FR3087541A1 - Procede de discrimination d'un plant sain ou malade par colorimetrie. - Google Patents

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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 coloré (30) d'une couleur distincte d'une couleur initiale des plants, avec les extrémités des plants côté porte-greffon (21B) en contact avec le liquide coloré et les extrémités opposées des plants baignant dans l'air environnant ; - à l'aide d'une caméra sensible dans le spectre visible (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 couleur ; 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 COLORIMÉTRIE 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 des plants, en fin de processus.
Ce contrôle est réalisé par un opérateur humain, sans 2 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 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.
EXPOSÉ DE L'INVENTION 10 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 coloré d'une couleur distincte d'une couleur initiale des plants, avec les extrémités des 15 plants du côté des portes-greffons en contact avec le liquide coloré et les greffons immergés dans un milieu gazeux environnant ; - à l'aide d'une caméra sensible dans le spectre visible, 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 ; 20 - pour chaque image de l'ensemble de plants acquise par la caméra, traitement de l'image de manière à déterminer, pour chaque plant, une valeur représentative d'une couleur ; et - détermination du caractère sain ou malade de chaque plant, à partir de ladite ou desdites valeur(s) représentative(s) d'une couleur associée(s) audit plant.
25 En d'autres termes, chaque plant est mis en contact, à son extrémité côté porte-greffon uniquement, avec un liquide coloré présentant une couleur distincte d'une couleur initiale des plants.
Le terme « contact » désigne ici un contact physique direct.
Ce 3 liquide coloré 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 présence du liquide coloré dans le plant modifie localement sa couleur.
La caméra sensible dans le spectre visible acquiert une ou plusieurs images de l'ensemble de plants alors que celui-ci est en position dans le bac contenant le liquide coloré.
La caméra sensible dans le spectre visible permet d'obtenir une répartition de la couleur des plants, du côté opposé aux extrémités en contact avec le liquide coloré.
Cette répartition de la couleur, associée à un instant d'acquisition connu à compter du positionnement des plants dans le bac contenant le liquide coloré, donne une information 10 sur une vitesse de circulation du liquide coloré 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 prédéterminé à compter du positionnement des plants dans le bac contenant le liquide 15 coloré, et sur laquelle les plants sains sont associés à une couleur proche de celle du liquide coloré et les plants malades sont associés à une couleur éloignée de celle du liquide coloré.
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 couleur en fonction du temps, une évolution rapide de la couleur étant associée à un plant sain et 20 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 d'image et non par simple observation visuelle, offrant ainsi une plus grande fiabilité.
25 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 coloré seul, ou dans un matériau meuble imprégné du liquide coloré (par exemple de la sciure de bois ou du sable imprégné(e) du liquide coloré).
Le greffons sont quant à eux émergés hors dudit liquide coloré, respectivement hors dudit matériau meuble imprégné du liquide coloré.
Le spectre visible désigne des longueurs d'onde comprises entre 380 nm et 780 nm.
10 Le liquide est dit coloré car il absorbe fortement la lumière dans une première partie du spectre visible, et absorbe peu ou pas la lumière dans une seconde partie du spectre visible distincte de la première partie.
Par exemple, il absorbe au moins 80% de la puissance lumineuse sur la première partie du spectre visible, et absorbe moins de 20% de la puissance lumineuse sur la seconde partie du spectre visible.
La couleur perçue 15 correspond à la couleur la moins absorbée, complémentaire de la couleur la plus absorbée.
De la même manière, les plants présentent un spectre d'absorption initial, dans le visible, avec des régions de faible absorption et des régions de forte absorption de la lumière.
La couleur des plants perçue par un observateur correspond à la couleur la 20 moins absorbée du spectre visible, complémentaire de la couleur la plus absorbée.
La couleur initiale des plants est distincte de la couleur du liquide coloré.
La couleur, respectivement le spectre d'absorption, est dit « initial », car il se rapporte aux plants avant qu'ils ne soient mis en contact avec le liquide coloré.
