FR3054662A1 - Procede et dispositif de mesure de densite d'insectes - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un procédé de mesure de taux d'occupation d'insecte et un dispositif de prise de mesure autonome fiable et efficace. Ce procédé de mesure de densité d'insectes comporte: une étape de mesure d'une valeur d'un paramètre de rayonnement électromagnétique A, en particulier la luminance, d'une zone d'analyse (2) exposée aux insectes, et d'une valeur du paramètre de rayonnement électromagnétique B, en particulier la luminance, d'une zone témoin (3) sans insecte; et une étape de calcul d'un rapport R entre la valeur mesurée A et la valeur mesurée B, ledit rapport étant R=A/B ou B/A. L'invention concerne également un dispositif (1) configuré pour réaliser le procédé.

Description

Titulaire(s) : DEMAND SIDE INSTRUMENTS Société par actions simplifiée.

Demande(s) d’extension

Mandataire(s) : WOLFGANG NEUBECK - GRUNECKER.

PROCEDE ET DISPOSITIF DE MESURE DE DENSITE D'INSECTES.

FR 3 054 662 - A1

L'invention concerne un procédé de mesure de taux d'occupation d'insecte et un dispositif de prise de mesure autonome fiable et efficace. Ce procédé de mesure de densité d'insectes comporte: une étape de mesure d'une valeur d'un paramètre de rayonnement électromagnétique A, en particulier la luminance, d'une zone d'analyse (2) exposée aux insectes, et d'une valeur du paramètre de rayonnement électromagnétique B, en particulier la luminance, d'une zone témoin (3) sans insecte; et une étape de calcul d'un rapport R entre la valeur mesurée A et la valeur mesurée B, ledit rapport étant R=A/B ou B/A. L'invention concerne également un dispositif (1) configuré pour réaliser le procédé.

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Procédé et dispositif de mesure de densité d’insectes

La présente invention se rapporte au domaine de la détection et/ou de la surveillance d'insectes. La présente invention concerne ainsi un procédé et un dispositif de mesure de densité d’insectes.

Dans te domaine agricole, l’amélioration des rendements des cultures passe par une prévention des animaux nuisibles en quantifiant journellement ceux-ci. Différents types de capteurs sont utilisés à cette fin. Des collecteurs d’insectes sont disposés dans les surfaces cultivées et sont relevés d’une manière très régulière, d’où une main d'œuvre importante nécessaire à cet effet.

Plusieurs procédés à base de caméra ont été proposés afin de réduire cette main d'œuvre tel que les demandes de brevets JP 2003 304788, JP 2008 099598, JP 2012 161269 et CN 10481 3993. Tous ces procédés consistent à retenir les insectes qui se sont posés sur un élément de mesure visualisé par une caméra et, ensuite à analyser les types d'insectes par un traitement informatique (analyse d’images) afin de délivrer l’information quantitative souhaitée.

L’analyse d’images est un sujet complexe qui nécessite un mode calculatoire important, d’où un traitement lent et contraignant avec de plus un besoin énergétique important. II est donc difficile de réaliser des dispositifs autonomes en énergie.

Ces données représentent l’état d’une zone de culture restreinte, la couverture d’un champ implique plusieurs systèmes de ce type, l’économie de main d'œuvre est annulée par le coût d’exploitation de cet ensemble de systèmes.

Ces données sont importantes pour planifier le traitement par pesticide des champs de récolte. Etant donné la grosseur des zones d'application, ces traitements sont coûteux aux fermiers et une optimisation de ces traitements est souhaitable. Le traitement par pesticide d'un champ de récolte est souvent fait avec une grande quantité de pesticides, pour essayer de toucher la plus grande variété d'insectes. En outre, ces traitements ont des répercutions sur le coût des récoltes mais aussi sur la qualité des récoltes elles même (pesticides absorbés), sur l'environnement (pollution) et ainsi sur la santé public.

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L’invention a pour objet de connaître et contrôler de manière plus efficace la population d'insecte présente dans un champ de récolte. La présente invention a pour objet de répondre à ces besoins en procurant un dispositif simple d’emploi et de faible coût d’utilisation, utilisant un procédé permettant un traitement des données efficace et rapide.

L’objet de l’invention est réalisé par un procédé de mesure de densité d’insectes comprenant une étape de mesure d'une valeur d'un paramètre de rayonnement électromagnétique A, en particulier la luminance, d’une zone d’analyse exposée aux insectes, et d'une valeur du paramètre de rayonnement électromagnétique B, en particulier la luminance, d’une zone témoin sans insecte; et une étape de calcul d'un rapport R entre la valeur mesurée A et la valeur mesurée B, ledit rapport étant R=A/B ou B/A. La luminance mesurée correspond à la quantité de lumière qui est réfléchie par une surface particulière, ici la surface de la zone d'analyse et la surface de la zone témoin. Par ce procédé, on obtient une valeur représentative de la densité d'insecte. Ce procédé est moins coûteux en traitement des données et permet de remplacer avantageusement l'analyse d'image connu de l'art.

