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Action 1 du projet CAPRIMAM3D : mise au point d'un dispositif mobile de phénotypage tridimensionnel de la mamelle caprine

Publié le par Jean-Michel Delouard (3D Ouest), Laurent Delattre (3D Ouest), Pierre-Guy Marnet (Agrocampus Ouest), Marine Minier (Institut de l'Elevage)
La mise au point du premier prototype de scanner 3D des mamelles caprines a débuté, dans le cadre du projet CapriMam3D. Celui-ci devrait permettre à terme de se substituer au pointage visuel mais aussi d’apporter des mesures complémentaires (volume, forme). L’objectif de cette première action du projet est de parvenir à la mise au point d’un scanner prototype, adapté à l’enregistrement d’images de mamelles en élevages caprins, couvrant au maximum le volume de la mamelle. La précision de l’outil doit permettre de rendre compte de la diversité de leurs conformations, voire de leurs variations avant/après traite et selon le stade de lactation.

Un cahier des charges bien ficelé 

La mise au point de ce premier prototype a nécessité de mettre tous les partenaires autour de la table afin de lister les multiples contraintes liées au pointage dans les élevages de petits ruminants et de définir plus précisément les attentes liées à ce scanner.

Parmi ces contraintes, on peut citer :

  • Une très grande diversité de morphologie des chèvres : animal dans son ensemble, mamelle mais aussi trayons
  • Une forte plasticité de la mamelle qui se déforme beaucoup et des formats de chèvres très variables selon l’âge
  • Le comportement « joueur » de l’animal qui nécessite une forte robustesse de l’appareil
  • Un temps très court d’immobilisation qui en résulte pour l’acquisition des images.
  • La mobilité souhaitée du dispositif (entre élevages et sur les élevages)
  • La forte précision des mesures attendues quelle que soit la zone de la mamelle
  • Un coût modéré du dispositif final

Il est apparu essentiel dès ce stade que les choix technologiques répondent à la fois aux attentes des chercheurs et aux pointeurs travaillant quotidiennement dans les élevages.

Le choix d'une technologie adaptée

 Ce choix s’est effectué à la suite de la rédaction du cahier des charges, en tenant compte notamment :  

  • du faible encombrement souhaité du dispositif 
  • de la distance réduite entre capteurs et mamelle 
  • des conditions d’éclairage variable 
  • de la nécessité qu’ils soient étanches à l’eau et aux poussières 
  • d’un souhait de capteurs non sujets à obsolescence trop rapide 
  • des contraintes de coût.

Il a été choisi de se diriger vers des capteurs d’images(et non vidéo) de type D415 d’Intel, les seuls qui paraissent se prêter aux conditions de mesure.

Afin de scanner la mamelle des chèvres en laps de temps réduit et du fait de ses mouvements, plusieurs capteurs seront nécessaires.

Mise au point du scanner prototype

 

Le premier prototype est en cours de réalisation. Les capteurs ont été intégrés dans un boîtier réglable permettant leur ajustement, et fixés sur un cadre réglable au ras du sol et étanchéifiés pour les rendre moins sensibles à l’environnement. Le nombre de capteurs et leur positionnement est encore en test afin d’avoir une couverture maximum afin d’acquérir une image la plus complète et précise possible mais il semble difficile de couvrir toute la glande avec moins de 5 capteurs. Les premiers essais ont été effectués sur un prototype de mamelle construit pour être à l’échelle d’une chèvre réelle et de premières acquisitions 3D sur des chèvres en ferme ont permis de préciser les évolutions et ajustements à effectuer.

 

La suite du travail sera de faire une reconstruction des acquisitions partielles, plusieurs séries de tests de mesure, puis d’intégrer les capteurs dans un dispositif de contention, nécessaire au bon positionnement des chèvres par rapport aux capteurs.