。

本发明有以下附图：

图1 自发活动检测装置组成示意图

图2 为图1测试箱的B-B横剖视图

图3 为图2的A-A剖视图

图4 为图3的C-C剖视放大图(反光镜的调整图)

图5为图2的D-D剖视放大图(光源的调整图)

图6光电转换电路原理图

图7信号处理电路原理图

图8信号锁存与缓冲电路原理图

图9硬件电路原理框图

图10显示控制电路原理图

图11图8的其中一路信号处理的电路原理图

图12时钟显示的电路原理图

图13图12中显示小时的十位的电路原理图

图14信号读入与控制电路原理图

图15坐标拼接示意图

图16日本富山医科大学沿半径方向分布光点的方法示意图

图17测定咖啡因的作用时注射生理盐水的对照组活动强度图

图18注射剂量为30mg/kg的咖啡因时的活动强度图

图19注射剂量为10mg/kg的咖啡因时的活动强度图

图20测定***的作用时注射生理盐水的对照组活动强度图

图21注射剂量为6mg/kg的***时的活动强度图

图22注射剂量为12mg/kg的***时的活动强度图

图23注射剂量为18mg/kg的***时的活动强度图

图24测定戊巴比妥钠的作用时注射生理盐水的对照组活动强度

图

图25注射剂量为20mg/kg的戊巴比妥钠时的活动强度图

图26注射剂量为25mg/kg的戊巴比妥钠时的活动强度图

图27注射剂量为50mg/kg的戊巴比妥钠时的活动强度图

图28测定速效枣仁安神胶囊的作用时注射生理盐水的对照组活

动强度图

图29服用剂量为0.075mg/kg的速效枣仁安神胶囊时的活动强

度图

图30服用剂量为0.15mg/kg的速效枣仁安神胶囊时的活动强度

图31服用剂量为0.3mg/kg的速效枣仁安神胶囊时的活动强度图

图32装置工作流程图

图33中断服务子程序流程图

本发明的具体实施例：

图1是本发明的检测装置组成示意图，它由一个控制箱(见图1的5)和四个高度为250mm，长宽为290mm的测试箱(见图1的1，2，3，4)所组成，可同时测定1～4个动物。被测动物置于测试箱内。控制箱用来控制数据的读入和分析计算，得到测试结果，并实现对测试箱数、测定时间、取样时间、装置自检、测试结果打印等功能的控制。图1的6是键盘，它由31个键组成，包括16个数字键0～F，14个命令键和一个复位键。键盘安排如下所示。

0 1 4 7 存储 2小时F 2 5 8 自检 1小时E 3 6 9 下 20分D C B A 上 40分暂停状态表头执行四箱 30分

复位

控制箱与测试箱通过传输线(见图1的10)连接起来。控制箱中有两组显示器(见图1的7和8)，显示器8用来实现控制箱中必要的数字控制的显示，以及检查CPU工作是否正常。显示器7用来倒计数显示测试时间和显示自检情况。测试结果通过打印机(见图1的9)输出。

测试箱的内部结构如图2和图3所示。图2是测试箱(见图1)的B-B横剖视图，它表示光学方阵的构成。图中1是测试箱框架，2为侧板一号，3为光源，4为光线分束器，5为底板，6为活动框架，7为Y方向的光电元件线路板，8为固定座，9为接插件，10为传输线，11为信号放大板插头，12为信号处理板，13为插座，14为X方向的光电元件线路板，15为侧板二号，16为电源插座，17为引线头，18为电源支架，19为电源，20为箱底，21为顶面板。在测试箱内的一角放置一个6v3w的灯泡(见图2的3)，灯泡中心距底板(见图2的5)的高度为12mm左右，可根据实际加工情况来决定。在与灯泡相邻的两边即X、Y方向上各安装有12个光线分束器(见图2的4)，光线分束器的分束光座(见图4的4-2)上垂直安有反光镜(见图4的4-1)，见反光镜的调整图(图4)。通过调整分束光座使反光光束穿过测试箱孔，构成互相垂直的光学方阵，并照射到对应的光电元件光敏面上。调整时要先调整灯丝的高度，使之与测试箱的光束中心位置重合，见本测试箱的A-A剖视图(图3)。图3中3-1至3-7为光源调节装置，4-1至4-5为上述光线分束器的各组件，22为支撑脚，23为活动底板，24为底板支架，25为侧面板，26为提手，27为顶盖板。灯泡调节时首先要松开图5中螺钉(3-2)，移动套筒(3-4)，调节灯丝高度。调节图5(灯泡的调整图)中的螺钉3-1，可调节光源座(见图5的3-5)的水平位置，灯丝的位置可转动灯泡进行调节。图5中其它件为：3-3为绝缘管，3-6为垫圈，3-8为弹簧，3-9为引线。