Selon une alternative de l'invention, la valeur 1-R peut être utilisée au lieu de la valeur R. Dans le cas ou R=A/B, le rapport peut devenir très faible lors de mesure de taux d'insecte élevé. Il peut être donc mieux indiqué de parler d'un accroissement de la valeur mesurée pour un problème de compréhension de la mesure.

Selon une alternative de l'invention, une mesure de densité temporelle d'insectes D peut être obtenue. Ce taux de variation de la densité d'insectes est égal au rapport de [R(t1 )R(tO)]/(t1 -tO), R(t1) étant le rapport calculé à l'instant t1 et R(tO) étant le rapport calculé à l'instant tO, et t1-tO étant l'intervalle de temps de la mesure. Ce taux de variation donne révolution temporelle du paramètre représentative de la densité d’insecte.

Selon une autre alternative de l'invention, les paramètres de rayonnement électromagnétique A et B peuvent être optimisés par le paramètre d’Albédo correspondant à l’énergie lumineuse globale reçue sur la zone d’analyse, en particulier due à une adaptation du temps d’intégration t de la mesure, inversement proportionnel à l’énergie reçue. Le paramètre d’Albédo, ou encore coefficient de réflexion, est la réflectivité diffuse ou pouvoir réfléchissant d'une surface. Son utilisation ici permet d'optimiser la précision du calcul du rapport associé.

Selon une variante de l'invention, le procédé peut comporter une étape de géo-localisation de la position P où les valeurs A et B sont mesurées par un moyen de localisation. Ainsi une mesure de la densité localisée, par exemple dans un champ d’un agriculteur, est obtenue.

Selon une variante de l'invention, les données de mesures peuvent être transmises par une unité de transmission à un centre de traitement externe, lesdites données de mesures comportant les valeurs mesurées A et B et/ou les positions P des valeurs mesurées et/ou les rapports calculés R et/ou D. La transmission des données permet un traitement centralisé des données en particulier pour plusieurs dispositifs de mesure de densité d’insectes répartis dans un ou plusieurs champs pour obtenir une vue d'ensemble de la situation.

Selon une variante de l'invention, le procédé peut comprendre une étape d'établissement d'une carte représentant Sa densité d’insectes en utilisant au moins une partie des valeurs R, P, D, A et B. Une telle carte donne à l’utilisateur un diagnostic précis et précoce des zones à traiter avec des pesticides et permet une optimisation du dosage des pesticides. Cette optimisation du traitement de pesticide des zones de récolte se traduit par une réduction des coûts associés et par un traitement moins nocif pour l'environnement.

L’objet de l’invention est également atteint par le dispositif de mesure de densité d’insectes qui comprend un moyen de mesure et un moyen de calcul pour réaliser au moins partiellement les étapes telles que décrites ci-dessus. Ce dispositif permet de réaliser un procédé qui est moins coûteux en traitement des données.

Selon une autre variante de l'invention, le dispositif de mesure pour mesurer la densité d'insectes, en particulier selon le procédé détaillé précédemment, peut comprendre un moyen de mesure avec un premier substrat pour réaliser la mesure A dans la zone d’analyse, un deuxième substrat pour réaliser la mesure B dans la zone témoin et un moyen pour mesurer le paramètre de rayonnement électromagnétique A et B, en particulier la luminance, dans les deux zones, en particulier un capteur optique. Le dispositif permettant la mesure de densité est un dispositif simple à réaliser, et donc de bas coût.

Selon une autre variante de l'invention, le premier substrat peut comprendre une couche collante, servant de piège à insecte. Les insectes vont s’accumuler sur le substrat permettant une mesure fiable de la population d'insecte. Selon une autre réalisation de l’invention, la zone entre le moyen pour mesurer et le deuxième substrat peut être couvert par une moustiquaire. Ainsi la zone témoin reste dépourvue d’insectes.

Selon une autre réalisation de l'invention, au moins une partie du dispositif, en particulier au moins un des deux substrats, peut être imprégné de phéromones. Dans un mode de réalisation un papier buvard imprégné de phéromones peut être utilisé. II peut s'agir de phéromones prédéterminées en fonction des espèces d’insectes comptées souhaitées. Un te! piège à phéromone est un appât chargé d'hormones sexuelles odorantes destiné à attirer les insectes. La détection d'insecte peut donc être ciblée pour un diagnostic plus précis, permettant un traitement des cultures par pesticides plus focalisé et donc plus efficace.

Selon une autre réalisation de l'invention, le dispositif peut comprendre une armature maintenant le premier substrat juxtaposé au deuxième substrat essentiellement sur un même plan et essentiellement perpendiculaire à l'axe optique du moyen pour mesurer les paramètres de rayonnement électromagnétique. Cela permet au capteur optique de percevoir les deux zones en même temps avec les mêmes caractéristiques de prise de vue et de mise en forme du signal, ce qui permet d'avoir des mesures fiables et stables dans le temps.