De préférence, le liquide coloré présente un spectre d'absorption avec un pic 25 d'absorption centré sur une première longueur d'onde appartenant au spectre visible, les plants présentent un spectre d'absorption initial avec un pic d'absorption centré sur une seconde longueur d'onde initiale appartenant au spectre visible, et la différence en valeur absolue entre la première longueur d'onde et la seconde longueur d'onde initiale est supérieure ou égale à 50 nm, et même supérieure ou égale à 100 nm.
Le cas échéant, un spectre d'absorption peut comprendre plusieurs pics d'absorption.
On considère alors le 5 pic d'absorption de plus grande amplitude.
En variante, on peut considérer plutôt des minima des spectres d'absorption.
La condition sur la différence entre la couleur du liquide coloré et la couleur initiale des plants peut se traduire sur un écart d'au moins 50 nm voire au moins 100 nm entre un minium du spectre d'absorption du liquide coloré et un minimum d'absorption initial des plants.
En pratique, la couleur des plants est proche du jaune, et la couleur du liquide coloré est distincte du jaune, proche du bleu ou du rouge.
On remarque que la partie du spectre visible qui n'est pas absorbée est réfléchie ou transmise.
Dans le cas des plants, ces derniers sont opaques dans le visible de sorte que la 10 partie du spectre visible qui n'est pas absorbée est réfléchie.
Pour les plants, on peut donc considérer plutôt des spectres en réflexion dans le visible.
La couleur du plant correspond alors à un pic d'amplitude du spectre en réflexion.
La condition sur la différence entre la couleur du liquide coloré et la couleur initiale des plants peut se traduire sur un écart d'au moins 50 nm voire au moins 100 nm entre un pic d'amplitude 15 du spectre en réflexion des plants et un minimum du spectre d'absorption initial du liquide coloré.
De préférence, la caméra sensible dans le spectre visible comporte trois types de pixels, sensibles chacun dans une gamme de longueurs d'onde respective du spectre visible, et la valeur représentative d'une couleur est fonction de contributions des trois 20 types de pixels.
Le procédé selon l'invention peut comprendre les étapes suivantes : - à l'aide de la caméra, 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 ; 25 - traitement des images de ladite série d'images de manière à déterminer, pour chaque plant, une suite de valeurs représentatives chacune d'une couleur ; et - détermination du caractère sain ou malade de chaque plant, à partir de la suite de valeurs correspondante.
6 Le traitement des images de ladite série d'images comprend avantageusement : - la détermination, pour chaque plant, et à partir de ladite suite de valeurs, d'un indicateur relatif à un gradient de couleur en fonction du temps ; et - la comparaison, pour chaque plant, entre l'indicateur associé et un seuil 5 prédéterminé, le caractère sain ou malade du plant étant fonction du résultat de ladite comparaison.
De préférence, on attribue le caractère sain à un plant associé à un gradient de couleur supérieur audit seuil prédéterminé, et le caractère malade à un plant associé à un gradient de couleur inférieur audit seuil prédéterminé.
10 Le procédé selon l'invention peut comprendre les étapes suivantes : - 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 15 toute image acquise par la caméra ; et pour chaque plant, et pour chaque image acquise par la caméra, la valeur représentative d'une couleur est déterminée à partir de valeurs d'intensité sur les pixels de la zone d'analyse correspondante.
Le procédé selon l'invention peut comprendre les étapes suivantes : 20 - à l'aide de la caméra, 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 ; - pour chaque image de ladite série d'images, calcul, sur chaque zone d'analyse, d'une valeur représentative d'une couleur moyenne ; 25 - pour chaque zone d'analyse, et à partir desdites valeurs représentatives d'une couleur moyenne, détermination d'un indicateur relatif à un gradient de la couleur moyenne dans ladite zone en fonction du temps ; 7 - pour chaque zone d'analyse, 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.
Chaque zone d'analyse comprend avantageusement entre 10 et 500 pixels.
5 Les plants sont de préférence des plants de vigne.
Les images de ladite série d'images peuvent être acquises à une fréquence comprise entre une image par minute et une image toutes les deux heures.
Une durée totale d'acquisition des images de ladite série d'images peut être comprise entre une heure et trente jours.
10 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 couleur et les plans sains sont colorés en une seconde couleur distincte de la première couleur.
