Photoniques 135 | Page 51

agrophotonique PRODUITS OPTIQUES des centaines de bandes spectrales contiguës, dresse une véritable carte d ' identité chimique et physiologique de la cible. Chaque signature spectrale permet une identification fine et non destructive de la santé des cultures, de la présence d ' adventices, de l ' état du sol ou du niveau de maturité des fruits. Autrefois réservée aux applications aéroportées ou satellitaires, l ' HSI s ' est démocratisée. Grâce à la miniaturisation des capteurs, à l ' intégration de l ' IA( edge computing) pour des analyses en temps réel et à la baisse des coûts, elle est désormais accessible sur des drones ou des systèmes portables. Des sociétés comme HySpex, basée en Norvège, intègrent ces caméras à des solutions d ' apprentissage automatique pour l ' analyse automatisée d ' échantillons biologiques, allant du contrôle qualité de laitues ou de tomates à l ' inspection de fèves de cacao. Également actif dans le développement de capteurs intelligents pour l ' évaluation de la qualité alimentaire, le centre de recherche norvégien SFI DigiFoods, regroupant les instituts Nofima et SINTEF, met au point des capteurs spectroscopiques dans le proche infrarouge, sans contact, capables de sonder en profondeur les aliments. Ces technologies permettent, par exemple, de déterminer la teneur en sucre et en matière sèche des fruits et légumes. Cette approche a été démontrée avec succès pour mesurer la teneur en sucre des fraises directement au champ et des tomates cerises sur les lignes de conditionnement, garantissant une qualité optimale pour les consommateurs tout en réduisant le gaspillage alimentaire. Ces capteurs, utilisables à la main, sur des robots agricoles ou dans des chaînes de tri, trouvent également des applications prometteuses dans la gestion de la qualité des poissons et fruits de mer. Dans une approche complémentaire, l ' imagerie multispectrale( MSI) se concentre sur une poignée de bandes spectrales( 3 à 10 en général), mais plus larges. Ce compromis offre
Système d’ imagerie hyperspectrale HSI automatisé pour l ' évaluation, le traitement et le contrôle qualité des fraises en temps réel et sans contact © Hyspex.
Reconstruction sRGB des feuilles à l ' aide d’ une caméra 16 bandes avec une segmentation automatique des zones de mildiou © CSEM. des avantages décisifs pour de nombreuses applications: l ' acquisition est plus rapide, les volumes de données sont considérablement réduits et les systèmes sont plus compacts et moins coûteux. Pour le calcul d ' indices de végétation comme le NDVI ou le suivi de l ' état hydrique, c ' est une solution largement suffisante et très efficace. Le CSEM, centre R & D basé en Suisse, a développé une caméra 16 bandes qui, intégrée à une plateforme robotique, identifie avec succès le mildiou et la flavescence dorée en viticulture. En ferme verticale, ses systèmes de vision multispectrale détectent précocement des ravageurs comme les thrips ou les acariens. Cette philosophie de la miniaturisation utile est aussi l ' ADN d ' Ocean Optics, l ' inventeur du spectromètre miniature. Leurs instruments compacts, comme le modèle ST de quelques centimètres, sont conçus pour le terrain, permettant une analyse en temps réel de la réflectance de la végétation, que ce soit à la main ou embarqué sur un véhicule.
L ' INFRAROUGE, CLÉ DE LA SIGNATURE MOLÉCULAIRE DES CULTURES En s ' aventurant plus loin dans les longueurs d ' onde, notamment dans le SWIR( Short-Wave-Infrared), la photonique passe du diagnostic de l ' état physiologique à l ' analyse de la composition moléculaire. Les spectromètres, en particulier les technologies avancées comme le FT-NIR( infrarouge à transformée de Fourier), analysent la manière dont la lumière est absorbée par les liaisons chimiques des molécules organiques. Ils peuvent ainsi, par exemple, quantifier avec précision la teneur en sucre d ' un fruit, ou la concentration en protéines d ' une céréale. Cette capacité d ' analyse compositionnelle est fondamentale pour l ' ensemble de la chaîne agroalimentaire, du champ à l ' usine de transformation. Hamamatsu Photonics est un acteur majeur dans ce domaine,
Photoniques 135 I www. photoniques. com 49