FR3087540A1 - Procede de discrimination d'un plant sain ou malade par imagerie thermique. - Google Patents

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Philippe Berisset
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Abstract

Procédé pour déterminer le caractère sain ou malade de chaque plant (21) d'un ensemble (20) de plants, les plants résultant chacun du greffage d'un greffon (21A) sur un porte greffon (21B), le procédé comprenant les étapes suivantes : - agencement des plants dans un bac (110) contenant un liquide chaud (30), avec les extrémités des plants côté porte-greffon (21B) en contact avec le liquide chaud et les extrémités opposées des plants baignant dans l'air environnant ; - à l'aide d'une caméra thermique (120), acquisition d'au moins une image des plants vus de dessus ; - traitement de l'au moins une image de manière à déterminer, pour chaque plant, et pour chaque image acquise, une valeur représentative d'une température ; et - détermination du caractère sain ou malade de chaque plant. L'invention couvre également un dispositif adapté pour mettre en œuvre un tel procédé.

Description

PROCÉDÉ DE DISCRIMINATION D'UN PLANT SAIN OU MALADE PAR IMAGERIE THERMIQUE DESCRIPTION DOMAINE TECHNIQUE L'invention se rapporte au domaine du contrôle des plants, pour discriminer des plants malades et des plants sains avant leur mise dans le commerce.
Un plant désigne un végétal obtenu par greffage d'un greffon sur un porte-greffon.
Lors du greffage, le greffon et le porte-greffon sont découpés puis maintenus accolés ensemble au niveau de leurs sections coupées, de manière à obtenir un raccordement de leurs tissus respectifs, en particulier les tissus assurant la conduction de la sève.
Cette technique permet de combiner les caractéristiques du greffon et du porte-greffon au sein d'un même plant.
Le porte-greffon est choisi généralement pour ses capacités d'adaptation au sol et au climat, tandis que le greffon est choisi plutôt pour les fleurs ou les fruits qu'il permet d'obtenir.
ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE Les plants de végétaux, notamment mais de manière non limitative les plants de vigne, sont issus généralement d'un processus industriel de fabrication au cours duquel de très nombreux plants sont réalisés simultanément par greffage.
Au cours de ce processus, il existe un fort risque de développement de maladies chez les plants.
Le terme « maladie » désigne ici une altération des fonctions essentielles du plant, en particulier sa capacité à permettre à la sève de circuler d'une extrémité à l'autre du plant.
L'altération de la capacité à permettre à la sève de circuler est due à une dégradation de canaux permettant cette circulation dans le plant.
Cette altération peut être due à la présence d'une bactérie, d'un champignon, d'un parasite, etc.
La mauvaise circulation de la sève se traduit par un changement d'aspect du plant.
Afin de pouvoir isoler les plants malades, il est donc courant d'effectuer un contrôle visuel 2 des plants, en fin de processus.
Ce contrôle est réalisé par un opérateur humain, sans outillage particulier.
L'identification des plants malades par simple contrôle visuel est cependant une solution assez peu fiable.
Une autre solution pour identifier les plants malade pourrait consister à réaliser 5 pour chaque plant une analyse en laboratoire.
Une telle solution impliquerait cependant des surcoûts peu compatibles avec les contraintes économiques des industriels.
Un objectif de la présente invention est de proposer une solution pour identifier les plants malades de manière non destructive, fiable, et peu onéreuse.
10 EXPOSÉ DE L'INVENTION Cet objectif est atteint avec un procédé pour déterminer le caractère sain ou malade de chaque plant d'un ensemble de plants, les plants résultant chacun du greffage d'un greffon sur un porte greffon, le procédé comprenant les étapes suivantes : - agencement de l'ensemble de plants dans un bac contenant un liquide à une 15 température supérieure à la température d'un milieu gazeux environnant, avec les extrémités des plants du côté des portes-greffons en contact avec le liquide et les greffons immergés dans le milieu gazeux environnant; - à l'aide d'une caméra thermique, acquisition d'au moins une image de l'ensemble de plants, chaque image étant une vue de dessus de l'ensemble de plants, du côté 20 des greffons ; - pour chaque image de l'ensemble de plants acquise par la caméra thermique, traitement de l'image de manière à déterminer, pour chaque plant, une valeur représentative d'une température ; et - détermination du caractère sain ou malade de chaque plant, à partir de ladite ou 25 desdites valeur(s) représentative(s) d'une température associée(s) audit plant.
En d'autres termes, chaque plant est mis en contact avec un liquide chaud, à son extrémité côté porte-greffon uniquement.
Le terme « chaud » désigne ici une 3 température légèrement supérieure à la température ambiante, comprise de préférence entre 25°C et 40 °C.
Le terme « contact » désigne ici un contact physique direct.
Ce liquide chaud est absorbé par le plant, côté porte-greffon et circule dans le plant jusqu'à son extrémité opposée, par les canaux permettant la circulation de la sève.
