[SPACE 2023] PHENO3D : un premier scanner 3D déjà adapté au phénotypage à haut débit à la ferme

Institut de l'Elevage - Idele
Institut de l'Elevage - IdeleInstitut de l'Elevage - Idele
Eliance
Eliance 18/09/2023
18/09/2023
PHENO3D : un premier
scanner 3D déjà adapté au
phénotypage à haut débit à
la ferme
Eliance
Eliance 18/09/2023
18/09/2023
• 19 pointsmorphologiquescommuns aux 10 races
pointées
• Notationvisuelle
• 380 000 pointagespar an sur 10 races, par 445
pointeurs
• Animauxâgés entre 4 et 12 mois
La pesée
• Par l’éleveur
• Par le technicien
Contexte : le contrôle de performance en France
Pointage
3
Fabrication du prototype
par
18/09/2023
PHENO3D
Objectif : Automatiser la collecte du poids vif et des 19 postes de
pointage au sevrage (4-12 mois) sur les 10 races pointées
ConsortiumAnimal 3D
Validation du prototype et
du phénotypageen ferme
Collecte de données et
création d’algorithmes
de prédiction de poids
et pointage
Création d’un service
adapté aux besoins des
éleveurs
4
Scanner 3D : Un premier prototype
18/09/2023
PHENO3D
5
Scanner 3D : Un premier prototype
18/09/2023
PHENO3D
6
Scanner 3D : Des progrès sur l’acquisition d’image
18/09/2023
PHENO3D
1er test en
avril 2022
4ème test en
octobre 2022
Avril 2023
Quelques échecs :
-Animauxpas centrés
-Saut pendant le passage
7
Validation du scanner : la méthode
18/09/2023
Objectif : les images sont-elles représentatives de la réalité ?
Animaux : 33 veaux croisés de la station de Mauron
Plusieurs répétitions (3 à 5 passages) dans différentes conditions
5 Mesuresmanuelles
• La hauteur au garrot(HG)
• La hauteur au sacrum(HS)
• La profondeur depoitrine (PP)
• La largeur des hanches (LH)
• Le tour de poitrine (TP)
Mesures de référence vs. Mesures sur images 3D
PHENO3D
18/09/2023
18/09/2023
• Complétude des images
• Des facteurs à creuser :
• Vitesse des animaux
• Déclenchement optimal
• Centrage des animauxlors du passage
• Rayonsdu soleil direct dans le capteur
Résultats : complétude des images
18/09/2023
18/09/2023
Résultats : Justesse de l'image 3D
N=33 animaux
Coef Pearson(mesures
image 3D vs. Ref)
Erreur moyenne
Largeur deshanches 0,84 4,3 cm
Hauteur au Garrot 0,97 1,6 cm
Hauteur au Sacrum 0,96 -3,3 cm
Profondeurde poitrine 0,95 6,9 cm
Tour de poitrine 0,88 22,7 cm
De très bonnes corrélations ☺
Existence d'un biais... ☹
...mais il est constant ☺
Hauteur sacrum3D (cm)
Hauteursacrum 3D (cm)
18/09/2023
18/09/2023
Résultats : Reproductibilité
N=9 animaux scannés 4 à 5 fois
Erreur de reproductibilité
(cm)
CV de reproductibilité (%)
Largeur des hanches 1,1 cm 2,6 %
Hauteur au Garrot 3,5 cm 2,7 %
Hauteur au Sacrum 3,2 cm 2,6 %
Profondeur de poitrine 1,1 cm 1,6 %
Tour de poitrine 4,7 cm 2,5 %
Des résultats très satisfaisants (limitepour les CV fixée à 4%) ☺
1
1
Prédiction du poids et des notes de pointage :
collecte des données
18/09/2023
1 015 veaux Charolais de 4 à 12 mois scannés dans 10 fermes (1728 images)
Chaque animal a été scanné 2 fois, pesé (balance électronique) et pointé par 3 pointeurs
experts
PHENO3D
1
2
Prédiction du poids et des notes de pointage :
automatisation des mesures
18/09/2023
Développement d'un algorithme d'automatisationdes mesures sur l'image 3D
PHENO3D
1
3
Prédiction du poids
18/09/2023
• Erreur moyenne de prédiction de 3.7%
• Très encourageant, des progrès
encore possibles ☺
Gamme depoids Nb animaux Moyennebascule(kg) Moyenne3D(kg) Erreurmoyenne(kg) Erreurmoyenne(%)
140-180 56 167.7 170.2 7.37 4
180-220 229 204.7 207.6 7.75 4
220-260 352 241.6 242.5 8.02 3
260-300 360 277.5 277.0 9.98 3
300-340 158 318.9 315.0 10.54 3
340-380 67 357.0 349.6 12.3 3
380-420 15 395.7 384.2 13.93 4
PHENO3D
1
4
Perspectives et conclusion
18/09/2023
PHENO3D
• Une validation d’un scanner 3D mobile sur la précision et la reproductibilité qui permet un
phénotypage à haut débit de l’ensemble de l’animal en mouvement
• Ce dispositif permet de développer des modèles de prédiction du poids et du pointage
utilisés par les acteurs français pour faire de la sélection sur des critères morphologiques
• Collection d’un ensemble de données de 1700 images de veaux charolais de 4 mois à 12
mois (sera élargi dans cette race et d’autres dans les prochaines semaines)
• La collaboration avec toutes les parties prenantes impliquées et les futurs utilisateurs
finaux est la clé pour disposer d’une solution qui peut être déployée et adoptée
1
5
Desquestions?
Contact:
clement.allain@idele.fr
adrien.lebreton@idele.fr
maxence.bruyas@eliance.fr
18/09/2023
PHENO3D
1 von 15

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  • 10. 18/09/2023 18/09/2023 Résultats : Reproductibilité N=9 animaux scannés 4 à 5 fois Erreur de reproductibilité (cm) CV de reproductibilité (%) Largeur des hanches 1,1 cm 2,6 % Hauteur au Garrot 3,5 cm 2,7 % Hauteur au Sacrum 3,2 cm 2,6 % Profondeur de poitrine 1,1 cm 1,6 % Tour de poitrine 4,7 cm 2,5 % Des résultats très satisfaisants (limitepour les CV fixée à 4%) ☺
  • 11. 1 1 Prédiction du poids et des notes de pointage : collecte des données 18/09/2023 1 015 veaux Charolais de 4 à 12 mois scannés dans 10 fermes (1728 images) Chaque animal a été scanné 2 fois, pesé (balance électronique) et pointé par 3 pointeurs experts PHENO3D
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