Caméra multispectrale Agrowing – comptage automatique et classification végétale sur un verger d’amandiers de 18ha en Israël.

Caméra multispectrale Agrowing – comptage automatique et classification végétale sur un verger d’amandiers en Israël.

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Comptage et diagnostic de vigueur végétale à partir d’images aériennes multispectrales haute résolution captées avec le kit Agrowing A7RIV Quad.

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Ci-dessus les différentes étapes d’une prestation visant à cartographier chaque plantation selon sa vigueur végétale (basé sur l’indice NDVI).

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Photogrammétrie – production des données géospatiales

Comme illustré ci-dessous et avec le logiciel Metashape, la première étape consiste à modéliser le site en 3 dimensions pour exporter ensuite une orthophoto multicouches contenant 12 bandes spectrales distinctes (conformément aux 12 bandes générées nativement par l’A7R4 Quad et ce, pour chaque prise de vue).

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Télédétection – calcul de l’indice NDVI

4 canaux seulement sont utiles sur ce cas d’usage: le rouge, le vert, le bleu et le proche infrarouge.  Ces derniers permettront de recomposer l’orthophoto classique RVB  (pour le confort visuel) mais aussi de calculer l’indice NDVI comme illustré ci-dessous à partir des canaux rouge et proche infrarouge.

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Deep learning – détection et localisation

Grâce à la haute résolution du capteur Agrowing, l’orthophoto précédemment reconstruite (GSD2cm pour un vol réalisé à 115m AGL) offre un très haut niveau de détails qui restitue parfaitement la forme singulière des couronnes d’amandiers. Dans ce cadre, une détection par deep learning basée sur la forme des couronnes peut être envisagée.

Une fois les amandiers parfaitement segmentés les uns par rapport aux autres, une valeur NDVI peut alors être assignée localement pour chaque couronne.

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Conclusion

Outre ses 12 bandes spectrales dédiées à la personnalisation d’indices végétaux, la haute résolution du capteur A7R4 Quad permet non seulement de générer des cartes NDVI extrêmement bien détaillées mais aussi de les enrichir avec de la détection/comptage automatique: un atout unique qui répond parfaitement aux enjeux écologiques et aux besoins de l’agriculture de précision.

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Informations techniques

  • Source images aériennes : Agrowing
  • Post traitement : Drones Imaging
  • Précision spatiale : centimétrique.
  • Orthophoto RVB-NIR : résolution 2cm.
  • Comptage : 4131 amandiers détectés.
  • Caméra : Agrowing A7R4 Quad
  • Surface du site : 18ha

Agrowing multispectral camera – automatic counting and trees classification in an almonds orchard in Israel.

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Counting and plant vigor diagnosis from high resolution multispectral aerial images taken with the powerful Agrowing A7RIV Quad kit.

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Above are the different stages of a service aimed to map each tree according to its plant vigor (based on the NDVI index).

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Photogrammetry – geospatial datas production

As illustrated below with Agisoft Metashape, first step consist in 3D modeling the entire site and then export a multilayer orthophoto with 12 spectral channels (in accordance with the 12 bands generated natively by the A7R4 Quad for each shooting).

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Remote sensing – NDVI index calculation

Only 4 channels are useful with this use case: red, green, blue and near infrared. This for the subsequent built of a conventional RGB orthophoto (for visual comfort) and the NDVI index calculation as illustrated below from the red and near infrared channels.

NDVI_multispectral_Agrowing_Drones-Imaging©.jpg

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Deep learning – detection and localization

Thanks to the high resolution of this Agrowing sensor, the previously built orthophoto (GSD2cm with a 115m height flight) offer a very high level of details which perfectly reproduce the singular shape of almond trees. In this context, detection by deep learning based on color & shape can be considered.

Once the almond trees are perfectly segmented with respect to each other, a NDVI value can then be assigned locally for each tree.

Multispectral_haute_résolution_Agrowing_drones_imaging©.jpg

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Conclusion

In addition to its 12 spectral channels dedicated to remote sensing indexes customization, the high resolution of the A7R4 Quad sensor make it possible to generate extremely well detailed NDVI maps but also to enrich them with automatic detection/counting: an unique advantage that meets perfectly to ecological issues and precision farming needs.

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Technical informations

  • Aerial images source : Agrowing
  • Data processing : Drones Imaging
  • Spatial accuracy : centimétrique.
  • Orthophoto RGB-NIR : 2cm GSD.
  • Counting : 4131 almond trees detected.
  • Camera : Agrowing A7R4 Quad
  • Covered area : 18ha