15 La température du liquide dans le bac est avantageusement régulée de manière à être maintenue à une température supérieure à la température du milieu gazeux environnant, 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 plants.
L'invention concerne également un dispositif pour déterminer le caractère sain ou 20 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 coloré, et configuré pour recevoir l'ensemble de plants avec les portes-greffons situés du côté d'un fond du bac ; - une caméra sensible dans le spectre visible, agencée avec son axe optique incliné 25 d'un angle inférieur ou égal à 45° relativement à la normale au fond dudit bac ; - un processeur, configure pour recevoir en entrée au moins une image acquise par la caméra, pour réaliser un traitement de cette au moins une image de manière à 8 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 un écran d'affichage, relié au processeur et configuré pour afficher l'image 5 générée par le processeur.
Le dispositif comprend de préférence un système de régulation de la température dans le bac.
BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS 10 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 : 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 ; 15 la figure 2 illustre de manière schématique une image acquise par la caméra du dispositif de la figure 1 ; la figure 3 illustre de manière schématique des zones d'analyse utilisées dans un mode de réalisation avantageux d'un procédé selon l'invention ; et les figures 4A et 4B illustrent l'évolution de la couleur du plant en fonction du 20 temps dans un plant sain, respectivement malade, à l'extrémité du plant opposée à celle baignant dans un liquide coloré.
EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS La figure 1 illustre un exemple d'un dispositif 100 selon l'invention, représenté en 25 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 ; une caméra 120, située du côté ouvert du bac 110 ; et 9 un processeur 130, relié à la caméra 120.
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 coloré 30.
10 Le liquide coloré 30 est par exemple une solution aqueuse à base de bleu de méthylène, de couleur bleue, ou de tout autre colorant peu ou pas toxique pour l'homme, de préférence un colorant alimentaire.
Le liquide coloré 30 présente un spectre d'absorption avec un pic d'absorption centré sur une première longueur d'onde appartenant au spectre visible, nommée 15 longueur d'onde d'absorption du liquide ÀAL.
Le cas échéant, ledit spectre d'absorption présente plusieurs pics d'absorption.
Dans ce cas, ÀAL est la longueur d'onde centrale du pic de plus grande amplitude.
Ici, le liquide coloré 30 est une solution aqueuse à base de bleu de méthylène, qui présente un spectre d'absorption avec une absorption quasiment nulle de 350 nm à 500 nm puis un pic d'absorption autour de 660 nm.
On a en particulier 20 ÀAL= 664 nm.
Le bac 110 peut contenir le liquide coloré 30 seul, remplissant au moins partiellement le bac.
En variante, le bac peut contenir un matériau meuble tel que du sable ou de la sciure de bois, imprégné du liquide coloré 30.
En tout état de cause, de préférence seul le fond du bac est rempli par le liquide coloré ou le matériau imprégné de 25 liquide coloré.
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 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 10 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 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.
Les plants 21 présentent initialement un spectre d'absorption dans le visible avec un pic d'absorption centré sur une seconde longueur d'onde appartenant au spectre 10 visible, nommée longueur d'onde initiale d'absorption des plants, ÀAP(to).
Le cas échéant, ledit spectre d'absorption présente plusieurs pics d'absorption.
Dans ce cas, XAP(to) est la longueur d'onde centrale du pic de plus grande amplitude.
La couleur initiale des plants 21 est généralement proche du jaune, avec une absorption quasiment nulle autour de 580 nm et donc une réflectivité maximale autour de cette longueur d'onde.
En d'autres 15 termes, dans le visible, le spectre en réflexion initial des plants présente un pic d'amplitude centré sur une longueur d'onde initiale de réflexion des plants, XRP(to)=580 nm.
La différence en valeur absolue entre XRP(to) et ilAL vaut alors 84 nm.
Le terme « initial » se rapporte ici à un instant précédent la mise en contact des plants 21 avec le liquide coloré 30.
La couleur et le spectre d'absorption des plants 20 désignent en particulier une couleur moyenne, respectivement un spectre moyen, sur l'ensemble des plants et au niveau des extrémités respectives des plants côté greffon.
Dans le bac 110, les plants ont chacun leur extrémité côté porte-greffon 21B située du côté du fond du bac, et immergée dans le liquide coloré 30 (respectivement dans le matériau meuble imprégné du liquide coloré).
