10 juin 2025
Découvrez comment la vision par ordinateur dans l'agriculture hydroponique améliore le suivi de la santé des plantes, automatise la surveillance et permet une production agricole durable et sans sol.
Lorsque nous pensons à l'agriculture, nous imaginons généralement des plantes qui poussent dans le sol. Cependant, l'agriculture hydroponique adopte une approche différente. Elle se concentre sur la culture de plantes dans de l'eau enrichie en nutriments sans utiliser de terre. Cette méthode aide les plantes à croître plus rapidement tout en utilisant moins d'espace et d'eau. C'est une excellente option pour les zones où les terres agricoles sont limitées.
Le marché mondial des cultures hydroponiques devrait atteindre environ 53 milliards de dollars d'ici 2027. Cependant, cette croissance s'accompagne de défis, notamment en ce qui concerne le maintien de la santé des plantes dans les grandes exploitations.
De nombreuses fermes hydroponiques sont situées à l'intérieur, ce qui signifie que même de petits problèmes comme de faibles niveaux de nutriments ou des signes précoces de maladie peuvent se propager rapidement et endommager les cultures. La vérification et la surveillance manuelles de chaque plante peuvent prendre du temps et entraîner des erreurs. C'est là que des technologies comme la vision par ordinateur peuvent aider.
La vision par ordinateur est une branche de l'intelligence artificielle (IA) qui implique le traitement et la compréhension des données visuelles. Elle peut être utilisée pour relever les défis de l'agriculture hydroponique en surveillant automatiquement les plantes à l'aide de caméras et d'analyses d'images.
Par exemple, les modèles Vision AI comme Ultralytics YOLO11 peuvent être entraînés à detect signes de stress, de maladie ou de carence en nutriments chez les plantes. Ces modèles permettent d'effectuer des tâches de vision artificielle en temps réel, telles que la détection d'objets et la segmentation d'instances, dans de grandes exploitations agricoles en intérieur, ce qui permet aux agriculteurs de réagir rapidement avant que les problèmes ne s'étendent.
Dans cet article, nous allons explorer comment l'agriculture hydroponique basée sur la Vision AI améliore l'efficacité, réduit la main-d'œuvre et soutient l'agriculture durable. Commençons !
L'agriculture hydroponique est une méthode de culture de plantes sans utiliser de terre. Les plantes sont placées dans un milieu de culture et nourries avec une solution à base d'eau contenant des nutriments essentiels. Cet environnement contrôlé permet aux cultures de croître plus rapidement, d'utiliser moins d'eau et de prendre moins de place par rapport à l'agriculture traditionnelle.
Dans les régions où la terre est rare ou la qualité du sol médiocre, la culture hydroponique peut être une solution pratique. Il est intéressant de noter que le concept d'agriculture hors sol remonte à l'Antiquité, avec des civilisations comme les Babyloniens et les Aztèques qui ont mis au point les premières formes de culture hors sol.
Bien que l'hydroponie ait des racines anciennes, la technologie moderne l'a transformée en une solution de haute technologie pour les besoins agricoles d'aujourd'hui. Les systèmes avancés fournissent désormais de l'eau et des nutriments directement aux plantes. Par exemple, la technique du film nutritif (NFT) fait couler une fine couche d'eau sur les racines, tandis que l'aéroponie fournit des nutriments en pulvérisant une fine brume sur les racines suspendues dans l'air.
Toutefois, à mesure que ces exploitations se développent, il devient de plus en plus difficile de track chaque plante. Même de petits changements dans la couleur ou la forme des feuilles et des tiges peuvent être des signes précoces de stress ou de maladie. Il est essentiel de détecter ces problèmes à temps pour éviter qu'ils ne s'étendent à l'ensemble de l'exploitation. Une surveillance régulière des cultures et une action rapide sont essentielles pour maintenir les cultures en bonne santé et garantir des rendements réguliers.
Tout comme dans l'agriculture traditionnelle, la santé des plantes en hydroponie dépend des bonnes conditions. Même de légers déséquilibres dans des facteurs tels que les nutriments, la température ou l'humidité peuvent causer des problèmes tels que le jaunissement des feuilles, le retard de croissance ou les maladies. Étant donné que les systèmes hydroponiques reposent sur des environnements contrôlés, toute perturbation peut avoir un impact sur un grand nombre de plantes en peu de temps.
La vision par ordinateur offre aux agriculteurs un meilleur moyen de surveiller leurs cultures. Des caméras peuvent être installées au-dessus des zones de culture, telles que les plateaux de plantes, les étagères ou les supports verticaux, ou montées sur des rails qui se déplacent le long des rangées. Ces caméras peuvent capturer des images 24 heures sur 24, créant ainsi une chronologie visuelle de la croissance de chaque plante.