La caméra thermique acquiert une ou plusieurs images de l'ensemble de plants alors que celui-ci est en position dans le bac contenant le liquide chaud.
La caméra thermique permet d'obtenir une répartition de température dans les plants, du côté opposé aux porte-greffons en contact avec le liquide chaud dans le bac.
Cette répartition des températures, associée à un instant d'acquisition connu à compter 10 du positionnement des plants dans le bac contenant le liquide chaud, donne une information sur une vitesse de circulation du liquide chaud d'une extrémité à l'autre du plant.
Cette vitesse est fonction de l'état des canaux permettant la circulation de la sève dans le plant, et donc du caractère sain ou malade du plant.
On peut utiliser une seule image de l'ensemble de plants, acquise à un instant 15 prédéterminé à compter du positionnement des plants dans le bac contenant le liquide chaud, et sur laquelle les plants sains sont associés à une température élevée et les plants malades sont associés à une température basse.
En variante, on peut utiliser une pluralité d'images de l'ensemble de plants, de manière à déterminer pour chaque plant une évolution de la température en fonction du temps, une évolution rapide de la 20 température étant associée à un plant sain et une évolution lente étant associée à un plant malade.
Le procédé selon l'invention offre ainsi une solution non destructive pour faire la discrimination entre des plants sains et des plants malades.
La discrimination des plants sains ou malades est mise en oeuvre par traitement 25 d'image et non par simple observation visuelle, offrant ainsi une plus grande fiabilité.
La discrimination des plants sains ou malades est mise en oeuvre de manière groupée, pour tous les plants d'un ensemble de plants, et non de manière individuelle sur chaque plant.
Le procédé selon l'invention offre ainsi une solution rapide et économique pour déterminer le caractère sain ou malade de chaque plant d'un ensemble de plants.
4 Enfin, la solution est basée sur une analyse d'image(s), et non sur une analyse de type chimique mise en oeuvre en laboratoire, ce qui en fait une solution économique pour discriminer un plant sain d'un plant malade.
Les extrémités des plants côté porte-greffon peuvent être immergées dans le liquide chaud seul, ou dans un matériau meuble imprégné du liquide chaud (par exemple de la sciure de bois ou du sable imprégné(e) du liquide chaud).
Le greffons sont quant à eux émergés hors dudit liquide chaud, respectivement hors dudit matériau meuble imprégné du liquide chaud.
Le procédé selon l'invention comprend avantageusement les étapes suivantes : 10 - à l'aide de la caméra thermique, acquisition d'une série d'images de l'ensemble de plants, chaque image étant une vue de dessus de l'ensemble de plants, du côté des greffons, et les images étant acquises à des instants successifs au cours du temps ; - traitement des images de ladite série d'images de manière à déterminer, pour 15 chaque plant, une suite de valeurs représentatives chacune d'une température ; et - détermination du caractère sain ou malade de chaque plant, à partir de la suite de valeurs correspondante.
20 Le traitement des images de ladite série d'images comprend de préférence : - la détermination, pour chaque plant, et à partir de ladite suite de valeurs, d'un indicateur relatif à un gradient de température en fonction du temps ; et - la comparaison, pour chaque plant, entre l'indicateur associé et un seuil prédéterminé, le caractère sain ou malade du plant étant fonction du résultat de 25 ladite comparaison.
5 De préférence, on attribue le caractère sain à un plant associé à un gradient de température supérieur audit seuil prédéterminé, et le caractère malade à un plant associé à un gradient de température inférieur audit seuil prédéterminé.
Le procédé selon l'invention peut comprendre les étapes suivantes : 5 - traitement de l'une image de l'ensemble de plants de manière à déterminer les contours respectifs de chaque plant, sur ladite image ; - utilisation desdits contours de manière à définir, pour chaque plant, un ensemble de pixels nommé zone d'analyse, où chaque pixel est défini par une position sur toute image acquise par la caméra thermique ; 10 et pour chaque plant, et pour chaque image acquise par la caméra thermique, la valeur représentative d'une température est déterminée à partir de valeurs d'intensité sur les pixels de la zone d'analyse correspondante.
Le procédé selon l'invention peut alors comprendre les étapes suivantes : - à l'aide de la caméra thermique, acquisition d'une série d'images de l'ensemble de 15 plants, chaque image étant une vue de dessus de l'ensemble de plants, du côté des greffons, et les images étant acquises à des instants successifs au cours du temps ; - pour chaque image de ladite série d'images, calcul, sur chaque zone d'analyse, d'une valeur représentative d'une température moyenne ; 20 - pour chaque zone d'analyse, et à partir desdites valeurs représentatives d'une température moyenne, détermination d'un indicateur relatif à un gradient de la température moyenne dans ladite zone en fonction du temps ; - pour chaque zone d'analyse, comparaison entre l'indicateur associé et un seuil prédéterminé, et détermination du caractère sain ou malade du plant 25 correspondant à partir du résultat de la comparaison.
