L’utilisation du drone se développe en agriculture, et le programme AKER n’y échappe pas. Détecter la cercosporiose par drone afin d’évaluer la sensibilité des différentes variétés à la maladie, tel est l’objectif de l’étude de faisabilité menée par Florimond Desprez et la société HIPHEN.
Le programme AKER prévoit de phénotyper 3 000 génotypes à l’horizon 2018/2019. Actuellement les évaluations de sensibilité sont le résultat de notations visuelles régulières, mais on estime à 2 000 le nombre de variétés qu’un opérateur est capable de suivre de cette façon. L’utilisation du drone a donc été envisagée dans le but d’augmenter la capacité de phénotypage. Il s’agit aussi de gagner en objectivité et de standardiser les mesures, et d’arriver potentiellement à distinguer des évolutions sur la plante que l’œil humain n’est pas capable de percevoir.
« Nous avons alors envisagé de travailler avec les spécialistes des capteurs et du traitement d’image », explique Nicolas Henry, directeur du Laboratoire Betteraves et Chicorée chez Florimond Desprez. D’où la collaboration avec la société HIPHEN, spin-off de l’UMT (Unité mixte technologique) CAPTE Capteurs & Télédétection regroupant notamment l’INRA, l’ITB, et ARVALIS-Institut du végétal. Cette société, fondée en octobre 2014 et spécialisée dans la mesure des plantes par capteurs, réalise des acquisitions d’images par drone et le traitement de ces images pour des activités de phénotypage. La société a notamment développé la caméra multispectrale Airphen dont le concept est issu du projet PHENOME.
Un essai de 2 000 microparcelles
L’étude de faisabilité visant à étudier la pertinence du drone pour la détection de la cercosporiose sur betterave a débuté en juin 2015. Cinq séries d’acquisitions ont été réalisées sur un essai de 2 000 microparcelles situé à Casteljaloux (Lot-et-Garonne), à intervalles réguliers entre l’inoculation artificielle des betteraves et le développement complet de la maladie. « Le drone était équipé d’un appareil photo classique permettant la prise d’images à haute résolution, et de la caméra multispectrale Airphen pour des acquisitions dans les domaines spectraux allant du visible (bleu, vert, rouge) au proche infrarouge », explique Alexis Comar, de la société HIPHEN. Des notations visuelles ont été réalisées en parallèle des vols par un opérateur sur l’ensemble de l’essai.
Suite à cette campagne de mesures, les images acquises ont été traitées et utilisées pour développer un algorithme permettant la détection automatique des taches de cercosporiose sur des images de végétation. Les résultats obtenus sont encourageants, notamment de très bons taux de détection des taches. Cette qualité de détection n’est cependant pas systématique et s’est révélée très dépendante des conditions d’illumination lors de l’acquisition. Contrôler les conditions d’acquisition est ainsi apparu comme une piste intéressante pour continuer à explorer le potentiel de la détection par capteur. Le drone présente ici ses limites.
Détection des taches de cercosporiose sur les images drone par l’algorithme développé par HIPHEN en 2015.
Mesures par Phénomobile
C’est pourquoi, le dispositif expérimental de 2016 comprend principalement des mesures par Phénomobile, robot de phénotypage haut débit développé par l’INRA et ARVALIS-Institut du végétal, équipé de puissants flashs permettant de s’affranchir des conditions d’illuminations ambiantes. Elle embarque les capteurs suivants : 2 caméras RGB, 2 LIDAR et 1 caméra multispectrale Airphen. Assurant un éclairement constant et un géo-référencement parfait des mesures, elle offre des conditions idéales pour le traitement des images et la détection des taches. « Le drone fait donc partie de la panoplie des outils nécessaires à la mise au point de nouvelles méthodes de phénotypage, mais il n’est pas le seul », conclut Nicolas Henry.
Phénomobile à l’œuvre sur l’essai cercosporiose en 2016 (Casteljaloux, Lot-et-Garonne).
