Comment la vision industrielle peut être utile dans les vignobles

Dans les champs de Caroline du Sud, sur un sol sec entre des rangées de grands sorghos se balançant (céréales riches en nutriments), un robot se déplace lentement.

Le robot scanne les tiges de sorgho, les photographie et reconnaît la présence de maladies. Il utilise un télémètre laser pour déterminer leur hauteur et leur volume. Parfois, il étend son manipulateur, attrape l'une des tiges et perce avec une sonde, mesurant l'épaisseur de la peau.

Bienvenue dans la ferme du futur.

Ce petit agriculteur robot n'est qu'un des projets de FarmView , un effort multidisciplinaire pour favoriser l' utilisation de la technologie moderne dans les exploitations agricoles. Avec une population mondiale en constante augmentation, il est nécessaire d'augmenter la production alimentaire de 70% au cours des 40 prochaines années si nous voulons nourrir tout le monde, déclare l' Organisation des Nations Unies pour l' alimentation et l'agriculture . Bien que le changement climatique contribuera à l'augmentation des rendements dans certaines régions, il entraînera également de nouvelles difficultés dans la manière de cultiver abondamment des cultures saines.

Si nous voulons satisfaire une telle demande, nous devons accroître l'efficacité de l'agriculture en termes de ressources et de temps. Sans surprise, les chercheurs agronomiques se tournent vers toute technologie d'assistance. Par exemple, le robot mentionné pour le sorgho utilise des technologies de navigation développées pour les robots et les capteurs militaires.

"Aux États-Unis, nous avons récemment dépensé beaucoup d'argent pour des dépenses militaires", a déclaré George Cantor, chef de projet pour FarmView à l'Université Carnegie Malon. «Les algorithmes de reconnaissance faciale pour suivre les personnes dans les aéroports et autres endroits deviennent des algorithmes pour reconnaître les raisins. Si vous regardez, vous pouvez voir que nous, investissant dans le développement technologique, utilisons tous ces outils dans l'agriculture. »

Un robot perçant le sorgho utilise la technologie pour cultiver des céréales. En règle générale, les agriculteurs combinent différentes variétés de céréales (par exemple, 40 000 variétés de sorgho uniquement) pour en créer de nouvelles qui doivent être cultivées et testées. Cela nous permet de développer de nouvelles versions de céréales plus résistantes aux maladies, à la sécheresse ou qui produisent plus de récoltes. C'est un processus long et compliqué - il est nécessaire de suivre toutes ces nouvelles variétés, leur croissance, leurs propriétés. Mais si vous demandez à un robot de le faire, alors, selon Kantor, le processus est accéléré plusieurs fois.


Un robot attrape une tige de sorgho

Cantor et l'équipe se sont concentrés sur le sorgho non pas comme produit alimentaire (bien que cette céréale riche en protéines soit populaire dans certaines régions d'Afrique et d'Inde), mais comme biocarburant potentiel. Kantor dit que maintenant, à l'hectare, le sorgho produit 10 à 15 tonnes de biomasse, mais ils espèrent augmenter ce chiffre en traversant.

"Notre objectif est garanti de produire 20 tonnes par hectare, et si nous réussissons, le sorgho deviendra un biocarburant économiquement viable", a déclaré Kantor.

Ce sera bon non seulement pour les tentatives de réduire l'utilisation des combustibles fossiles - et le projet avec le sorgho est financé par le département américain de l'Énergie - mais aussi pour les régions du pays où le sol n'est pas assez riche pour cultiver d'autres céréales. La beauté du sorgho est qu'il peut pousser presque partout.

Mais FarmView a plusieurs projets qui adaptent des technologies provenant d'autres régions et les traitent au profit des agriculteurs. Cantor a parlé d'un autre projet qui utilise un système de vision par ordinateur pour compter le nombre de baies et de feuilles de raisin.

Si la vigne a peu de feuilles, la qualité des raisins sera faible et s'il y en a trop, les baies ne recevront pas assez d'eau, il est donc extrêmement important pour les agriculteurs de connaître leur quantité exacte - cela détermine quand et combien planter. À l'aide d'un système de vision par ordinateur, un agriculteur, voyageant à travers le champ, peut obtenir toutes ces données et prendre une décision appuyée par des calculs.

L'étude de l'application des nouvelles technologies en agriculture n'est pas une idée nouvelle, mais le programme coopératif FarmView a été lancé relativement récemment et rassemble une variété de chercheurs dans le but de résoudre les principaux problèmes liés à la fourniture de nourriture aux gens.

«C'est l'idée de transférer la technologie sur le terrain pour résoudre des problèmes du monde réel qui inspire tous les participants à notre projet», m'a dit Kantor. "C'est elle qui m'inspire."