Chaque zone d'analyse peut comprendre entre 10 et 500 pixels.
Les plants sont avantageusement des plants de vigne.
6 De préférence, une différence entre la température du liquide dans le bac et la température du milieu gazeux environnant est supérieure ou égale à 5"C.
Les images de ladite série d'images sont préférentiellement acquises à une fréquence comprise entre une image par minute et une image toutes les deux heures.
5 Une durée totale d'acquisition des images de ladite série d'images peut être comprise entre une heure et trente jours.
Le procédé selon l'invention peut comporter une étape d'affichage d'une image en fausses couleurs, sur un écran, où l'image en fausses couleurs est une image de l'ensemble de plants dans laquelle les plants malades sont colorés en une première 10 couleur et les plans sains sont colorés en une seconde couleur distincte de la première couleur.
Avantageusement, la température du liquide dans le bac est régulée de manière à être maintenue à la même température à compter de l'agencement des plants dans le bac et jusqu'à la fin de l'étape d'acquisition d'au moins une image de l'ensemble de 15 plants.
L'invention concerne également un dispositif pour déterminer le caractère sain ou malade de chaque plant d'un ensemble de plants, les plants résultant chacun du greffage d'un greffon sur un porte greffon, le dispositif comprenant : - un bac, apte à contenir un liquide à une température supérieure à la température 20 d'un milieu gazeux environnant, et configuré pour recevoir l'ensemble de plants avec les portes-greffons situés du côté d'un fond du bac ; - une caméra thermique (120), agencée avec son axe optique incliné d'un angle inférieur ou égal à 45° relativement à la normale au fond dudit bac ; - un processeur, configuré pour recevoir en entrée au moins une image acquise par 25 la caméra thermique, pour réaliser un traitement de cette au moins une image de manière à déterminer le caractère sain ou malade de chaque plant, et pour générer une image de l'ensemble de plants sur laquelle chaque plant est identifié comme étant malade ou sain ; et 7 - un écran d'affichage, relié au processeur et configuré pour afficher l'image générée par le processeur.
Le dispositif selon l'invention peut comprendre un système de régulation de la température dans le bac.
5 BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description d'exemples de réalisation donnés à titre purement indicatif et nullement limitatif, en faisant référence aux dessins annexés sur lesquels : 10 - la figure 1 illustre de manière schématique un exemple d'un dispositif selon l'invention, configuré pour mettre en oeuvre un procédé selon l'invention ; la figure 2 illustre de manière schématique une image acquise par la caméra thermique du dispositif de la figure 1; - la figure 3 illustre de manière schématique des zones d'analyse utilisées dans un 15 mode de réalisation avantageux d'un procédé selon l'invention ; et les figures 4A et 4B illustrent l'évolution de la température en fonction du temps dans un plant sain, respectivement malade, à l'extrémité du plant opposée à celle baignant dans un liquide chaud.
20 EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS La figure 1 illustre un exemple d'un dispositif 100 selon l'invention, représenté en utilisation, et apte à mettre en oeuvre un procédé selon l'invention.
Le dispositif 100 selon l'invention comporte en particulier : un bac 110, ou bassin ; 25 une caméra thermique 120, située du côté ouvert du bac 110 ; et un processeur 130, relié à la caméra thermique 120.
8 Dans la suite, on décrit conjointement le dispositif 100 et un procédé selon l'invention, mis en oeuvre au sein dudit dispositif 100.
Le procédé comporte les étapes décrites ci-après.
Etape 1 : agencement des plants dans le bac 110 Dans une première étape, un ensemble 20 de plants 21 est disposé dans le bac 110, ce dernier étant rempli partiellement par un liquide 30 à une température TL strictement supérieure à la température TE de l'air environnant.
Ledit liquide 30 est nommé dans la suite « liquide chaud ».
La température du liquide 30 dans le bac est homogène.
De 10 même, la température de l'air environnant est homogène.
Sinon, on considère des températures moyennes.
En début de procédé, la différence entre la température TL du liquide chaud et la température TE de l'air environnant est supérieure ou égale à 5°C, et même supérieure ou égale à 10°C.
Par exemple, on a TL=35°C et TE=25°C.
15 De manière avantageuse, le dispositif 100 comporte un capteur de température, pour mesurer une température au fond du bac.
Le cas échéant, un second capteur de température (non représenté) peut être agencé à l'extérieur du bac pour mesurer la température du milieu gazeux environnant (ici l'air environnant), de manière à vérifier que l'on a bien la différence de température désirée.
20 De préférence, la température du liquide chaud dans le bac est régulée de manière à être maintenue à la température TL tout au long de la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, et plus particulièrement jusqu'à la fin de l'étape 2 (voir ci-après).