Le liquide coloré 30 peut ainsi circuler dans 25 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 coloré 30 (respectivement hors du matériau meuble imprégné du liquide coloré).
On remarque que les plants sont immergés dans le liquide coloré 30 (respectivement dans le matériau meuble imprégné du liquide coloré) du côté de leurs futures racines.
De 30 préférence, l'extrémité du plant côté greffon 21A s'étend à plus de 10 cm de l'interface 11 du liquide coloré 30 avec l'air environnant (respectivement l'interface avec l'air environnant du matériau meuble imprégné du liquide coloré).
Une fois les plants de l'ensemble de plants en place dans le bac, le liquide coloré 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 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 10 des plants évite de perturber la remontée du liquide chaud 30 dans les plants.
Afin de faciliter encore la remontée du liquide 30 dans les plants 21, le liquide coloré 30 dans le bac est porté à une température TL strictement supérieure à la température TE de l'air environnant.
De préférence, la différence entre la température TL du liquide coloré 30 et la température TE de l'air environnant est supérieure ou égale à 15 5°C, et même supérieure ou égale à 10°C.
Par exemple, on a TL=35°C et TE=25°C.
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 20 que l'on a bien la différence de température désirée.
De préférence, la température du liquide coloré 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 25 température dans le bac de manière à maintenir le liquide coloré 30 à une température 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 30 éloigné de l'élément de chauffage ; et 12 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.
Etape 2 : acquisition d'une série d'images Dans une deuxième étape, on acquiert une série d'images de l'ensemble 20 de plants, à l'aide de la caméra 120, et pendant que les plants trempent dans le liquide 10 coloré 30 comme décrit ci-dessus.
Chaque plant 21 présente initialement une couleur naturelle, généralement brun-jaune, notamment à son extrémité côté greffon.
Lorsque le liquide coloré 30 circule dans le plant, en remontant jusqu'à son extrémité côté greffon, la couleur du plant à cette extrémité est modifiée, et se rapproche de la couleur du liquide coloré 30.
La série 15 d'images acquise par la caméra 120 permet de suivre cette évolution de la couleur, dans chaque plant de l'ensemble de plants.
La caméra 120 est un capteur matriciel sensible dans le visible, c'est-à-dire à des longueurs d'onde entre 380 nm et 780 nm.
Elle comprend de préférence au moins 500 000 pixels, plus préférentiellement au moins un million de pixels, encore plus 20 préférentiellement au moins deux millions de pixels, où chaque pixel désigne un élément sensible du capteur matriciel, sensible dans le visible, et où les pixels sont répartis selon deux dimensions de l'espace.
La caméra 120 est de préférence une caméra couleur, dans laquelle les pixels sont regroupés en macro-pixels, et dans laquelle les macro-pixels comportent chacun au moins 25 trois types de pixels qui diffèrent par leur plage de sensibilité spectrale.
De préférence, chacun des trois types de pixels est sensible à une seule parmi les trois couleurs primaires rouge, vert et bleu.
En variante, la caméra 120 peut être une caméra monochromatique, sensible à la longueur d'onde d'un pic d'absorption du liquide coloré 30.
13 Il est néanmoins avantageux que la caméra 120 soit sensible sur une large part du spectre visible, pour permettre d'obtenir une image des plants même avant leur changement de couleur, ce qui facilite un repérage de la position des plants.
En tout état de cause, la caméra 120 est avantageusement sensible au moins à la longueur d'onde d'un pic d'absorption du liquide coloré 30, avec des pixels qui sont à la fois sensibles à ladite longueur d'onde d'un pic d'absorption du liquide coloré 30 et non sensibles à une longueur d'onde d'un pic d'absorption des plants 21 avant leur mise en contact avec le liquide coloré 30.
La caméra 120 est située du côté ouvert du bac 110, c'est-à-dire, en utilisation, du 10 côté des greffons 21A.
