Le nouveau Scanner 3D des mamelles caprines arrive !
Décris dans l’article « Action 1 du projet CapriMam3D : mise au point d'un dispositif mobile de phénotypage tridimensionnel de la mamelle caprine ». Un premier prototype avait été réalisé. Composé de 4 capteurs, le prototype n’a pas su donner des résultats satisfaisants lors des tests en laboratoire et sur le terrain.
Remise en question du prototype initial
Les données récoltées par les capteurs étaient insuffisantes pour reconstituer correctement la mamelle de la chèvre. Une remise en cause du prototype 1 a alors été faite par 3D Ouest au vu :
- Des données « trop brutes », du manque de résolution et de la couverture insuffisante (pas assez de recouvrement entre les données sur la zone des pattes pour faire le lien avant/arrière),
- De la nécessité de surélever le plateau pour avoir plus de recul pour les capteurs du dessous,
- De la nécessité de bouger le plateau d’acquisition pour adapter sa position à la longueur de l’animal.
Suite à ces réflexions, un nouveau prototype a vu le jour.
Un nouveau prototype répondant aux contraintes du terrain
Pour le deuxième prototype, il a été décidé que la structure se présenterait sous forme d’une cage de contention. Cela doit permettre de stabiliser l’animal afin d’obtenir des images nettes et précises avec le scanner.
Afin d’augmenter la précision pour obtenir une image exploitable de la mamelle, les capteurs, réduits au nombre de 3 pour disposer d’une fréquence d’acquisition accrue et limiter les coûts et accélérer le traitement numérique de reconstitution d’image, effectueront un mouvement d’avant en arrière par rapport à l’animal en moins de 10s. Deux capteurs sont positionnés sur les côtés et un capteur est placé en dessous. La translation permet de couvrir une zone plus importante et, le déplacement se faisant automatiquement, d’adapter la zone de capture par rapport à la taille de l’animal. La protection du capteur situé sous la chèvre est assurée par une vitre en polycarbonate anti-abrasion (« Margard ») inrayable, incassable et non diffractante.
Ce prototype 2 permet d’obtenir des images de meilleure qualité avec un nombre inférieur de capteurs. La cage de contention limite les mouvements de l’animal. Pour autant, quelques modifications restent nécessaires, notamment afin d’aider la chèvre à placer ses pattes de part et d’autre de la fosse de lecture ou de l’avancer pour obtenir une meilleure vision arrière pour les animaux les plus longs.
Pour faciliter le transport de la structure, des roues ainsi que des poignées sont liées à la structure. La structure reste assez imposante à ce stade mais des modifications sont envisageables pour réduire son poids et sa taille. Actuellement, les parties sont emboitées entre-elles et maintenues à l’aide de vis. Il serait envisageable de souder certaines parties pour alléger la structure.
Un ensemble d’images pour reconstruire la mamelle en 3D
Les images de la mamelle sont construites à partir des nuages de points provenant des trois caméras. Une reconstruction 3D est générée en fusionnant ces nuages de points en une seule représentation. L’obtention des images fait appel à plusieurs logiciels spécifiques : un logiciel de reconstruction Recfusion®, un logiciel de réalignement conçu par 3DOuest et un logiciel de nettoyage Metrux2α®. Ce dernier assure que le nuage de points final génère une surface lissée.
La prise de mesures automatique des mamelles de chèvres est encore en cours de développement. Néanmoins, au regard des résultats acquis en ferme (une quarantaine de scans effectués) l’appareil semble répondre aux spécifications souhaitées et est très prometteur en vue d’une utilisation future dans le schéma de sélection caprine. Son calibrage avec des pointages visuels et la répétition de mesures sur un même animal sont prévus pour valider la fiabilité de l’outil et permettre son utilisation sur le terrain.