L'agriculture intelligente bien pensée : Automatisation rentable reposant sur la vision industrielle pour les exploitations familiales.

Le défi : Garantir la qualité, réduire les coûts

Le tri manuel des pommes de terre et des oignons demande beaucoup de temps et de main-d'œuvre. Différents types de dommages tels que les fissures de croissance, les attaques de taupins, les pourritures sèche et humide, les déformations, les blessures mécaniques ou le verdissement ne peuvent être détectés de manière cohérente qu’au prix d’efforts importants.

Benedikt Keßler, cofondateur et directeur général de Karevo, souligne : « Le Karevo DUO85 a été conçu dans le but de rendre la technologie de tri optique accessible aux producteurs vendant directement leurs produits et aux exploitations familiales. » Nous permettons ainsi même aux petites entreprises de participer à la numérisation et d'automatiser efficacement leurs processus. Le système garantit une qualité constante des produits et allège la charge de travail du personnel lors du tri. »

Solution : Technologie de vision artificielle basée sur l'IA pour les pommes de terre et les oignons

Le Karevo DUO85 automatise entièrement le tri. Selon la configuration du système, deux à huit caméras GigE Vision de la série IDS uEye FA sont utilisées. Celles-ci capturent chaque tubercule sous tous les angles et offrent une vue complète à 360° de sa surface. Le système prend plus de 15 images par pomme de terre et les analyse en temps réel à l'aide d'un ordinateur haute performance.

Les données d'image sont transmises à un Logiciel spécialement développé à cet effet, qui utilise l'intelligence artificielle pour évaluer des caractéristiques telles que la taille, le type et l'intensité des défauts, la forme et d'autres paramètres de qualité. L'IA détecte les sept principaux défauts de qualité au pixel près, avec une précision pouvant atteindre 95 %, tout en évaluant leur intensité et leur taille. Outre les pommes de terre, le DUO85 trie également les oignons jaunes et rouges, avec une détection fiable des corps étrangers : Les pierres et les mottes sont éliminées de manière fiable, tant pour les pommes de terre que pour les oignons.

Les modèles d’IA utilisés sont conçus pour un fonctionnement stable en conditions réelles et peuvent, si nécessaire, être optimisés davantage grâce à des données d’image supplémentaires, par exemple en cas de récoltes fortement souillées ou de variétés particulières.

Sur la base de cette analyse, le système pilote un dispositif pneumatique à doigts – un système d'éjection et de tri fonctionnant par air comprimé, dans lequel des actionneurs en forme de doigts, commandables individuellement, dévient les produits du flux de convoyage de manière ciblée et en douceur, en synchronisation avec le traitement d'images. Cela permet ainsi de trier de manière fiable les tubercules endommagés ou non conformes aux spécifications.

Le résultat : Des résultats de tri reproductibles, une main-d'œuvre réduite et un débit stable et continu pouvant atteindre 5 tonnes par heure : un avantage économique indéniable pour les entreprises de toutes tailles.

Avantages économiques : Un démarrage avec un investissement raisonnable

L'un des principaux objectifs lors du développement du DUO85 était de faciliter son utilisation. Ce système s'adresse tout particulièrement aux producteurs vendant directement leurs produits et aux exploitations familiales, qui n'avaient jusqu'à présent pratiquement pas accès aux technologies de traitement d'images et de vision assistées par l'IA. « Avec le DUO85, nous permettons également aux petites entreprises de se lancer dans la numérisation », explique M. Keßler. « Nos clients bénéficient d'une qualité de produit élevée et constante, d'une réduction significative de la charge de travail du personnel et de processus plus efficaces, sans avoir à supporter des coûts d'investissement élevés. »

La rentabilité dépend toujours des structures d'exploitation propres à chaque exploitation. Karevo calcule généralement une économie d’une à deux personnes (main‑d’œuvre auxiliaire), ce qui conduit, dans de nombreux cas, à une durée d’amortissement d’environ deux à trois ans.

La politique tarifaire est spécialement conçue pour les petites et moyennes exploitations, afin d’optimiser le retour sur investissement et de garantir la rentabilité. De plus, le système est modulable et évolutif, et s'adapte avec souplesse à des exploitations de différentes tailles – un facteur important pour la sécurité de l'investissement à long terme.

Technologie de caméras IDS : Robuste, performante et facile à intégrer

Karevo utilise des caméras GigE Vision de la série IDS uEye FA équipées du capteur Sony IMX547 de 5,10 mégapixels de la série Pregius S. Grâce à la technologie obturateur global (global shutter) et au capteur BSI (Back‑Side Illumination), ces caméras offrent une qualité d’image exceptionnelle, même dans des conditions d’éclairage difficiles dans des zones de tri et de préparation. La conception robuste avec un indice de protection IP69K, des connecteurs vissables et une plage de températures étendue fait de ces caméras des solutions idéales pour une utilisation dans des environnements agricoles exigeants. Des fonctionnalités telles que le prétraitement directement intégré à la caméra permettent en outre de réduire la puissance de calcul nécessaire.

Jürgen Hejna, Product Manager 2D Machine Vision chez IDS, souligne : « Pour des applications telles que le DUO85, ce sont avant tout la fiabilité, la robustesse et la facilité d’intégration qui sont déterminantes, en plus de la qualité d’image. Les caméras uEye FA offrent précisément ces caractéristiques et permettent un fonctionnement multi‑caméras stable, avec en parallèle de faibles exigences en matière d’intégration et de maintenance. »

Intégration rapide et pérennité avec IDS peak

L'utilisation du SDK IDS peak présente un autre avantage économique. « L’utilisation d’IDS peak nous permet une intégration rapide et stable des caméras dans notre système. Grâce à des fonctions optimisées de commande, de paramétrage et de diagnostic, nous sommes en mesure de garantir une qualité d'image élevée ainsi que des performances fiables dans le cadre d'une utilisation agricole. Nous bénéficions ainsi d'une compatibilité à long terme et d'une réduction des coûts de développement pour les futures extensions du système », explique Benedikt Keßler.

L'interface conviviale rend cette technologie d'IA complexe facile à utiliser. Les paramètres peuvent être ajustés de manière intuitive, différents profils de tri peuvent être changés facilement, et des analyses détaillées sont disponibles en appuyant sur un bouton. Le DUO85 s'intègre parfaitement aux lignes de tri existantes et fonctionne comme un système de tri optique autonome, adapté aux besoins spécifiques.