Pour cela, le dispositif 100 comporte un système de régulation de la température, pour réguler la température dans le bac de manière à maintenir le liquide chaud 30 à une température 25 souhaitée.
Le système de régulation de la température comporte ici : - un élément de chauffage 141 situé au fond du bac (par exemple une simple résistance émettant de la chaleur par effet Joule); - un capteur de température 142, situé également au fond du bac, de préférence éloigné de l'élément de chauffage ; et 9 un système de pilotage 143 recevant en entrée une mesure de température TL(t) fournie par le capteur de température 142, et fournissant en sortie une consigne de chauffage C(t), transmise à l'élément de chauffage 141 et déterminée de manière à maintenir la température dans le bac à une valeur de consigne prédéterminée.
Le liquide chaud 30 est par exemple de l'eau ou une solution à base d'eau.
Le bac 110 peut contenir le liquide chaud 30 seul, remplissant au moins partiellement le bac.
En variante, le bac peut contenir un matériau meuble tel que du 10 sable ou de la sciure de bois, imprégné du liquide chaud 30.
En tout état de cause, de préférence seul le fond du bac est rempli par le liquide chaud ou le matériau imprégné de liquide chaud.
Chaque plant 21 est le résultat du greffage d'un greffon 21A sur un porte-greffon 21B.
De préférence, le procédé selon l'invention est mis en oeuvre de préférence en fin de 15 processus de greffage, lorsque les canaux de conduction de la sève du greffon et du porte-greffon sont raccordés ensemble (par callogénèse).
Chaque plant est de préférence un plan de vigne.
En variante, il peut s'agir d'un plant d'arbre fruitier, ou tout autre plant végétal.
Les plants 21 sont regroupés en un même ensemble 20, ou fagot, comme c'est 20 généralement le cas dans des processus industriels de greffage.
Chaque ensemble de plants comporte par exemple au moins 100 plants, voire plus de 1000 plants.
Les plants 21 de l'ensemble de plants présentent tous sensiblement la même longueur.
Ils sont orientés côte à côte, parallèlement les uns aux autres.
Dans le bac 110, les plants ont chacun leur extrémité côté porte-greffon 21B située 25 du côté du fond du bac, et immergée dans le liquide chaud 30 (respectivement dans le matériau meuble imprégné du liquide chaud).
Le liquide chaud peut ainsi circuler dans les plants.
Les extrémités respectives des plants côté greffon 21A, situées du côté de l'ouverture du bac, s'étendent quant à elles dans l'air environnant, émergées hors du liquide chaud 30 (respectivement hors du matériau meuble imprégné du liquide chaud).
On remarque que les plants sont immergés dans le liquide chaud 30 (respectivement dans 10 le matériau meuble imprégné du liquide chaud) du côté de leurs futures racines.
De préférence, l'extrémité du plant côté greffon 21A s'étend à plus de 10 cm de l'interface du liquide chaud 30 avec l'air environnant (respectivement l'interface avec l'air environnant du matériau meuble imprégné du liquide chaud).
Une fois les plants de l'ensemble de plants en place dans le bac, le liquide chaud remonte dans les plants, par capillarité notamment, en passant par les canaux de circulation de la sève.
En utilisation, le fond du bac 110 s'étend de préférence dans un plan horizontal, et l'axe d'allongement de chaque plant s'étend de préférence selon l'axe vertical, à plus ou 10 moins 10° près, et même à plus ou moins 5° près, avec l'axe vertical qui correspond à la direction de la pesanteur (où 180° correspond à un angle de n radians).
Cette orientation des plants évite de perturber la remontée du liquide chaud 30 dans les plants.
Etape 2 : acquisition d'une série d'images thermiques 15 Dans une deuxième étape, on acquiert une série d'images de l'ensemble 20 de plants, à l'aide de la caméra thermique 120, et pendant que les plants trempent dans le liquide chaud 30 comme décrit ci-dessus.
Chaque plant 21 est initialement à la température de l'air environnant.
Lorsque le liquide chaud 30 circule dans le plant, en remontant jusqu'à son extrémité côté greffon, la 20 température du plant à cette extrémité augmente.
La série d'images acquise par la caméra thermique 120 permet de suivre cette augmentation de la température, dans chaque plant de l'ensemble de plants.
La caméra thermique 120 est un capteur matriciel sensible dans l'infrarouge, c'est-à-dire à des longueurs d'onde entre 800 nm et 50 km, plus préférentiellement entre 3 km 25 et 5µm (infrarouge moyen).
Elle comprend de préférence au moins 100 000 pixels, plus préférentiellement au moins 500 000 pixel, encore plus préférentiellement au moins 600 000 pixels, où chaque pixel désigne un élément sensible à l'infrarouge du capteur matriciel, et où les pixels sont répartis selon deux dimensions de l'espace.