Selon encore une autre réalisation de l'invention, le dispositif peut comprendre une source lumineuse d’au moins une longueur d'onde prédéterminée, pour attirer les insectes. Pour certaines espèces, il est plus avantageux de les attirer par une source lumineuse ayant une longueur d'onde spécifique, par exemple UV ou jaune. De cette manière, la détection d'insecte peut être ciblée pour un diagnostic plus précis, permettant un traitement des cultures par pesticides plus efficace.

Selon une variante de l'invention, la source lumineuse peut être installée sur la face cachée du premier et/ou deuxième substrat par rapport au capteur optique. Cela permet de limiter la quantité d'illumination provenant de cette source lumineuse captée par le capteur optique, et d'obtenir une mesure fiable du paramètre de rayonnement provenant des zones témoin et d'analyse.

Selon une autre caractéristique de l'invention, un ou plusieurs capteurs secondaires peuvent être intégrés au dispositif, en particulier un capteur de température, notamment de l'air et du sol, d'humidité, de pH et un capteur de déplacement. Ils permettent d'obtenir d’autres paramètres intéressants pour le traitement des champs. Par exemple, une mesure de pH, d'humidité et de température de la terre, de température de l'air et/ou une mesure de déplacement du dispositif. La mesure de la température sert de prédiction de la mesure du nombre d’insectes. La mesure de déplacement se fait à l’aide d’un capteur électronique mesurant l’accélération en coordonnées 3D, ceci afin de vérifier le bon positionnement du dispositif dans le temps, une alarme peut être envoyée en cas de changement notable de ces données qui normalement restent stables, indiquant par exemple une chute ou un vol du dispositif. L'utilisation de l'ensemble de ces données de mesures permet une anticipation du traitement et donc une meilleure régulation de l'écosystème de culture.

Selon une variante de l'invention, le capteur optique peut comprendre une matrice de capteurs multi-spectraux. Un exemple de capteur multi spectraux peut être le capteur TCS3490x de AMS, qui possède une perception des couleurs rouge, vert, bleu, panchromatique et proche infra-rouge. Il est donc possible de faire une mesure panchromatique, sur tout le spectre, ou pour une longueur d'onde précise (couleur) qui permet de différencier certains types d’insectes recherchés et d’en extraire un rapport de mesure. On obtient un système de détection ciblé. Selon une variante, le capteur optique comprend deux groupes de capteurs, un dédié à la zone d’analyse et l’autre à la zone témoin. Des capteurs de type CCD ou CMOS peuvent également être utilisés.

Selon une variation de l'invention, le capteur optique peut comprendre une lentille devant la matrice de capteurs, en particulier une lentille asphérique, encore plus en particulier d’un rapport diamètre/focale inférieur à 0,6, de préférence d’environ 0,5 et placée de façon défocalisée par rapport au plan d'image. Ceci a pour avantage une perception par une mosaïque restreinte de capteurs multi spectraux: chaque point de mesure intègre une large zone perçue, et permet une détection fiable des valeurs de luminance des zones de test.

Selon une caractéristique complémentaire de l’invention, le dispositif peut comprendre un système de mesure configuré pour réaliser une mesure panchromatique et/ou à une seule longueur d’onde. Cela permet d'obtenir une densité d'insecte globale ou bien de différencier certains types d'insectes recherchés et d’en extraire une densité d'insecte spécifique, on obtient un système de détection polyvalent permettant l’analyse globale et/ou ciblée.

Selon une caractéristique complémentaire de l'invention, le dispositif peut comprendre un dispositif autonome de fourniture d'énergie, en particulier un capteur photovoltaïque. Le dispositif autonome de fourniture d’énergie permet d’obtenir un dispositif de mesure essentiellement autonome en énergie. Ceci permet l’installation du dispositif de mesure à plusieurs endroits d’un champ sans avoir besoin d’installation de lignes électriques.

Selon une autre caractéristique complémentaire de l'invention, le dispositif de mesure de densité d'insectes peut comprendre un dispositif de localisation, en particulier une unité GPS. Cela permet de connaître la position du dispositif lors de la prise de mesures. Ce qui permet de pouvoir utiliser plusieurs dispositifs sur une grande surface et donc d'obtenir des informations sur la densité d'insectes pour toute la zone de surveillance.

Selon une autre réalisation de l'invention peut comprendre une unité de transmission de données à un centre de traitement externe permettant ainsi le traitement des données centralisé. De préférence il s’agit d’une transmission sans fils, de type Sigfox, Lora, sms ou tout autres standards de communications sans fils.

Selon une variante, le dispositif de mesure peut comprendre un piège à insecte pour déclencher une action à partir du moment qu'un certain seuil R|_imite est observé.