Ces images peuvent également être analysées par des modèles Vision AI tels que YOLO11, qui peuvent detect plantes individuelles, segment les feuilles de l'arrière-plan, classify stades de croissance et track changements visibles au fil du temps. Il est ainsi plus facile de repérer si quelque chose ne va pas avec une plante ou un groupe de plantes.
Par exemple, si plusieurs plantes commencent à développer des taches pâles, la vision par ordinateur peut reconnaître le motif et mettre en évidence la zone touchée. En transformant les images en informations exploitables, la Vision IA aide les agriculteurs à réagir rapidement aux problèmes potentiels, à réduire le travail manuel et à maintenir des cultures saines et productives.
Maintenant que nous avons vu comment la vision par ordinateur améliore les systèmes hydroponiques, examinons quelques applications concrètes où cette technologie fait déjà la différence.
Les fermes hydroponiques cultivent souvent des plantes dans des plateaux très serrés qui doivent être déplacés pendant les différentes étapes de croissance. Le déplacement des plateaux peut améliorer l'éclairage, simplifier l'entretien des plantes ou préparer les cultures à la récolte. Dans les grandes exploitations, cela prend beaucoup de temps et d'efforts si cela est fait manuellement.
Des robots autonomes dotés d'un système de vision par ordinateur peuvent faciliter ce processus. Lorsque ces robots se déplacent dans la serre, la vision par ordinateur peut aider à detect 'état de chaque plante.
Un exemple intéressant est Grover, un robot de serre conçu pour transporter de grands modules de plantes, dont certains pèsent jusqu'à 450 kilogrammes. Il utilise des capteurs pour naviguer en toute sécurité et exploite la Vision IA pour surveiller la santé des cultures. En gérant à la fois le mouvement et l'évaluation des plantes, les robots comme Grover soutiennent le bon déroulement des opérations quotidiennes et contribuent à réduire le besoin de main-d'œuvre manuelle dans les systèmes agricoles contrôlés.
Les fermes hydroponiques n'ont pas toujours besoin de grands espaces. De petites unités peuvent être installées dans des endroits comme des bureaux, des écoles ou des hôpitaux pour cultiver des légumes verts frais à l'intérieur. Ces installations sont souvent utilisées pour l'éducation, les programmes de bien-être ou la production alimentaire locale. Cependant, leur gestion quotidienne peut être difficile. Le personnel peut être occupé ou manquer d'expérience dans l'entretien des plantes, ce qui rend la maintenance constante difficile.
Pour faciliter les choses, des capteurs, des caméras et la vision par ordinateur peuvent être utilisés pour surveiller la santé des plantes tout au long de la journée. Prenez Babylon Micro-Farms, par exemple. Leurs unités de culture sont conçues pour les espaces intérieurs où les gens n'ont peut-être pas d'expérience en agriculture. Chaque unité utilise des caméras intégrées pour surveiller la croissance des plantes et envoie des mises à jour utiles et des conseils d'entretien via une application, ce qui facilite la maintenance.
La culture de plusieurs lots signifie que les plantes arrivent à maturité à des moments différents. Pour gérer cela, les agriculteurs doivent savoir quelles plantes sont prêtes et lesquelles sont encore en développement. La vision par ordinateur peut aider en interprétant les images, en détectant l'emplacement des plantes et en classant leurs stades de croissance.
Cette approche permet une surveillance non invasive, ce qui signifie que les agriculteurs peuvent track santé et le développement des plantes sans les manipuler ou les perturber physiquement. En analysant régulièrement les images, le système peut suivre les progrès au fil du temps et repérer les schémas qui indiquent qu'une plante approche de la maturité.
Voici un aperçu plus détaillé de son fonctionnement :
Voici quelques avantages clés de l'utilisation de la vision par ordinateur dans l'agriculture hydroponique :
Malgré les nombreux avantages de la Vision IA dans l'agriculture hydroponique, il existe également quelques limites à garder à l'esprit. Voici quelques facteurs à prendre en compte :
Les tâches de vision artificielle telles que la détection d'objets et la segmentation d'instances permettent un track plus rapide et plus précis de la santé des plantes, des stades de croissance et des performances globales des cultures. Qu'il s'agisse de détecter les premiers signes de stress ou d'aider à la planification des récoltes, les systèmes de vision réduisent le travail manuel et apportent plus de cohérence aux tâches quotidiennes.
À mesure que la technologie de l'IA de vision continue de progresser, elle devient plus facile à utiliser, plus adaptable aux différents types de cultures et évolutive pour les exploitations agricoles de toutes tailles. Grâce à son accessibilité et à sa précision croissantes, la vision par ordinateur est appelée à devenir un outil essentiel dans l'avenir d'une agriculture efficace et axée sur les données.
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