反光镜的调节见图4，每个反光镜4-1均粘贴在分束光座4-2上，分束光座与底板的接触处是球面的，使反光镜可以旋转。分束光座靠凸面垫圈4-4、凹面垫圈4-3和螺母4-5来固定。这24个反光镜形成了144个垂直交叉光点的光学方阵。相邻两平行光束之间的距离可根据被测动物的大小决定。用于小白鼠自发活动的测定时，最靠边的光束距测试箱壁的距离为7mm，相邻两平行光束之间的距离为14mm。

在两组反光镜的对边各有12个光电接收元件。本装置采用2CR5×5mm的光电池，每个测试箱共有24个，用来接收动物运动时的光信息。每组的12个硅光电池分别被固定在相应的光电元件线路板上(见图2和图3的7)，相应的光电转换电路原理图见图6。光电转换后的电信号送到信号处理板(见图2的12)上，信号处理的电路原理图见图7，其中一路信号处理的电路原理放大图见图11。图6和图7通过JX、JY插头座相连接。24路信号经过6个LM324运算放大器放大后送到74LS14施密特整形器进行整形，然后分别送到3个74LS373锁存器锁存，见信号锁存与缓冲电路原理图(图8)，锁存器的锁存控制信号由CPU控制。图7所示的信号处理电路与图8所示的锁存与缓冲电路通过S1～S24连接起来。

本装置中采用TP801B单板机并外扩并行接口PIO2、时钟显示器、译码器和一个16行微型打印机。它的硬件电路原理框图如图9所示。CPU通过并行接口PIO1控制时钟的显示，如图10所示。PIO1 B口发出的控制信号经74LS138译码，控制时钟的数位，PIO1A口送出显示的数据。该数据通过JXS插座送至时钟显示电路(见图12)，数据的锁存缓冲由74LS377完成，然后通过反相器分别送至各个数位的显示器，本装置采用LC5011-11显示器。图13是图12中显示小时的十位的电路原理图。

CPU通过并行接口PIO2控制1～4箱测试数据的读入，见硬件电路原理框图(图9)和信号读入与控制电路原理图(图14)。TP801B除了要与PIO2口相互通讯，需要 Reset， M1和 IORQ引线之外，还要向PIO2的B口送出译码信号，该信号经4-16译码器74LS154译码去控制1～4箱的选通，以及控制每一箱的74LS373的数据读入。所读入的数据再由PIO2的A口送往TP801B的CPU，从而完成读数的过程。

由于沿X和Y方向各有12路信号，而CPU是8位的，每次只能读入8位数据，因此在读取信号时将X和Y方向的各12路信号分为三组，每组8位。即X和Y方向的第1～8个光电池的输出经后续处理后的信号X₀-X₇，Y₀-Y₇各为一组，而将X和Y方向的第9～12个光电池的输出经后续处理后的信号X₈-X₁₁和Y₈-Y₁₁拼为一组，见坐标拼接示意图(图15)，在软件中用坐标拼接法将这3组8位信号予以还原，还原成包含被测动物在方阵中位置的X₀-X₁₁和Y₀-Y₁₁的信号。

在此基础上，设第i次和第i+1次采样时动物所处的坐标位置为(X_i，Y_i)和(X_i+1，Y_i+1)，可得到在采样时间间隔内动物的位移为：

{ΔS}_{i} = \sqrt{{(X_{i + 1} - X_{i})}^{2} + {(Y_{i + 1} - Y_{i})}^{2}}

设T为测定时间，t_c为采样周期，则在测定时间内的总位移为：

M＝T/t_c其中M为测定时间内的总采样数。

在本装置中采样周期取为33毫秒，测定时间可根据键盘直接设置为20分钟、30分钟、40分钟、1小时和2小时，也可通过操作在1秒～100小时范围内任意设置。

动物在单位时间t内的活动强度以t时间内的平均速度来评定，设t时间内的位移为ΔS，则：

V＝ΔS/t， N＝t/t_c其中N为单位时间内采样次数，则活动强度为：

V = Σ_{i = 1}^{N} {ΔS}_{i}

t称为取样时间，可在1秒～99秒范围内设置，实际测试时常取t＝30秒。

直立次数和上跳次数是通过判别每次采样时动物所处的***情况来决定的，其***特征判据为K。

K＝f×INT[W/P]×INT[L/P]根据动物的不同，W与L的取值也不同。本装置直接用于小白鼠自发活动的测定，一般W取30mm，L取75mm，P＝14mm，f一般为2/5，故K为4。当 N_x+N_y≥4 时，被测动物为爬行状态，