L’objet de l’invention est également atteint par un système d'établissement d'une carte d'insecte qui comprend un dispositif de mesure d'insecte comme décrit précédemment et un centre de traitement externe pour établir une carte de densité d’insecte à partir d'au moins une partie des valeurs A, B, R, P et D. Avec une tel carte on obtient une vue d'ensemble de la situation par rapport à la présence des insectes. De plus la carte peut regrouper non seulement un champ mais toute une région afin de gérer des problématiques de grande échelle. La grande quantité d'informations assure une mesure statistique fiable et une prédiction plus juste.

L'invention peut être comprise en se référant à Sa description suivante prise conjointement avec les figures annexées, dans lesquelles des références numériques identifient les éléments de l'invention.

La figure 1 représente schématiquement le dispositif de mesure selon une première réalisation de l’invention.

La figure 2 représente schématiquement le capteur optique faisant partie de la première réalisation de l'invention.

La figure 3 représente schématiquement le sous ensemble optique dudit capteur optique.

La figure 4 montre un cas d’utilisation des résultats du dispositif de mesure.

La figure 5 montre un schéma fonctionnel du procédé de mesure de densité selon l’invention.

Le dispositif de mesure de densité d’insectes 1, également appelé insectomètre par la suite, illustré en figure 1 comprend un premier substrat comme zone d’analyse 2 et un deuxième substrat comme zone témoin 3 et un moyen pour mesurer la luminance des deux zones, ici un capteur optique 4.

Dans ce mode de réalisation, le premier substrat 2 et le deuxième substrat 3 sont juxtaposés et agencés dans un même plan qui est essentiellement perpendiculaire par rapport à l’axe optique 5 du capteur optique 4. La juxtaposition des zones de mesures est horizontale comme montrée sur la figure 1 mais pourra également être différente, par exemple verticale.

La zone d’analyse 2 et la zone témoin 3 correspondent à deux zones de même dimension, de teinte claire et de même nature, par exemple une feuille de PVC transparente. Le volume définit par la zone témoin 3 et le capteur optique 4 est protégé de toutes intrusions d’insectes par une moustiquaire 6. La zone d’analyse 2 servant de piège à insectes qui sont plutôt de teinte sombre, comprend une couche collante pour attraper des insectes 7. La zone d’analyse 2 dans ce mode de réalisation est enduite d'un produit adhésif, en particulier de glue, pour attraper les insectes 7. Au moins une partie de l’insectomètre, en particulier au moins un des deux substrats de la zone d’analyse 2 ou de la zone témoin 3, est enduite d’un ou de plusieurs type de phéromones pour attirer des insectes. Les phéromones sont des substances chimiques comparables aux hormones, émises par la plupart des animaux et qui agissent comme des messagers entre les individus d’une même espèce, transmettant aux autres individus des informations qui jouent par exemple un rôle dans l'attraction sexuelle.

Le capteur optique 4 peut être un capteur TCS3490x de AMS ou un capteur CCD ou CMOS.

L’insectomètre comprend une source lumineuse 8 d'une longueur d'onde ou d’une plage de longueur d’onde spécifique, en particulier UV et/ou jaune pour pouvoir attirer certaines espèces. Normalement, les pièges lumineux sont sélectifs c'est à dire qu'ils projettent une lumière d'une longueur d'onde qui n'attire pas les Insectes auxiliaires qui eux sont utiles.

Dans un exemple de réalisation, une plage de longueur d’onde pour laquelle une grande majorité des insectes sont sensibles est entre 380 nm et 315 nm, avec un maximum d’efficacité atteint aux environs de 365 nm, et/ou pour le bleu avec un pic autour de 450 nm et/ou pour le vert autour de 550 nm. La source lumineuse 8 est installée derrière la zone d’analyse 2 et/ou la zone témoin 3 par rapport au capteur optique 4.

L’insectomètre 1 comprend une armature 9 qui porte le premier substrat avec la zone d'analyse 2 et le deuxième substrat avec la zone témoin 3 dans un plan. L’insectomètre comprend également quatre barres de renforts 10a, 10b, 10c, 10d qui positionnent le capteur optique 4 afin de maintenir son axe optique 5 perpendiculaire au plan de la zone d’analyse 2 et de la zone témoin 3. De plus, le capteur optique 4 est positionné de telle manière à ce que son axe optique 5 se trouve au centre dudit plan, soit à la limite centrée de la jonction de la zone d’analyse 2 et de la zone témoin 3. L’armature 9 est tenue par un support global 12 qui est en général planté dans un champ 13.

Selon des variantes, le support global 12 peut aussi comporter un ou plusieurs capteurs secondaires 14, 15. Ces capteurs secondaires peuvent être positionnés dans la partie plantée, capteur 14 et/ou dans la partie non plantée, capteur 15. Le ou les capteurs 14 permettent, par exemple, une mesure du pH et/ou de l'humidité et/ou la température de la terre du champ 13. Le ou les capteurs 15 permettent, par exemple, une mesure de la température de l'air, de l'humidité, du vent et/ou un mouvement de l’insectomètre 1. Dans une alternative, un ou plusieurs des capteurs peuvent être agencé dans ou sur l’armature 9.

