Admiral - Système informatique pour étudier les systèmes racinaires
Création d'un ensemble logiciel sur-mesure facilitant l'étude des systèmes racinaires. Des chaînes de traitements intelligentes et automatisées pour accompagner les centres de recherche en agronomie.Recherche informatique pour l'agronomie
De l'étude des systèmes racinaires à l'adéquation sols / variétésBesoins des centres de recherche en agronomie
Comme le savent agronomes et agriculteurs, l'une si ce n'est la plus grande de leur richesse, c'est leur sol : sa biomasse, ses oligo-éléments, son drainage, son air... Le système racinaire des plantes, ses racines autrement dit, se développent plus ou moins bien selon les qualités du sol. Certaines variétés résistent plus ou moins bien au stress hydrique, requièrent plus ou moins d'azote et autres composés chimiques. Également, avec le temps, les sols s'érodent. Ils s'appauvrissent en outre au gré des aléas climatiques et de l'exploitation agricole.
Des solutions, tels que des couverts végétaux, permettent d'endiguer l'érosion ou, plus positivement, d'enrichir le sol. Mais encore et surtout, pour ce qui nous concerne ici, à chaque sol ses variétés préférentielles et à chaque variété des conditions plus ou moins propices à son développement.
Les systèmes racinaires fournissent dès lors un beau terrain d'étude en vue d'évaluer le développement des variétés de plantes dans tel ou tel sol et, par suite, quantifier l'adéquation entre variétés et sols.
Mais comment étudier des racines afin d'obtenir des indicateurs agronomiques pertinents puis, finalement, analyser l’adéquation entre variétés et environnements ?
Réponses apportés ou des outils logiciels sur-mesure
Pour répondre à ces problématiques agronomiques, nous avons conçu ou développé le projet "Admiral", c'est-à-dire un ensemble d'outils logiciels qui, à partir des capteurs vidéos spécifiques des centres de recherche, dans le sol ou hors sol, analysent des photos haute résolution de systèmes racinaires. Voici quelques problématiques couvertes par la solution d'ensemble développée :
Identification et prédiction : la partie "intelligente" (intelligence articifielle / machine learning), le plus simple finalement, identifier dans une image où son les racines...
Géométrie du système racinaire : l'art de passer de pixels (images) à une reconstitution de racines (une représentation) arborescente, cohérente et exploitable.
Calculs et agrégations statistiques d'après la géométrie : production d'incateurs agronomiques.
Quels apports pour l'agronomie ?
Le avant / après dans l'étude informatisée des systèmes racinairesAvant
Des capteurs spécifiques fournissant des profils racinaires (images).
Une identification/annotation de racines semi-automatique et manuelle, très longue et de qualité moyenne.
Une reconstitution géométrique des racines peu fidèle à la réalité, semi-automatique ou manuelle, et réduisant le système racinaire à des simples segments de droites.
Quelques indicateurs agronomiques obtenus au compte-goutte, difficilement, ce qui ne permet pas de mener de réelles études.
Après
Une identification/annotation de profils racinaires entièrement automatisée (chaîne de traitement), performante et utilisable de façon unitaire ou en gros volumes.
Une reconstitution géométrique de système racinaire extrèmement performante, fidèle à l'idée même de racines (arborescence) et directement exploitable à des fins agronomiques.
Des indicateurs agronomiques obtensibles en gros volumes, agrégeables pour mener des études agronomiques et tester des adéquations variétés / sols.