La caméra thermique 120 est située du côté ouvert du bac 110, c'est-à-dire, en 30 utilisation, du côté des greffons 21A.
Elle est agencée de manière à pouvoir acquérir une 11 image de l'ensemble des plants, vu du côté des greffons.
En d'autres termes, elle est agencée de manière à pouvoir acquérir une image regroupant les images respectives de chacune des extrémités côté greffon des plants de l'ensemble de plants.
Pour cela, l'axe optique de la caméra thermique 120 est orienté vers le fond du bac, avec un angle 5 inférieur ou égal à 45° relativement à la normale au fond du bac.
L'axe optique de la caméra désigne un axe orthogonal au plan de sa matrice de pixels.
L'orientation de l'axe optique vers le fond du bac signifie que le fond du bac se trouve du côté sensible de ladite matrice de pixels.
L'angle entre l'axe optique de la caméra thermique et le fond du bac est inférieur ou égal à 45° (où 180° correspond à un angle de n radians), voire inférieur ou 10 égal à 30° ou même inférieur ou égal à 10°, 5° ou même 2°.
Plus cet angle est proche de la valeur nulle, plus l'image acquise par la caméra 120 se rapproche d'une vue de dessus des plants (avec une surface maximisée de chaque image d'une extrémité d'un plant, sur l'image acquise par la caméra 120).
Une plus forte inclinaison de l'axe optique de la caméra relativement à la normale au fond du bac permet quant à elle de déporter la 15 caméra à l'écart du bac, pour que la caméra ne se trouve pas directement en face du bac, dans un environnement particulièrement humide.
Cela peut en outre faciliter l'installation des plants dans le bac puis leur retrait hors du bac, avec la caméra 120 en place.
Un angle d'inclinaison compris entre 20° et 30° peut être particulièrement avantageux.
Sur la figure 1, l'axe optique de la caméra 120 est orienté sensiblement 20 orthogonal au fond du bac, c'est-à-dire sensiblement parallèle à un axe d'allongement des plants 20 dans le bac 110.
L'angle entre l'axe optique de la caméra 120 et la normale au fond du bac est alors inférieur ou égal à 10°.
Chaque image acquise par la caméra thermique 120 représente le rayonnement infrarouge émis à un instant t par les plants 21, au niveau de leurs extrémités respectives 25 côté greffon.
Le rayonnement infrarouge émis par un corps est fonction de sa température, en particulier sa température équivalente corps noir, où le spectre d'émission d'un corps noir ne dépend que de sa température.
Chaque image acquise par la caméra thermique représente donc une répartition de température dans l'ensemble de plants, à un instant t, et au niveau des extrémités des plants du côté des greffons.
La 12 figure 2 illustre de manière schématique un exemple d'une image /m(t) acquise par la caméra thermique 120, à un instant t.
Les images de la série d'images sont acquises de préférence à une fréquence fixe, comprise entre une image par minute et une image par deux heures, et plus préférentiellement entre une image toutes les dix minutes et une image toutes les heures.
L'homme du métier saura adapter la fréquence d'acquisition des images en fonction de la nature et des dimensions des plants.
Les images de la série d'images sont acquises tout au long d'un intervalle de temps compris entre une heure et trente jours, de préférence entre cinq heures et cinq jours, la 10 durée optimale étant fonction du type de plant.
Cet intervalle de temps a pour instant d'origine un instant de positionnement des plants dans le bac.
Au cours de cet intervalle de temps, la température du liquide chaud 30 dans le bac 110 est avantageusement maintenue à sa valeur TL décrite ci-dessus.
En outre, au cours de ce même intervalle de temps, la caméra thermique reste de préférence fixe relativement au bac 110, et les 15 plants restent fixes dans le bac 110.
Ainsi, la position de l'image de chaque plant est la même sur chacune des images acquises par la caméra thermique 120.
Etape 3 : traitement des images de la série d'images Les différentes images de la série d'images sont transmises au processeur 130, 20 lequel traite ces images de manière à déterminer, pour chaque plant de l'ensemble de plants, une série de valeurs représentatives chacune d'une température.
De préférence, on commence par définir l'emplacement de chaque plant sur les images acquises par la caméra thermique.
Pour cela, une première image de l'ensemble de plants, acquise en premier par la 25 caméra thermique, est soumise à un procédé de détection de contours de manière à déterminer le contour de chaque plant sur cette image.
Le procédé de détection de contours est basé sur une détection d'un gradient d'intensité entre des pixels voisins.
Il est donc avantageux que la détection de contours soit mise en oeuvre sur l'image acquise en premier, cette image étant acquise lorsque tous les plants sont à une même 30 température initiale distincte de la température du liquide chaud 30 au fond du bac 110.