L’insectomètre 1 comporte aussi un toit 16 qui sert d’abri pluviométrique. Le toit 16, dans une variante, peut être couvert par un dispositif autonome de fourniture d’énergie, ici une unité de capteurs solaire 17, de préférence un film photovoltaïque. La figure 1 montre également une antenne 18 faisant partie d’un système de transmission de données. L’unité de capteurs solaire 17 fournit l’énergie nécessaire pour alimenter le capteur optique 5 à travers une connexion électrique située sur une barre de support 19, les capteurs secondaires 14, 15 si présents, ainsi que pour le traitement des données et pour la transmission des données.

L’insectomètre peut selon une variante, être connecté à un piège à insecte pour pouvoir déclencher un traitement si R dépasse un certain seuil RiimiteSelon une variante, l’insectomètre peut aussi être déposé directement sur le sol 13, sans support global 12. De cette façon, une mesure de densité d'insecte peut être faite pour obtenir une analyse de la population d'insecte au sol.

Le système fonctionne de la manière suivante. Un insecte 7, attiré par le ou les phéromones ou bien par la lumière de la source lumineuse 8, se pose sur la zone d'analyse 2. L’insecte 7 y reste collé et est piégé. Une mesure d’une valeur d’un paramètre de rayonnement électromagnétique, en particulier la luminance A, de cette zone d’analyse 2 est collectée en même temps que la valeur du paramètre de rayonnement électromagnétique, en particulier la luminance B, de la zone témoin 3 qui est dépourvue d’insectes, par le capteur optique 4.

Des données supplémentaires peuvent être collectées par les capteurs secondaires 14 et 15 situés sur le support global 12, telle qu’une mesure du pH et/ou de l'humidité et/ou Sa température de la terre, ou bien encore une mesure de Sa température de l'air, de l'humidité ou du vent par exemple. Les données mesurées sont transmises par une liaison électrique dans le support global 12 via un ou plusieurs des renforts 10a, 10b, 10c, 10d à une unité de traitement de données, par exemple dans le capteur optique 4. Ensuite la transmission des données mesurées est faite par une unité de transmission via l’antenne 18 vers un centre de traitement externe.

La transmission des données peut être faite pour l'ensemble des données mesurées ou bien seulement pour une partie des données mesurées, dépendant de l'application voulue et du traitement ultérieur des données nécessaire. II est aussi possible de ne transmettre aucune des données mesurées et de les stocker sur un moyen de stockage de données ou elles peuvent être téléchargées ultérieurement.

Lorsque la zone d’analyse 2 atteint un taux de couverture d’insectes supérieur à un seuil prédéfini, une nouvelle feuille de PVC transparente et enduite de glue recouvrant ladite zone d’analyse 2 peut être déployée automatiquement et un signal correspondant est transmis par l’unité de transmission pour en informer un centre de traitement externe.

Ainsi on obtient une mesure ciblée du taux d'insectes.

Le capteur optique 4 montré dans la figure 1 est illustré plus en détail en figure 2. Pour les éléments portant les mêmes référence que des éléments déjà décrits, référence est faite à la description de la figure 1.

Le capteur optique 4 comporte une lentille 20 devant une unité de capteurs 21 qui est reliée à un multiplexeur de données 22. L’unité de capteurs 21 correspond à une matrice de deux groupes de capteurs multi spectraux 21a et 21b. Le multiplexeur de données 22 transmet les données à une unité de calcul 23.

De plus, le multiplexeur de données 22 peut être lié à d’autre éléments, tel qu’une unité de localisation 24, par exemple une unité GPS, un capteur d'Albédo 25, les capteurs secondaires 14 et/ou 15 présents sur le support global 12, une unité de mesure de la température 26 et une unité de mesure du déplacement du dispositif 27.

Le capteur optique 4 comprend en plus une unité de transmission de données 28 recevant les résultats de l’unité de calcul 23 pour les émettre via l’antenne 18. L’unité de transmission 28 peut utiliser un protocole standard de transmission sans fils, par exemple de type LORA, Sigfox, sms, etc.

ίο

Le capteur optique 4 comprend également une unité de gestion de l'alimentation en énergie 29 reliée à l’unité des capteurs solaires 17 par une connexion électrique dans une barre de support 19 et qui distribue l’énergie au travers des diverses unités intégrées dans le capteur 4 et plus général dans l’insectomètre 1 pour assurer son alimentation électrique.

Tous ou au moins une partie de ces components du capteur optique 4 peuvent être agencés sur une carte électronique 30.

Le capteur optique 4 fonctionne de la manière suivante. II mesure un paramètre de rayonnement électromagnétique A de la surface d'analyse 2 incluant les insectes et un paramètre de rayonnement électromagnétique B de la surface de référence 3, ce paramètre étant en particulier la médiane de ('histogramme de luminance. Ces deux valeurs A et B sont saisies par les deux groupes de capteurs 21a et 21b à travers la lentille 20 et sont ensuite transmises à l’unité de calcul 23, au travers du multiplexeur de données 22, qui en calcule un rapport R de densité, définit comme R=A/B ou B/A. La valeur 1-R peut aussi être utilisée.