0＜N_x+N_y＜4 时，被测动物为直立状态，

N_x+N_y＝0 时，被测动物为上跳状态。在判别时仅当状态从爬行到直立，再回到爬行状态时才认为直立了一次，同样，仅当状态从爬行到上跳，再回到爬行状态时才认为上跳了一次，而不管直立或上跳期间采样了多少次。

比较聪明的动物将表现出对周围事物的新鲜感，测定这种动物的自发活动时，所记录的直立与上跳次数均较多。故我们用直立次数与上跳次数来评定动物的探究活动，而用测定时间内的总位移和单位时间内的活动强度来评定动物的自发习惯性活动。在测定同属神经中枢兴奋药物的咖啡因与***对动物作用的差异时，用这种评定方法效果很好。

计算机分析计算后的结果由打印机以数值和曲线相结合的形式来表示。数值形式表示如下：

＝Test Results＝

Y/M/D：

T＝**：**：**

t＝** second

S₁＝********mm

S₂＝********mm

S₃＝********mm

S₄＝********mm

J₁＝**** J₃＝****

J₂＝**** J₄＝****

D₁＝**** D₃＝****

D₂＝**** D₄＝****其中：Y/M/D为测试日期，可由测试人填入；

T为总的测定时间(可用时：分：秒来表示)，t为取样时间；

S₁，S₂，S₃，S₄分别为第1-4箱在测试时间内的总位移；

J₁，J₂，J₃，J₄分别为第1-4箱的直立次数；

D₁，D₂，D₃，D₄分别为第1-4箱的上跳次数；

处为实际测试时各参数的具体数值。活动强度一般以V～t曲线的形式表示，从曲线图中可直观地看出对比测试时各动物自发活动之间的差别。活动强度的数值也可根据需要打印出来。

用本装置进行过许多的测试实验，例如：

图18、图19和图21、图22、图23是对二组小白鼠分别注射了不同剂量的咖啡因和***后的测定结果，图17、图20是注射生理盐水的对照组。其总位移、直立次数及上跳次数的结果为：

总位移(mm) 直立次数(次) 上跳次数(次)1咖啡因对照组 00095732 99 92咖啡因30mg/kg 00201222 612 1573咖啡因10mg/kg 00112400 431 754***对照组 00084700 276 335***6mg/kg 00086884 38 86***12mg/kg 00115014 14 07***18mg/kg 00221536 9 0从以上结果可以看出：咖啡因与***兴奋作用的表现在总位移上是相类似的，即随着剂量的增加，总位移也随之增加；但随咖啡因剂量的增加动物的直立次数与上跳次数是增加的，而随***剂量的增加动物的直立次数与上跳次数却是减少的，从而证实了***具有刺激“盲目的兴奋作用”的特点。

图25、图26、图27是不同剂量的戊巴比妥钠对小白鼠自发活动的影响。图24是注射生理盐水的对照组。图25、图26、图27分别是注射剂量为20mg/kg、25mg/kg、50mg/kg的戊巴比妥钠时的活动强度图。从图中可以看出，在小剂量(本例为20mg/kg)的作用下小白鼠表现为明显的兴奋作用，而在大剂量(本例为25mg/kg、50mg/kg)作用下迅速进入抑制状态的情况。

图29、图30、图31是服用不同剂量的速效枣仁安神胶囊对小白鼠自发活动的影响，图28是服用生理盐水的对照组。其总位移、直立次数及上跳次数的结果为：

总位移(mm) 直立次数(次) 上跳次数(次)1速效枣仁安神 00120106 271 97胶囊对照组2速效枣仁安神 00085148 351 82胶囊0.075mg/kg3速效枣仁安神 00033320 154 6胶囊0.15mg/kg4速效枣仁安神 00027958 102 3胶囊0.3mg/kg从中可看出中药速效枣仁安神胶囊在不同剂量时的安神作用。