13 En variante, la détection de contours se fait sur une image quelconque de la série d'images de l'ensemble de plants.
A partir de ces contours, le processeur 130 définit, sur l'image utilisée pour la détection de contours, une série de zones d'analyse.
Chaque zone d'analyse est associée à l'un des plants de l'ensemble de plants.
Chaque zone d'analyse s'étend, sur l'image utilisée pour la détection de contours, à l'intérieur d'une surface délimitée par le contour d'un plant.
Chaque zone d'analyse est définie par les positions des pixels d'un ensemble de pixels contigus.
Comme la caméra thermique 120 reste fixe relativement aux plants lors de 10 l'acquisition des images de l'ensemble de plants, la même zone d'analyse est utilisée pour le traitement de chacune desdites images.
En d'autres termes, chaque zone d'analyse est définie par des positions de pixels qui se rapportent à toutes les images de l'ensemble de plants acquises par la caméra thermique 120.
La figure 3 illustre de manière schématique une répartition des zones d'analyse ZA1 15 sur les images de l'ensemble de plants acquises par la caméra thermique 120 dans le procédé selon l'invention.
Dans l'exemple représenté, chaque zone d'analyse s'étend sur toute la surface délimitée par le contour d'un plant.
En variante, chaque zone d'analyse s'étend sur une surface par exemple carrée ou rectangulaire, située à l'intérieur de la surface délimitée par le contour d'un plant.
En tout état de cause, chaque zone d'analyse 20 ZAC comporte de préférence plus de 100 pixels, voire plus de 200 pixels.
Une caméra thermique avec une matrice de 600 000 éléments sensibles permet ainsi d'imager simultanément jusqu'à 3000 plants.
Le processeur utilise ces zones d'analyse pour déterminer, sur chaque image /m(t) reçue de la caméra thermique, et pour chaque zone d'analyse, une valeur représentative 25 d'une température.
On obtient ainsi, pour chaque zone d'analyse, une série de valeurs représentatives chacune d'une température.
Pour chaque image et pour chaque zone d'analyse, la valeur représentative d'une température est obtenue à partir des intensités des pixels de la zone d'analyse, sur ladite image.
Il s'agit par exemple d'une valeur représentative d'une température moyenne, correspondant à l'intensité moyenne des 30 pixels de la zone d'analyse sur ladite image (moyenne arithmétique).
14 De préférence, la détermination desdites valeurs représentatives chacune d'une température est mise en oeuvre en parallèle de l'acquisition d'images par la caméra thermique.
Pour chaque plant de l'ensemble de plants, la série correspondante de valeurs représentative d'une température est ensuite utilisée pour déterminer le caractère sain ou malade du plant.
Cette détermination est basée sur l'idée que, dans chaque plant, l'extrémité opposée à celle baignant dans le liquide chaud 30 (ou dans le matériau meuble imprégné du liquide chaud) chauffera plus ou moins vite selon que les canaux de conduction du liquide 30 dans le plant sont dégradés ou non.
10 La figure 4A illustre l'évolution, en fonction du temps t, de la température T dans un plant sain de l'ensemble de plants, à son extrémité opposée à celle baignant dans le liquide chaud 30, c'est-à-dire à son extrémité côté greffon.
A un instant initial to, le plant est à une température initiale T1 sensiblement égale à la température TE de l'air environnant.
Cet instant initial to correspond à l'instant auquel 15 les plants de l'ensemble de plants sont amenés dans le bac 110, en contact avec le liquide chaud 30.
A un instant final tf, le plant est à une température finale T2 sensiblement égale à la température TL du liquide chaud 30.
La température finale T2 est atteinte rapidement.
En d'autres termes, la 20 température T est une fonction du temps qui augmente rapidement, puis stagne lorsque la température finale T2 est atteinte.
La figure 4B illustre l'évolution, en fonction du temps t, de la température T dans un plant malade de l'ensemble de plants, à son extrémité opposée à celle en contact avec le liquide chaud 30, c'est-à-dire à son extrémité côté greffon.
25 A l'instant initial to, le plant est à la température initiale T1.
A l'instant final ti, le plant est à une température finale T3, inférieure ou égale à la température TL du liquide chaud 30.
La température finale T3 est atteinte lentement.
En d'autres termes, la température T est une fonction du temps qui augmente lentement.
15 Il est donc possible de discriminer un plant sain d'un plant malade à partir d'un suivi de sa température à son extrémité côté greffon.
Dans le procédé selon l'invention, on utilise plus particulièrement un suivi desdites valeurs représentatives chacune d'une température, obtenues à l'aide des images acquises par la caméra thermique.
Il n'est pas nécessaire de convertir ces valeurs en valeurs de température, et l'on peut utiliser simplement des valeurs d'intensité de pixel.
Les caméras thermiques du commerce permettent de mesurer un écart de température avec une précision très inférieure au degré Celsius.
Il est donc possible de mesurer de faibles variations de température, entre deux images de la série d'images de 10 l'ensemble de plants.