L'unité de calcul peut également être configurée pour calculer d’autres paramètres, comme un taux de variation. Le taux de variation sur un intervalle de temps t-t1-tO, ou dénommé encore densité temporelle D, est une indication de l’évolution de la présence d’insecte. D est égal au rapport (R1 -R0)/(t1 -tO), R1 étant le rapport calculé au temps t1 et R0 Se rapport calculé au temps t1, t1-tO étant l'intervalle de temps entre la mesure au temps tO et au temps t1.

Le capteur d'Albédo 25 mesure l’énergie totale de l’illumination globale de l’environnement et transmet la donnée à l’unité de calcul 23 au travers du multiplexeur de données 22, afin d’assurer l’optimisation de la mesure énergétique par une adaptation du temps d’intégration t de la mesure inversement proportionnel à l’énergie reçue. Ceci optimise la précision du calcul du rapport R.

Le système de localisation 24 permet de référencer les valeurs mesurées A et B par rapport à la localisation Pi du dispositif de mesure de densité d’insecte 1. On parlera alors de Ai et Bi en position Pi.

Les résultats de calcul Rî(t) ainsi que la donnée référencée Pi sont transmis à l’unité de transmission 28 pour l’envoi des données au centre de traitement externe 40. Les données transmises peuvent correspondre à toutes les données Ai, Bi, Ri, Di et Pi en fonction du temps ou seulement à une partie des données, i. e. Ai et/ou Bi et/ou Ri et/ou Di et/ou Pi. De plus, une partie des calculs ou la totalité des calculs peuvent se faire au centre de traitement externe 40. Le centre de traitement externe 40 peut être un ordinateur de l’agriculteur, un smartphone ou une tablette, ainsi qu’un centre de calcul spécialisé d'un tiers.

Les données mesurées et/ou les résultats de calcul peuvent aussi être gardés dans une unité de stockage dans le capteur optique 4, pour une utilisation ultérieure des données. Le dispositif étant compact, il est possible de le transporter au centre de traitement externe 40 et de pouvoir donc accéder aux données à ce moment là. Alternativement les données peuvent être récupérées par tout moyen de transfert de données, par exemple en utilisant une liaison USB ou WIFI pour transférer les données. Dans ce cas, l'antenne de transmission 18 n'est pas nécessaire dans l’insectomètre 1 et peut être supprimée.

Les données collectées par les capteurs secondaires 14 et 15 situés sur le support global 12 sont transmises par une liaison électrique dans le support global 12 et une des barres de renfort 10a, 10b, 10c ou 10d à l'unité de calcul 23 également via le multiplexeur de données 22. Ces données peuvent également être d’abord traitées dans l’unité de mesure de la température 26 et/ou dans l’unité de la mesure de déplacement de l'insectomètre 27. La mesure de la température 26 sert de prédiction pour la mesure du nombre d’insectes. Lors de l'installation de plusieurs capteurs dans un champ, les insectes étant plus attirés dans une zone chaude, la mesure de température corrobore la mesure du taux d'insecte. La mesure de déplacement 27 peut se faire à l’aide d’un capteur électronique mesurant l’accélération en coordonnées 3D, ceci afin de vérifier le bon positionnement du dispositif 1 dans le temps, une alarme peut être envoyée en cas d’une variation au delà d’un seuil prédéterminé du placement. Une variation importante peut être liée à une chute ou au vol du dispositif 1.

La figure 3 représente schématiquement le sous ensemble optique 50 dudit capteur optique 4 montré dans les figures 1 et 2, référence est faite à la description détaillée ci-dessus. La figure 3 illustre la simplicité du dispositif de prise de vue du capteur optique 4.

La lentille asphérique 20 est placée à l'entrée du réceptacle 52 du capteur optique 4, à l'intérieur duquel sont localisés les capteurs multi spectraux 21a et 21b. La lentille asphérique 20 est de rapport diamètre/focale petit, c'est-à-dire d’une valeur plus petite que 0,6, de préférence d'environ 0,5, afin de limiter la distance d entre le plan de la zone d’analyse 2 et le capteur optique 4 (voir figure 1).

La lentille 20 a en particulier, un diamètre supérieur à la diagonale de la mosaïque de l’ensemble des capteurs multi spectraux. Le rapport diamètre/focale petit de la lentille permet de localiser les capteurs multi spectraux 21a et 21b à une distance 54 légèrement différente de la distance focale du plan image 56, ce qui entraîne un flou de l’image perçu.

