Développement d’un système de vision multispectrale pour le phénotypage de culture ; Development of a multispectral vision system for crop phenotyping

Dans le cadre d'activités de recherche sur la caractérisation de la dynamique de croissance de cultures s’inscrivant dans un contexte d’agriculture de précision, nous avons développé un système de proxidétection multispectrale couvrant un large spectre dans le proche infrarouge et l’infrarouge à onde courte. Cette partie du spectre est importante pour caractériser la végétation car elle inclut le plateau de réflectance des plantes dans le proche-infrarouge et les principales bandes d’absorption de l’eau. Actuellement, l’outil le plus utilisé dans cette gamme spectrale est le spectromètre qui mesure la réflectance moyenne d’une scène sans détail spatial. Dans l’infrarouge, on notera également l’émergence de l’imagerie hyperspectrale qui reste à ce jour une solution à haut potentiel mais difficile à mettre en œuvre et dont le traitement des données reste une question de recherche. La solution que nous proposons, basée sur l’utilisation d’une roue à filtres optiques, apporte la dimension spatiale dans l’infrarouge avec une mise en œuvre simple pour étudier les plantes à l’échelle des organes (feuilles, tiges, épis). Cet outil de vision multispectrale proposé complète un système équivalent déjà développé dans le domaine du visible et proche infrarouge au moyen d’une caméra CMOS monochrome. La particularité de l’instrument présenté se tient dans l’utilisation d’une caméra InGaAs (capteur en indium-arséniure de gallium) Gold-eye G-007 (Allied Vision) possédant une bande passante de 950 nm à 1650 nm. Cette caméra est combinée à une roue composée de 10 filtres optiques de 100 nm de largeur de bande et répartis sur la bande passante de la caméra. Le positionnement des filtres devant la caméra est contrôlé automatiquement par le système d’acquisition d’image au moyen d’un microcontrôleur (Arduino Uno). Le programme mis en œuvre permet de sélectionner successivement les filtres d’intérêt pour l’acquisition. Ce système de vision multispectraledans le domaine de l’infrarouge permettra de sélectionner les gammes de longueur ...