Différents indicateurs peuvent être utilisés pour discriminer un plant malade d'un plant sain, basés sur cette différence des évolutions de la température.
Par exemple, on peut rechercher un instant auquel la valeur représentative d'une température atteint un seuil prédéterminé, le plant étant sain lorsque ce seuil est atteint 15 rapidement, malade sinon.
De manière avantageuse, l'indicateur se rapporte plutôt à un gradient de température en fonction du temps, représentatif de la vitesse à laquelle la température augmente à l'extrémité d'un plant côté greffon.
Le plant est considéré comme sain lorsque le gradient est élevé, malade lorsque ce gradient est faible.
L'indicateur est par 20 exemple un maximum de la différence entre deux valeurs représentatives de la température, où ces deux valeurs sont associées à la même zone d'analyse et à deux images acquises l'une directement après l'autre par la caméra thermiques.
Pour cela, on calcule, pour chaque image de la série d'image et pour chaque zone d'analyse, une différence entre la valeur représentative de la température sur ladite image et sur l'image 25 précédente.
En variante, l'indicateur peut être calculé à partir de plusieurs images acquises dans un intervalle de temps restreint.
Il peut s'agir d'une combinaison linéaire de différences entre des valeurs représentatives d'une température, où ces valeurs sont associées à la même zone d'analyse et à différentes images acquises par la caméra thermique dans l'intervalle de temps restreint.
16 Le seuil permettant de distinguer un plant sain d'un plant malade peut être défini préalablement, lors d'une opération de calibrage réalisée sur des plants dont on connaît à l'avance le caractère sain ou malade.
En variante, il peut être déterminé, automatiquement ou manuellement, et situé dans une zone creuse entre deux groupements de valeurs de l'indicateur.
De manière avantageuse, et comme représenté à la figure 1, le processeur 130 est relié à un écran 150.
Le processeur 130 est configuré pour générer une image en fausses couleurs de l'ensemble de plants, sur laquelle les plants sont colorés en l'une ou l'autre couleur selon qu'ils sont sains ou malades.
L'image en fausses couleurs est transmise à 10 l'écran 150 et affichée par ce dernier, pour permettre à un opérateur humain de repérer rapidement les plants malades afin de les isoler des autres plants.
L'invention permet ainsi de réaliser un contrôle non destructif, par thermographie infrarouge, pour identifier des plants malades au sein de l'ensemble de plants.
Il s'agit 15 plus particulièrement de contrôler l'état des canaux de circulation de la sève dans les plants, un plant étant considéré comme malade lorsque ces canaux sont en mauvais état.
L'invention permet ainsi d'identifier entre autres des plants pour lesquels le greffage n'a pas réussi, la circulation du liquide chaud dans le plant étant alors ralentie au niveau de l'interface entre le greffon et le porte-greffon.
Le procédé selon l'invention est mis en 20 oeuvre de préférence dans le cadre d'un procédé de fabrication industriel de plants végétaux, avant mise en terre.
Selon d'autres variantes, une seule image de l'ensemble de plants permet de discriminer un plant sain d'un plant malade, ladite image étant acquise par la caméra thermique 120 et après écoulement d'un intervalle de temps prédéterminé à compter du 25 positionnement des plants le bac, à un instant auquel les plants sains présentent température haute à leur extrémité émergée et les plants malades une température basse à leur extrémité émergée.
Selon d'autres variantes encore, la caméra thermique peut être sensible également dans le spectre visible, pour superposer à l'image

Claims (15)

  1. REVENDICATIONS1. Procédé pour déterminer le caractère sain ou malade de chaque plant (21) d'un ensemble (20) de plants, les plants résultant chacun du greffage d'un greffon (21A) sur un porte greffon (21B), le procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : - agencement de l'ensemble de plants dans un bac (110) contenant un liquide (30) à une température supérieure à la température d'un milieu gazeux environnant, avec les extrémités des plants du côté des portes-greffons (21B) en contact avec le liquide et les greffons (21A) immergés dans le milieu gazeux environnant ; - à l'aide d'une caméra thermique (120), acquisition d'au moins une image de l'ensemble de plants, chaque image étant une vue de dessus de l'ensemble de plants, du côté des greffons (21A) ; - pour chaque image de l'ensemble de plants acquise par la caméra thermique, traitement de l'image de manière à déterminer, pour chaque plant, une valeur représentative d'une température ; et - détermination du caractère sain ou malade de chaque plant, à partir de ladite ou desdites valeur(s) représentative(s) d'une température associée(s) audit plant.
  2. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : - à l'aide de la caméra thermique (120), acquisition d'une série d'images de l'ensemble de plants, chaque image étant une vue de dessus de l'ensemble de plants, du côté des greffons (21A), et les images étant acquises à des instants successifs au cours du temps ; 18 - traitement des images de ladite série d'images de manière à déterminer, pour chaque plant, une suite de valeurs représentatives chacune d'une température ; et - détermination du caractère sain ou malade de chaque plant, à partir de la suite de 5 valeurs correspondante.
