Ce mois-ci dans Perspectives Agricoles : les smartphones peuvent-ils servir d’outil de mesure au champ ?

Perspectives Agricoles : Que peut-on attendre des photos prises par smartphone ?

Benoît de Solan : La caractérisation de l’état des cultures est l’utilisation la plus directe de ce type de photos en agriculture. Il est possible par exemple d’en déduire un indice foliaire, indicateur de biomasse. L’analyse de la couleur des feuilles, liée à la chlorophylle et à l’azote absorbé, apporte des informations sur la nutrition des plantes. De même, des maladies peuvent être identifiées et quantifiées à partir de photos. Des applications sont notamment proposées, à des fins de recherche, par l’Université de Milan à travers le projet Cassandra, pour estimer la biomasse et la quantité d’azote dans les plantes. Toutefois, un appareil photo numérique n’est pas un outil scientifique. Il peut ainsi s’avérer difficile d’étalonner précisément les applications développées à partir de ce type de capteur, dont les spécificités sont diverses et variées selon les modèles de smartphone.
La simplicité des interfaces ainsi que le géoréférencement facilitent néanmoins la multiplication des prises de vue, comme cela se pratique, par exemple, dans les essais d’ARVALIS en transmettant directement des photos pour une mesure d’indice foliaire.

P.A. : Comment ces images sont-elles analysées ?

B.dS. : La transmission de photos prises par smartphone pour un traitement centralisé permet une analyse fine en bénéficiant d’une importante puissance de calcul. Les évolutions principales proviennent des logiciels et des outils numériques. Les méthodes d’apprentissage profond - « deep learning » - élargissent considérablement les possibilités d’utilisation des images. Pl@ntNet, un outil d’aide à l’identification des plantes à partir de photos, en est un exemple.
Progressivement, des actions réalisées par l’œil humain, comme la reconnaissance des maladies ou des ravageurs des plantes, peuvent être effectuées par une analyse automatique d’images issues de smartphones, de drones ou d’autres vecteurs. Pour cela, il est nécessaire de constituer de vastes jeux de données annotées afin d’entraîner les algorithmes de détection. Par sa praticité d’acquisition et de transfert d’images, le smartphone facilite cette tâche de constitution de bases d’images. Les applications vont ainsi s’améliorer dans les années à venir par la multiplication des observations et l’évolution des algorithmes.

P.A. : Quels sont les autres capteurs utilisables avec un smartphone ?

B.dS. : Outre le GPS qui géoréférence automatiquement les données acquises, un accéléromètre, présent dans tous les smartphones, peut mesurer des angles. Ce capteur est notamment indispensable pour déterminer l’indice foliaire. Les usages peuvent se multiplier en connectant des capteurs externes à un smartphone : appareils photos plus performants, spectroradiomètre mesurant le spectre lumineux, pour analyser finement l’état de nutrition des plantes, ou encore un capteur infrarouge thermique pour caractériser le stress hydrique. Dans tous les cas, acquérir ces différentes données ne suffit pas. Elles sont intégrées dans des outils d’aide à la décision apportant à l’utilisateur de nouveaux moyens d’analyse et de gestion des cultures.

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