Ceci présente un avantage pour une perception par une mosaïque restreinte de capteurs multi spectraux 21a et 21b: chaque point de mesure intègre une large zone perçue, et permet une détection fiable des valeurs de luminance des zones de test. Le réceptacle 52 du capteur optique 4 assure le maintient en place de la carte électronique 30 et de la lentille 20 et permet aussi une occultation de la lumière ambiante aux capteurs 21a et 21b.

En regardant les figures 1 à 3 on observe que le capteur optique 4 voit en intégralité la zone d’analyse 2 et la zone témoin 3. Le capteur est positionné d’une manière symétrique, l’axe optique 5 convergeant au centre de la jonction des deux zones 2 et 3, sur un plan image constitué des deux groupes de capteurs multi spectraux 21a et 21b. Ainsi, ces deux groupes de capteurs multi spectraux 21a et 21b, perçoivent la valeur A de l’énergie lumineuse réfléchie par la zone d’analyse 2 pour l’un et la valeur B de l’énergie lumineuse réfléchie par la zone témoin 3 pour l’autre, ou encore dite la valeur de luminance ou de manière plus générale le paramètre de rayonnement.

Ces deux groupes de capteurs multi spectraux 21a et 21b sont agencés de manière à être juxtaposés verticalement ou horizontalement, en fonction du positionnement de la zone d’analyse 2 par rapport à la zone témoin 3.

Une autre réalisation de l’invention comprend l'usage d'un seul groupe de capteurs, en particulier multi spectraux, placé au centre de l'axe optique, pour lire tes valeurs mesurées A et B. L'usage de deux groupes de capteurs, comme décrit précédemment, est aussi possible avec un autre type de capteur, en particulier des capteurs de type CCD, CMOS, ou la détection de couleur, en particulier pour tes cas d’une détection à une longueur d'onde prédéterminée.

La figure 4 montre un cas d’utilisation des résultats du ou plusieurs dispositifs de mesure 1 dans une zone étendue, tel qu’un ou plusieurs champs d’une région afin d’établir une lutte raisonnée basée sur le piégeage de surveillance et un traitement au juste dosage.

Le centre de traitement externe 40 reçoit la donnée de taux d’insectes géo-localisée Ri, Pi pour tous les dispositifs de mesure (i) de 0 à η, n étant le nombre de dispositifs installés dans la zone à contrôler.

A partir de ces donnés une carte de densité d’insecte 62 est établie par un programme informatique fonctionnant dans le centre de traitement externe 40. Dans la carte 62 un symbole est dessiné sur un plan pour chacun des n insectomètres ou dispositifs de mesure 1 pour les positions Pi, avec en combinaison la valeur Ri associée.

Ce même programme informatique dessine des zones regroupant la même classe de valeurs Ri, inférieure à Ra en zone 64, de Ra à Rb en zone 65, de Rb à Rc en zone 66 et supérieure à Rc en zone 67. Dans cet exemple, la zone 67 est considérée comme étant infectée et donc à traiter par l’agriculteur. Pour la zone 66 un traitement par anticipation peut être prévu.

L’invention permet un traitement au plus juste dosage par évaluation du seuil pour déclencher les traitements au dessus d'un seuil critique, ainsi qu'un traitement localisé, ou seulement les zones infectées, tel que 67, sont traitées.

La variation de cet indice Ri peut être visualisée en tant que zones de différentes classes et représente le risque de destruction de la récolte. Selon une variante, un piège à insecte peut être connecté à l’insectomètre ce qui permet de déclencher une campagne de traitement localisée et instantanée.

La figure 5 représente un schéma fonctionnel d’une réalisation du procédé de mesure de densité selon l’invention en utilisant un dispositif de mesure 1 tel que décrit ci-dessus.

L'étape 71 correspond à la prise de mesure des valeurs A et B par le capteur optique 4 à un temps t. Selon une variante, l’énergie globale déterminée par le capteur Albédo 25 est utilisée pour déterminer le temps d’intégration du signal mesuré.

L'étape 72 correspond à la détermination de la position P en utilisant l’unité de localisation 24. La position P correspond à la localisation du dispositif 1 dans la zone à surveiller.

Lors de l'étape 73 l’unité de calcul 23 détermine le rapport R(t) et/ou D(t).

Lors de l'étape 74 les données et/ou résultats de l’étape 3 sont transmis par l’unité de transmission 28 au centre externe de traitement 40.

Pendant l’étape 75 une carte de densité d’insectes tel que montrée dans la figure 4 est établie dans le centre externe de traitement 40.

Ce procédé de mesure du taux d'occupation d'insectes d'une surface par rapport à une même surface témoin est extrêmement simple et suffisamment précis pour une évaluation des traitements à effectuer. H permet d'élaborer un dispositif de prise de mesure autonome applicable d'une manière universelle.

Un certain nombre de modes de réalisation de l’invention ont été décrits. Néanmoins, on comprendra que diverses modifications et améliorations peuvent être apportées sans s'écarter des revendications suivantes.

