Machine vision at a plant scale: methodologies and applications
Vision numérique à l`échelle de la plante : méthodologies et applications
Résumé
Machine vision at a plant scale, which involves an on-field image sensor, allows specific applications, such as plant counting, automatic weeding, or vegetation detailed characterisation. Plant characterisation first addresses agronomical researchers, e.g. for growth modelling or seed selection. But overall, complete technical solutions should then allow the agricultural producers to optimise their cultural operations in terms of product quality, chemical inputs and environmental impact, by taking into account in-field measurements. However, the kind of machine vision approach brings out various difficulties, from outdoors lighting control to leaf overlapping problems. We present here the main techniques that can be used to overcome these difficulties - some of them still being at a research stage - as well as various application examples.
La vision numérique à l`échelle de la plante, qui utilise un capteur d`image sur le terrain même, autorise un certain nombre d`applications spécifiques, inaccessibles par télédétection ou imagerie aérienne : tâches de comptage ou de désherbage en temps réel, mais aussi caractérisation détaillée de la végétation présente. Ces applications intéressent dans un premier temps la recherche agronomique ou assimilée : élaboration de modèles de croissance, sélection de semences, etc. Mais le développement de solutions techniques complètes pour les agriculteurs devrait ensuite leur permettre, par la prise en compte de mesures de terrain, d`optimiser leurs opérations culturales en termes de qualité des produits, de quantité d`intrants et d`impact sur l`environnement. Ce type de vision numérique soulève cependant de nombreuses difficultés, allant de la maîtrise des conditions d`éclairage au problème du recouvrement partiel des feuilles. Nous présentons ici les principales techniques mises en oeuvre pour pallier ces difficultés, dont certaines sont encore au stade de la recherche, ainsi que divers exemples d`applications.