Elle est agencée de manière à pouvoir acquérir une 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 120 est orienté vers le fond du bac, avec un angle inférieur ou égal à 45° 15 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 et le fond du bac est inférieur ou égal à 45° (où 180° correspond à un angle de n radians), voire inférieur ou égal à 30° ou même inférieur 20 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 caméra à l'écart du bac, pour que la 25 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 orthogonal au fond du bac, c'est-à-dire 30 sensiblement parallèle à un axe d'allongement des plants 20 dans le bac 110.
L'angle 14 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 120 représente une répartition de couleur dans l'ensemble de plants, à un instant t, et au niveau des extrémités des plants du côté des greffons.
Lorsque la caméra 120 est une caméra couleur, chaque image acquise par la caméra 120 peut être décomposée en trois images élémentaires, où chaque image élémentaire est une répartition de la couleur bleue, respectivement verte, respectivement rouge, à un instant t, et au niveau des extrémités des plants du côté des greffons.
10 Lorsque la caméra 120 est une caméra monochromatique sensible à la longueur d'onde d'un pic d'absorption du liquide coloré 30, chaque image acquise par la caméra 120 est une répartition de la couleur du liquide coloré, à un instant t, et au niveau des extrémités des plants du côté des greffons.
La figure 2 illustre de manière schématique un exemple d'une image /m(t) acquise 15 par la caméra 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 20 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 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 25 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 120 reste de préférence fixe relativement au bac 110, et les 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 120.
30 15 Etape 3 : traitement des images de la série d'images Les différentes images de la série d'images sont transmises au processeur 130, lequel traite ces images de manière à déterminer, pour chaque plant de l'ensemble de plants, une série de valeurs représentatives chacune d'une couleur.
De préférence, on commence par définir l'emplacement de chaque plant sur les images acquises par la caméra 120.
Pour cela, une première image de l'ensemble de plants, acquise en premier par la caméra 120, 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 10 sur une détection d'un gradient d'intensité entre des pixels voisins (respectivement des macro-pixels voisins, pour une caméra couleur).
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 présentent une couleur distincte de la couleur du liquide coloré 30 au fond du bac 110.
En variante, la détection de contours se fait sur une image 15 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 20 d'un plant.
Chaque zone d'analyse est définie par les positions des pixels d'un ensemble de pixels contigus.
Comme la caméra 120 reste fixe relativement aux plants lors de 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 25 positions de pixels qui se rapportent à toutes les images de l'ensemble de plants acquises par la caméra 120.
La figure 3 illustre de manière schématique une répartition des zones d'analyse ZAi sur les images de l'ensemble de plants acquises par la caméra 120 dans le procédé selon l'invention.
Dans l'exemple représenté, chaque zone d'analyse s'étend sur toute la 30 surface délimitée par le contour d'un plant.
En variante, chaque zone d'analyse s'étend 16 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 ZA comporte de préférence plus de 100 pixels, voire plus de 200 pixels.
Une caméra avec une matrice de deux millions d'éléments sensibles permet ainsi d'imager simultanément jusqu'à vingt mille plants.
Le processeur utilise ces zones d'analyse pour déterminer, sur chaque image hm(t) reçue de la caméra 120, et pour chaque zone d'analyse, une valeur représentative d'une couleur.
On obtient ainsi, pour chaque zone d'analyse, une série de valeurs représentatives chacune d'une couleur.
Pour chaque image et pour chaque zone 10 d'analyse, la valeur représentative d'une couleur est obtenue à partir des intensités des pixels de la zone d'analyse, sur ladite image.
Il s'agit de préférence d'une valeur représentative d'une couleur moyenne, obtenue à partir des intensités des pixels de la zone d'analyse sur ladite image (moyenne arithmétique).
Lorsque la caméra 120 est une caméra monochromatique sensible à la longueur d'onde d'un pic d'absorption du liquide 15 coloré 30, la valeur représentative d'une couleur moyenne correspond à l'intensité moyenne des pixels de la zone d'analyse sur l'image considérée.
Lorsque la caméra 120 est une caméra couleur, la valeur représentative d'une couleur moyenne correspond à la moyenne arithmétique de trois valeurs moyennes, où ces trois valeurs moyennes correspondent respectivement à l'intensité moyenne des pixels bleus, rouges, 20 respectivement verts de la zone d'analyse sur l'image considérée.
