Pulvérisation de précision pilotée par vision artificielle

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Pulvérisation de précision pilotée par vision artificielle

C’est le pari réalisé par des chercheurs Canadiens et Etats-Uniens qui viennent de publier un article scientifique dans le journal précision agriculture. Les chercheurs ont testé la possibilité de piloter l’ouverture et la fermeture automatique de 27 buses (sur une rampe de pulvérisation à jet projeté) à partir de l’analyse des images fournies par 9 caméras positionnées à quelques centimètres à l’avant des buses (1 caméra contrôle l’ouverture et la fermeture de 3 buses). Si l’on compare ce système avec un dispositif de contrôle équivalent (par exemple le contrôle des buses avec un Greenseeker), il présente de multiples avantages : i) possibilité d’avoir un système de mesure qui contrôle plusieurs buses, ce qui permet de limiter le coût d’investissement et la maintenance des capteurs, ii) la souplesse d’utilisation puisqu’il est possible d’avoir un traitement d’images adapté aux opérations à réaliser, en théorie, le système pourrait permettre d’envisager des applications très différentes en fonction du stade et de la culture considérée et de ne pas se limiter à la seule détection absence ou de présence de végétation comme le fait le Greenseeker. Le dispositif proposé est ambitieux puisqu’il vise à effectuer du traitement d’images en temps réel, en condition extérieure, embarqué sur une machine et avec un temps de réaction suffisamment rapide pour contrôler l’ouverture et la fermeture des buses de pulvérisation. Les chercheurs ont démontré que ce montage était tout à fait possible et ont effectué deux types de traitement avec le même prototype sur un culture à forte valeur ajoutée (myrtilles). Les chercheurs ont démontré : la faisabilité technique du dispositif, la polyvalence qu’il permettait, ainsi que l’intérêt économique et environnemental par la réduction des volumes de pesticides. Les questions du coût d’un tel dispositif ainsi que l’évaluation des contraintes de maintenance (nettoyage des caméras, robustesse des montages, etc.) restent naturellement entières.

Référence : Esau, T., Zaman, Q., Groulx, D. et al. Precision Agric (2018) 19: 770. https://doi.org/10.1007/s11119-017-9557-y

Résumé : An essential part of the wild blueberry cropping system is the proper management of agrochemical inputs including herbicides, fungicides and insecticides. A machine vision system was developed and mounted on the rear sprayer boom 0.18 m in front of the sprayer nozzles capable of targeting the agrochemical application on an as-needed basis. The three-point hitch mounted sprayer featured 27 nozzles over a 13.7 m boom width and a storage tank capacity of 1135 l. Nine digital color cameras continually take images in real-time while computer software processes the images in 0.15 s to determine the target locations where the nozzles open and spray at speeds up to 1.77 m s−1. Two wild blueberry fields in central Nova Scotia were selected for smart sprayer performance testing with spot-application (SA) of agrochemical as compared to control and uniform application techniques. Chateau® herbicide was applied in a field with an infestation of hair cap moss. Spray droplet comparison showed moss patches were properly targeted using the smart sprayer. SA provided the same coverage performance as compared to uniform on the moss targets with herbicide application savings of 78.5% using the smart sprayer. Harvestable yield results were similar for all application tracks. TruPhos Magnesium and ZincMax foliar fertilizers were tank mixed with Bravo® and Proline® fungicides and applied to compare the difference of SA, control and uniform application. Results showed SA of foliar fertilizer and fungicide led to less premature leaf drop and increased the blueberry stem height, number of branches, stem diameter and fruit buds. SA of foliar fertilizer and fungicide also increased the percent of healthy wild blueberry plants by 57.8% and the harvestable yield by 137.8%. Fungicide application savings using the smart sprayer for SA were 11.6%.