  3. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le traitement des images de ladite série d'images comprend - la détermination, pour chaque plant (21), et à partir de ladite suite de valeurs, 10 d'un indicateur relatif à un gradient de température en fonction du temps ; et - la comparaison, pour chaque plant (21), entre l'indicateur associé et un seuil prédéterminé, le caractère sain ou malade du plant étant fonction du résultat de ladite comparaison. 15
  4. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'on attribue le caractère sain à un plant (21) associé à un gradient de température supérieur audit seuil prédéterminé, et le caractère malade à un plant (21) associé à un gradient de température inférieur audit seuil prédéterminé. 20
  5. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : - traitement de l'une image de l'ensemble de plants de manière à déterminer les contours respectifs de chaque plant (21), sur ladite image ; - utilisation desdits contours de manière à définir, pour chaque plant (21), un 25 ensemble de pixels nommé zone d'analyse (ZA1), où chaque pixel est défini par une position sur toute image acquise par la caméra thermique (120) ; 19 et en ce que pour chaque plant (21), et pour chaque image acquise par la caméra thermique (120), la valeur représentative d'une température est déterminée à partir de valeurs d'intensité sur les pixels de la zone d'analyse correspondante. 5
  6. 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes - à l'aide de la caméra thermique (120), acquisition d'une série d'images de l'ensemble de plants, chaque image étant une vue de dessus de l'ensemble (20) de plants, du côté des greffons (21A), et les images étant acquises à des instants 10 successifs au cours du temps ; - pour chaque image de ladite série d'images, calcul, sur chaque zone d'analyse (ZAi), d'une valeur représentative d'une température moyenne ; - pour chaque zone d'analyse (ZA,), et à partir desdites valeurs représentatives d'une température moyenne, détermination d'un indicateur relatif à un gradient 15 de la température moyenne dans ladite zone en fonction du temps ; - pour chaque zone d'analyse (Zili), comparaison entre l'indicateur associé et un seuil prédéterminé, et détermination du caractère sain ou malade du plant correspondant à partir du résultat de la comparaison. 20
  7. 7. Procédé selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que chaque zone d'analyse (ZA1) comprend entre 10 et 500 pixels.
  8. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les plants sont des plants de vigne. 25 20 9, Procédé selon rune quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'une différence entre la température du liquide (30) dans le bac (110) et la température du milieu gazeux environnant est supérieure ou égale à 5°C. 5 10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 9, caractérisé en ce que les images de ladite série d'images sont acquises à une fréquence comprise entre une image par minute et une image toutes les deux heures. 11. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 10, caractérisé en ce 10 qu'une durée totale d'acquisition des images de ladite série d'images est comprise entre une heure et trente jours. 12. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'il comporte une étape d'affichage d'une image en fausses couleurs, sur un écran (150), où 15 l'image en fausses couleurs est une image de l'ensemble de plants dans laquelle les plants malades sont colorés en une première couleur et les plans sains sont colorés en une seconde couleur distincte de la première couleur. 13. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que la 20 température du liquide (30) dans le bac (110) est régulée de manière à être maintenue à la même température à compter de l'agencement des plants dans le bac (110) et jusqu'à la fin de l'étape d'acquisition d'au moins une image de l'ensemble de plants. 14. Dispositif (100) pour déterminer le caractère sain ou malade de chaque plant d'un 25 ensemble de plants, les plants résultant chacun du greffage d'un greffon (21A) sur un porte greffon (21B), caractérisé en ce qu'il comprend : 21 - un bac (110), apte à contenir un liquide (30) à une température supérieure à la température d'un milieu gazeux environnant, et configuré pour recevoir l'ensemble (20) de plants avec les portes-greffons (21A) situés du côté d'un fond du bac ; 5 - une caméra thermique (120), agencée avec son axe optique incliné d'un angle inférieur ou égal à 45' relativement à la normale au fond dudit bac ; - un processeur (130), configuré pour recevoir en entrée au moins une image acquise par la caméra thermique (120), pour réaliser un traitement de cette au moins une image de manière à déterminer le caractère sain ou malade de chaque 10 plant (21), et pour générer une image de l'ensemble de plants sur laquelle chaque plant est identifié comme étant malade ou sain ; et - un écran d'affichage (150), relié au processeur (130) et configuré pour afficher l'image générée par le processeur. 15 15. Dispositif (100) selon la revendication 14, caractérisé en ce qu'il comprend un système (141, 142, 143) de régulation de la température dans le bac (110).
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US20150268156A1 (en) * 2011-06-27 2015-09-24 Basf Plant Science Company Gmbh Screening device for screening plant specimens

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