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Des vignes à VANIILA !

5 Jan PM | Actualités, Projets

La Région Bordelaise est très réputée pour son vin. Malheureusement, les vignes sont particulièrement sensibles à des champignons comme le mildiou. Afin de lutter efficacement contre ces pathogènes, et si possible avec le minimum de produits phytosanitaires, l’INRAE étudie les méthodes de gestion des agents pathogènes qui utilisent les capacités naturelles de résistance des cépages et des variétés de vigne à ces agents. C’est notre plateforme d’innovation technologique VANIILA qui a été utilisée pour automatiser certaines observations de laboratoire.

L’INRAE,

Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement, est un acteur majeur de la recherche et de l’innovation. Pour ce projet visant à étudier le niveau de résistances de variétés de vigne au mildiou, l’équipe bordelaise « gestion durable des résistances » de l’unité de recherche Santé et Agroécologie du Vignoble observe la prolifération du champignon sur des feuilles de vigne en conditions contrôlées. Les feuilles sont ainsi découpées en disques et, après inoculation du mildiou, placées sur des boîtes pour incubation. À intervalle de temps régulier, chaque boîte (comportant jusqu’à une centaine de disques) est photographiée.

À partir de ces images, deux opérations doivent être réalisées en cascade pour quantifier la sporulation, c’est-à-dire la surface recouverte par le champignon : isoler les différents disques exploitables sur l’image et, pour chaque disque, identifier les pixels correspondant à la présence du mildiou.

Jusqu’à présent, ces tâches étaient intégralement exécutées par un opérateur humain et l’intervention du CATIE vise à automatiser cette opération de traitement d’image.

L’objectif premier de l’équipe Algorithmes et Données était de reconnaître et d’isoler les objets d’intérêt avec une problématique d’analyse d’image. Grâce à nos travaux, les données sont maintenant interprétées automatiquement dans VANIILA et l’équipe peut également suivre l’avancement exact du traitement.

A partir d’une image composée de nombreux pixels, des algorithmes caractérisent la propriété de chaque objet d’intérêt, les disques de feuilles, et cette solution, plus interactive que celle précédemment mise en place, en est d’autant plus pertinente.

VANIILA permet d’entrer des données et du code qui sera exécuté sur notre plateforme qui retranscrira également les résultats sous forme de tableaux et d’images, accessibles aux utilisateurs d’INRAE.

L’utilisation de VANIILA et l’automatisation du traitement des images augmentent la répétabilité de la mesure en éliminant des biais humains (variabilité d’opérateur, dérive par fatigue…).

Cela engendre en outre un fort gain de temps et allège la charge de travail des opérateurs qui peuvent alors se concentrer sur des tâches plus complexes. La suite du projet permettra de prendre en compte les zones nécrosées et des nervures de feuille, voire d’identifier des aberrations et des récurrences par exemple. La mise en place d’une solution de reconnaissance automatique de caractère (OCR) pourrait également fiabiliser certaines étapes.

Le CATIE se réjouit de mettre à disposition ses compétences et sa plateforme VANIILA au service des travaux de recherche sur cette thématique forte pour la région, la vigne et le vin.

Nous avons connu le CATIE par l’intermédiaire de Marc Raynal, de l’Institut Français de la Vigne et du Vin, et avons fait appel à l’équipe Algorithmes et Données pour améliorer une solution qui avait été développée par l’une de nos anciennes stagiaires.

Nous avons exprimé notre besoin et fourni une base de données de photos existantes. Rapidement, le le CATIE nous a proposé une première ébauche de solution que nous avons affinée. Grâce à leur expérience technique, nos interlocuteurs ont soulevé des questions que nous n’avions pas forcément envisagées, tant sur la traçabilité des analyses que sur la praticité de la chaine de traitement pour les opérateurs.

La mise à disposition de la plateforme de VANIILA est un atout car les collaborateurs de nos équipes peuvent aisément se l’approprier et nous sommes certains que les outils seront mis à jour automatiquement.

Les équipes du CATIE ont été très réactives aux demandes site à la livraison du projet et nous serions heureux de poursuivre cette collaboration sur les nouveaux axes de développement d’ores et déjà identifiés.

Frédéric Fabre

Chargé de recherche, INRAE

Les « plus » apportés par  VANIILA

Accessibilité d’un outil en ligne

  • Permettre à plusieurs utilisateurs d’accéder à l’outil et aux données depuis de multiples ordinateurs
  • Ne plus être contraint à un poste de travail unique avec un logiciel spécifique (contraintes d’accessibilité et de maintenance du système)

Partage et évolutivité

  • Permettre à la fois à des non-informaticiens d’utiliser l’outil (sans déployer un environnement local), et à des développeurs de contribuer à travers un code ouvert dans un format courant pour ce type de tâches.
  • Pouvoir facilement partager l’outil avec le reste de la communauté scientifique (future publication sur une plateforme type GitHub)

Pour plus d’informations, cliquez ici