De préférence, la détermination desdites valeurs représentatives chacune d'une couleur est mise en oeuvre en parallèle de l'acquisition d'images par la caméra 120.
Pour chaque plant de l'ensemble de plants, la série correspondante de valeurs représentative d'une couleur est ensuite utilisée pour déterminer le caractère sain ou 25 malade du plant.
Cette détermination est basée sur l'idée que, dans chaque plant, l'extrémité opposée à celle baignant dans le liquide coloré 30 (ou dans le matériau meuble imprégné du liquide coloré) changera de couleur plus ou moins vite selon que les canaux de conduction du liquide 30 dans le plant sont dégradés ou non.
La figure 4A illustre l'évolution, en fonction du temps t, de la proportion de bleu 30 dans la couleur d'un plant sain de l'ensemble de plants, à son extrémité opposée à celle 17 baignant dans le liquide coloré 30, c'est-à-dire à son extrémité côté greffon.
Le liquide coloré est de couleur bleue.
La proportion de bleu désigne la proportion de signal compris entre 440 nm et 470 nm, sur une image en couleurs du plant.
A un instant initial to, le plant présente une couleur avec une faible proportion X1 de bleu, correspondant à la proportion de bleu dans un plant à l'état naturel.
Cet instant initial to correspond à l'instant auquel les plants de l'ensemble de plants sont amenés dans le bac 110, en contact avec le liquide coloré 30.
A un instant final t1, la proportion de bleu dans la couleur du plant vaut X2, avec X2>X1.
10 La valeur X2, pour la proportion de bleu dans la couleur du plant, est atteinte rapidement.
En d'autres termes, la proportion de bleu est une fonction du temps qui augmente rapidement, puis stagne lorsque la proportion X2 est atteinte.
La figure 4B illustre l'évolution, en fonction du temps t, de la proportion de bleu dans la couleur d'un plant malade de l'ensemble de plants, à son extrémité opposée à 15 celle baignant dans le liquide coloré 30, c'est-à-dire à son extrémité côté greffon.
A l'instant initial to, la proportion de bleu vaut X1.
A l'instant final t1, la proportion de bleu dans la couleur du plant vaut X3, avec X3>X1 et X3 inférieur ou égal à X2.
La valeur X3, pour la proportion de bleu dans la couleur du plant, est atteinte 20 lentement.
En d'autres termes, la proportion de bleu est une fonction du temps qui augmente lentement.
Il est donc possible de discriminer un plant sain d'un plant malade à partir d'un suivi de sa couleur à son extrémité côté greffon.
De préférence, on discrimine un plant sain d'un plant malade à partir d'images en 25 couleurs, et en suivant l'évolution d'une proportion de la couleur du liquide coloré, dans la couleur du plant.
En variante, on peut discriminer un plant sain d'un plant malade à partir d'images monochromatiques du plant, et en suivant l'évolution d'une intensité lumineuse de l'image monochromatique du plant.
Les caméras du commerce permettent de mesurer un écart de couleur avec une 30 précision très inférieure à la dizaine de nanomètre.
Il est donc possible de mesurer de 18 faibles variations de couleur, entre deux images de la série d'images de 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 couleur.
Par exemple, on peut rechercher un instant auquel la valeur représentative d'une couleur atteint un seuil prédéterminé, le plant étant sain lorsque ce seuil est atteint rapidement, malade sinon.
De manière avantageuse, l'indicateur se rapporte plutôt à un gradient de couleur en fonction du temps, représentatif de la vitesse à laquelle la couleur varie à l'extrémité d'un 10 plant côté greffon.
Le plant est considéré comme sain lorsque le gradient est élevé, malade lorsque ce gradient est faible.
L'indicateur est par exemple un maximum de la différence entre deux valeurs représentatives de la couleur, 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 120.
Pour cela, on calcule, pour chaque image de la série d'image et 15 pour chaque zone d'analyse, une différence entre la valeur représentative de la couleur sur ladite image et sur l'image 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 couleur, où ces valeurs sont associées à la même zone d'analyse et à différentes images 20 acquises par la caméra 120 dans l'intervalle de temps restreint.