Claims

1.一种动物自发活动的检测装置，包括测试箱组及其控制箱，打印机，连接每一个测试箱与控制箱的传输线；其特征在于测试箱由1～4个构造相同的测试箱组成；每个测试箱的底部装一底版，调整光源位置的单光源装置位于每个测试箱内的一个角上，并安装在底板上；与该单光源装置相邻的两个相互垂直的方向，且在底板上各布置一组光线分束器；每组光线分束器装有6～24个能调节其位置的反光镜，反光镜之间的垂直距离为7～50毫米；在两组光线分束器对边的光学方阵的两个相互垂直的最远侧面各装有光电元件线路板，该线路板上安装有相对应的光电元件，光电元件的光敏面正对光线方向；各光电元件所接收的信号经处理后通过传输线与控制箱相连。

2.根据权利要求1所述的动物自发活动检测装置，其特征还在于每个光线分束器由一端穿过底板，另一端与底版呈球面接触并向上伸出的分束光座；装在分束光座上端缺口的反光镜；套在分束光座螺杆上且与底版下底面接触的凹面垫圈和与之配合的凸面垫圈；以及装在分束光座螺杆上的螺母所组成。

3.根据权利要求1所述的动物自发活动检测装置，其特征还在于单光源装置由穿过底板孔，其凸缘支撑在底版上的光源座；装入光源座通孔内，其底部有一小孔的套筒；装在套筒内的弹簧；穿过弹簧，其上端支撑在弹簧上的绝缘管；套在光源座上，并与底板下底面接触的垫圈；一端穿过垫圈的径向螺孔，与光源座表面相接触的螺钉；一端穿过光源座的径向螺孔，与套筒外表面相接触的螺钉所组成。

4.根据权利要求1所述的动物自发活动检测装置，其特征还在于在单光源装置相邻的两个相互垂直的方向，且位于底板上，布置两组，每组12个能调节位置的反光镜，在两组反光镜的对面各装有与反光镜相对应的光电元件。

5.一种动物自发活动的检测方法，包括：对被测动物进行筛选、分组，设置测试箱数，设定测定时间与取样时间，将被测动物置于测试箱内，通过光电元件接收被测动物的光信息，通过光电转换电路把光信息转换为相应的电信号，电信号经效大、整形变成“0”和“1”的数字信号，通过计算机读入信号，对信号进行锁存缓冲处理，沿光电元件方向建立平面坐标X、Y，求出被测动物在光学方阵中的确切位置，确定相邻两次采样的时间内动物的位移，求出单位时间内的活动强度和测定时间内的总位移，通过对被测动物***特征的模式识别，判别它的直立与上跳，求出直立次数与上跳次数，将所求结果以数据和图形的形式打印，其特征在于：

(1)在检测前，调整单光源位置、两组光线分束器的转角和反光镜之间的垂直距离，使单光源所发出的光，经两组反光镜反射后，在单光源装置前方所在的底板上方空间，构成相互垂直的光学方阵；

(2)将X、Y方向的各路信号进行拼接，并由计算机读取、分组处理，再通过软件进行光信号还原，还原成包含被测动物在方阵中X、Y方向位置的信息；

(3)用测定时间内的总位移与单位时间内的活动强度来评定被测动物的自发习惯性活动，用直立次数与上跳次数来评定被测动物的探究活动；

(4)建立动物***特征判据K：

K＝f×INT[W/P]×INT[L/P]其中：

W 为动物的体宽，

L 为动物的体长，

P 为方阵点间距，

INT为取整数，

f 为判据系数，根据动物的运动特点来决定，可取1～1/4，动物体形细而长时可取较小值，当 N_x+N_y≥K 时，被测动物为爬行状态，

0＜N_x+N_y＜K 时，被测动物为直立状态，

N_x+N_y＝0 时，被测动物为上跳状态。其中：N_x表示被测动物在X方向的挡光数。

N_y表示被测动物在Y方向的挡光数。

6、根据权利要求5所述的动物自发活动的检测方法，其特征在于读取信号时，将X和Y方向的各12路信号分为三组，每组8位，X和Y方向的第1至第8个光电池的输出经后续处理后的信号X₀-X₇和Y₀-Y₇各为一组，将X和Y方向的第9-12个光电池的输出经后续处理后的信号X₈-X₁₁和Y₈-Y₁₁作为一组，在软件中用坐标拼接法将这三组8位信号予以还原，还原成包含被测动物在方阵中位置的X₀-X₁₁，Y₀-Y₁₁的信号。