Claims (22)

1. Revendications

   1. Procédé de mesure de densité d’insectes comprenant:

   une étape de mesure d'une valeur d'un paramètre de rayonnement électromagnétique A, en particulier la luminance, d’une zone d’analyse exposée aux insectes, et d'une valeur du paramètre de rayonnement électromagnétique B, en particulier la luminance, d’une zone témoin sans insecte; et une étape de calcul d'un rapport R entre la valeur mesurée A et la valeur mesurée B, ledit rapport étant R=A/B ou B/A.
2. 2. Procédé selon la revendication 1, comprenant une étape de calcul de mesure d'une densité temporelle d'insectes (D) qui est égal au rapport de [R(t1 )-R(tO)]/(t1 -tO), R(t1) étant le rapport calculé à l'instant t1 et R(tO) étant le rapport calculé à l'instant tO, et t1 -tO étant l'intervalle de temps de la mesure.
3. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les paramètres de rayonnement électromagnétique A et B sont optimisés par le paramètre d’albédo, en particulier due à une adaptation du temps d’intégration t de la mesure, inversement proportionnel à l’énergie reçue.
4. 4. Procédé selon une des revendications 1 à 3, comprenant une étape de géolocalisation de la position P où les valeurs A et B sont mesurées par un moyen de localisation.
5. 5. Procédé selon une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les données de mesures sont transmises par une unité de transmission à un centre de traitement externe, lesdites données de mesures comportant les valeurs mesurées A et B et/ou les positions P des valeurs mesurées et/ou les rapports calculés R et/ou D.
6. 6. Procédé selon une des revendications 1 à 5, comprenant une étape d'établissement d'une carte représentant la densité d’insectes en utilisant au moins une partie des valeurs R, P, D, A et B.
7. 7. Dispositif de mesure de densité d’insectes comprenant un moyen de mesure et un moyen de calcul pour réaliser les étapes d'une des revendications 1 à 6.
8. 8. Dispositif de mesure pour mesurer la densité d'insectes selon la revendication 7, le moyen de mesure comprenant:

   un premier substrat (2) pour réaliser la mesure A dans la zone d’analyse ; un deuxième substrat (3) pour réaliser la mesure B dans la zone témoin et un moyen (4) pour mesurer le paramètre de rayonnement électromagnétique A et B, en particulier la luminance, dans les deux zones, en particulier un capteur optique.
9. 9. Dispositif de mesure selon la revendication 8, dans lequel au moins le premier substrat (2) comprend une couche collante.
10. 10. Dispositif de mesure selon une des revendications 7 à 9, dans lequel au moins une partie du dispositif, en particulier au moins un des deux substrats (2, 3), est imprégné de phéromones.
11. 11. Dispositif de mesure selon une des revendications 7 à 10, comprenant une armature (12) maintenant le premier substrat (2) juxtaposé au deuxième substrat (3) essentiellement sur un même plan et essentiellement perpendiculaire à l'axe optique (5) du moyen (4) de mesure des paramètres de rayonnement électromagnétique.
12. 12. Dispositif de mesure selon une des revendications 7 à 11, comprenant en outre une source lumineuse (8) d’au moins une longueur d'onde prédéterminée.
13. 13. Dispositif de mesure selon la revendication 12, dans lequel la source lumineuse (8) est positionnée sur la face cachée du premier substrat (2) ou du deuxième substrat (3) par rapport au capteur optique (4).
14. 14. Dispositif de mesure selon une des revendications 7 à 13, comprenant un ou plusieurs capteurs secondaires (14, 15), en particulier un capteur de température, notamment de l'air et du sol, d'humidité, de pH et un capteur de déplacement.
15. 15. Dispositif selon une des revendications 7 à 14, caractérisé en ce que le capteur optique (4) comprend une matrice de capteurs multi spectraux (21,21a, 21b).
16. 16. Dispositif selon la revendication 15, comprenant une lentille (20) devant la matrice de capteurs (21, 21a, 21b), en particulier une lentille asphérique, et encore plus en particulier d’un rapport diamètre/focale inférieur à 0,6, placée défocalisée par rapport au plan d'image.
17. 17. Dispositif selon une des revendications 7 à 16, comportant un système de mesure configuré pour réaliser une mesure panchromatique et/ou à une seule longueur d'onde.
18. 18. Dispositif selon une des revendications 7 à 17, comprenant un dispositif autonome (17) de fourniture d'énergie, en particulier un capteur photovoltaïque.
19. 19. Dispositif selon une des revendications 7 à 18, comprenant un dispositif de localisation (24), en particulier une unité GPS.
20. 20. Dispositif selon une des revendications 7 à 19, comprenant une unité de transmission de données (28).
21. 21. Dispositif selon une des revendications 7 à 20, comprenant un piège à insecte.
22. 22. Système d’établissement d’une carte d’insecte comprenant: un dispositif (1 ) selon une des revendications 7 à 21, un centre de traitement externe (40) pour établir une carte de densité d’insecte à partir d'au moins une partie des valeurs A, B, R, P et D.

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