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 25 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 19 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 colorimétrie, pour identifier des plants malades au sein de l'ensemble de plants.
Il s'agit 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 coloré dans le plant étant alors ralentie au niveau de 10 l'interface entre le greffon et le porte-greffon.
Le procédé selon l'invention est mis en 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 15 discriminer un plant sain d'un plant malade, ladite image étant acquise par la caméra 120 et après écoulement d'un intervalle de temps prédéterminé à compter du positionnement des plants le bac, à un instant auquel les plants sains présentent à leur extrémité émergée une couleur éloignée de leur couleur initiale,

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 coloré (30) d'une couleur distincte d'une couleur initiale des plants, avec les extrémités des plants du côté des portes-greffons (21B) en contact avec le liquide coloré et les greffons (21A) immergés dans un milieu gazeux environnant ; 10 - à l'aide d'une caméra sensible dans le spectre visible (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, traitement de l'image de manière à déterminer, pour chaque plant, une valeur représentative 15 d'une couleur ; et - détermination du caractère sain ou malade de chaque plant, à partir de lad e ou desdites valeur(s) représentative(s) d'une couleur associée(s) audit plant.
  2. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la caméra sensible dans le 20 spectre visible comporte trois types de pixels, sensibles chacun dans une gamme de longueurs d'onde respective du spectre visible, et en ce que la valeur représentative d'une couleur est fonction de contributions des trois types de pixels.
  3. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes 25 suivantes : - à l'aide de la caméra (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 21 des greffons (21A), 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 chaque plant, une suite de valeurs représentatives chacune d'une couleur ; et - détermination du caractère sain ou malade de chaque plant, à partir de la suite de valeurs correspondante.
  4. 4. Procédé selon la revendication 3, 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, d'un indicateur relatif à un gradient de couleur 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.
  5. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'on attribue le caractère sain à un plant (21) associé à un gradient de couleur supérieur audit seuil prédéterminé, et le caractère malade à un plant (21) associé à un gradient de couleur inférieur audit seuil prédéterminé.
  6. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, 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 ensemble de pixels nommé zone d'analyse (ZAÉ), où chaque pixel est défini par une position sur toute image acquise par la caméra (120); 22 et en ce que pour chaque plant (21), et pour chaque image acquise par la caméra (120), la valeur représentative d'une couleur est déterminée à partir de valeurs d'intensité sur les pixels de la zone d'analyse correspondante. 5
  7. 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : - à l'aide de la caméra (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 successifs au 10 cours du temps ; - pour chaque image de ladite série d'images, calcul, sur chaque zone d'analyse (ZA,), d'une valeur représentative d'une couleur moyenne ; - pour chaque zone d'analyse (ZA,), et à partir desdites valeurs représentatives d'une couleur moyenne, détermination d'un indicateur relatif à un gradient de la 15 couleur moyenne dans ladite zone en fonction du temps ; - pour chaque zone d'analyse (ZA,), 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
  8. 8. Procédé selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que chaque zone d'analyse (ZA,) comprend entre 10 et 500 pixels.
  9. 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les plants sont des plants de vigne. 25 23
  10. 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. 5
  11. 11. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 10, caractérisé en ce qu'une durée totale d'acquisition des images de ladite série d'images est comprise entre une heure et trente jours.
  12. 12. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'il 10 comporte une étape d'affichage d'une image en fausses couleurs, sur un écran (150), où 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. 15
  13. 13. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que la température du liquide (30) dans le bac (110) est régulée de manière à être maintenue à une température supérieure à la température du milieu gazeux environnant, 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. 20
  14. 14. Dispositif (100) pour déterminer le caractère sain ou malade de chaque plant d'un ensemble de plants, les plants résultant chacun du greffage d'un greffon (21A) sur un porte greffon (21B), caractérisé en ce qu'il comprend : un bac (110), apte à contenir un liquide coloré (30), et configuré pour recevoir 25 l'ensemble (20) de plants avec les portes-greffons (21A) situés du côté d'un fond du bac ; 24 - une caméra sensible dans le spectre visible (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 5 acquise par la caméra (120), pour réaliser un traitement de cette au moins une image de manière à déterminer le caractère sain ou malade de chaque 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 10 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). 15
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