Par A. Fischer, Idele. Webinaire du 24 juin 2021 organisé par l'Institut de l'Elevage

1. L'imagerie 3D au service du
phénotypage morphologique
A. Fischer, C. Allain, A. Caillaud, L. Delattre, J.-M. Delouard,
L. Depuille, P. Faverdin, A. Lebreton, Y. Le Cozler, T. Luginbühl, C. Xavier

2. ENJEUX AUTOUR DE LA MORPHOLOGIE
• Suivi de la croissance pour les…
• Animaux à l’engrais  âge optimal d’abattage
• Animaux destinés à la reproduction  âge optimal de
mise à la reproduction
• Pointage : Suivi des performances pour la sélection
génétique/génomique
• Estimation de la valeur bouchère (poids carcasse, qualité…)
• Identification de problèmes sanitaires (perte de réserves
corporelles, boiterie…)
2
24 juin 2021 - Ruminants connectés : Une journée pour tout capter !
Des indicateurs majoritairement accessibles
à partir de « l’extérieur » de l’animal

3. MORPHOLOGIE : CONSTAT DES MÉTHODES UTILISÉES
3
24 juin 2021 - Ruminants connectés : Une journée pour tout capter !
(Bazin et al, 1984)
Note 0
Note 5
• Expert-notateur dépendant
• Chronophage
• Peu fréquent
• Manipulation d’animaux
(Le Pin au Haras, 2017)
• Manipulation d’animaux
• Indicateur complexe
(format + contenus digestifs
+ réserves corporelles)
• Manipulation
d’animaux
• Bas débit
• Opérateur
dépendant
Des méthodes utilisées qui sont opérateurs dépendantes,
chronophages, inadaptées pour le haut débit et qui nécessitent un
opérateur et la manipulation d’animaux.
Poids vif Barymétrie
Systèmes de notation
visuels/palpation

4. INTÉRÊT DE L’IMAGERIE 3D POUR SUIVRE LA MORPHOLOGIE
• Système d’acquisition permettant de numériser en 3D une scène, un
objet, etc.
• Non invasif : acquisition de l’enveloppe externe (Ce qui est visible à
l’œil nu)
• Technologie économiquement accessible
• Possibilité de faire des scans rapides (requis pour scanner des
animaux vivants)

5. Nécessite de multiplier les points de vue :
LE SCAN DE L’ANIMAL ENTIER
5
Nettoyage
(bruit,
environn.
parasite)
+ Lissage
Comment ?
• Par balayage (ex : Dispositif de Méjusseaume
Morpho3D)
• Multi-caméras fixes (ex : Dispositif Deffilait et
OTOP3D)

6. INDICATEURS ACCESSIBLES SUR UNE IMAGE 3D
6
09/06/2021
Volume partiel & surface partielles
Circonférence
(tour de poitrine)
Hauteur au garrot
Source: Xavier et al, 2019
Accessibles directement et automatiquement sur l’image :
• Volume et surface
Accessibles après étapes de pointages sur image 3D, nécessitant
automatisation pour utilisation en routine :
• Des circonférences (ex : tour de poitrine)
• Des longueurs / profondeurs (ex : largeur aux hanches…)
• Des distances à un plan (ex : hauteur au garrot)
• Des parties spécifiques de l’animal (ex : abdomen pour le rumen)

7. ESTIMATION DU POIDS VIF
7
Poids
prédit
3D
(kg)
Poids vif (kg) Source: Depuille et al, 2018; Le Cozler et al. (2019) in Computers and
Electronics in Agriculture 165; Xavier et al., 2019
Le volume = bon indicateur
du poids :
erreur de 24,9 kg
Volume + autres indicateurs
de croissance :
erreur de 14-18 kg
Volume = facilement accessible qui permet de bien prédire le
poids vif

8. SUIVI DE LA CROISSANCE PAR IMAGERIE 3D
8
09/06/2021
1ère lactation 2ème lactation 3ème lactation et plus
Croissance au
moins jusqu’à la
3ème lactation
Gain plus
important pour les
primipares que
pour les multipares
Source: Xavier et al, 2019
Longueur diagonale
Hauteur au garrot
Largeur aux hanches
Suivi individualisé et plus fin de la croissance, applications potentielles :
• Meilleure connaissance des besoins de croissance de chaque animal
• Meilleure estimation de l’âge d’abattage

9. ©INRAE, Christophe MAITRE
Instantanée et automatique à chaque traite
(INRAE PEGASE Méjusseaume)
Source: Fischer et al, 2014, journées 3R
SUIVI DE L’ÉTAT CORPOREL PAR IMAGERIE 3D
9
Dispositifs existants :
• Caméra 3D DeLaval
• Dispositif développé par INRAE et
3DOuest
https://www.delaval.com/fr-ch/nos-solutions/farm-
management2/delpro-precision-analytics/camera-bcs-delaval-/

10. SUIVI DE L’ÉTAT CORPOREL PAR IMAGERIE 3D
10
Source: Fischer et al, 2017, thèse
NEC-3D détecte plus finement les variations de réserves corporelles,
permettra de :
• Suivre à haut débit et individuellement
• Détecter plus rapidement et d’agir plus vite sur les anomalies (perte
ou gain)

11. NEC : 1
NEC : 2
NEC : 3
NEC : 4
Peu ou pas utilisée en
élevages
• Peu d’appréhension des animaux
face au dispositif
• Une prise d’image instantanée
• Un traitement automatisé de
l’image 3D encourageant
SUIVI DE L’ÉTAT CORPOREL PAR IMAGERIE 3D
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12. SUIVI DE CERTAINS INDICATEURS DE SANTÉ
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24 juin 2021 - Ruminants connectés : Une journée pour tout capter !
Trajectoire de
chaque sabot sur
l’axe vertical
Vache sans boiterie
Vache avec boiterie
Possibilité de
détecter les
boiteries et
problèmes de
pattes plus tôt et
de faire un suivi
en continu

13. CONCLUSIONS & PERSPECTIVES
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• Nombreux pré-requis pour une utilisation en routine : nettoyage des
images, automatisation du traitement, quelles utilisations ?
• Nous sommes au début des connaissances dans ce domaine, encore
beaucoup de chemin à parcourir
• Application pour le pointage
• Composition de carcasse sur animaux vivants (cf. thèse de C. Xavier
Agroscope/Agrocampus Ouest)
• Morphologie de la mamelle
• Imagerie 3D = 1 phénotype permettant d’accéder
à divers indicateurs morphologiques :
• Croissance, Poids vif, État corporel,
Boiterie…
• De nombreuses promesses tant sur des
applications pour la recherche que pour des
besoins de terrain

14. CONCLUSIONS & PERSPECTIVES
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• Nombreux pré-requis pour une utilisation en routine : nettoyage des
images, automatisation du traitement, quelles utilisations ?
• Nous sommes au début des connaissances dans ce domaine, encore
beaucoup de chemin à parcourir
• Application pour le pointage
• Composition de carcasse sur animaux vivants (cf. thèse de C. Xavier
Agroscope/Agrocampus Ouest)
• Morphologie de la mamelle
• Imagerie 3D = 1 phénotype permettant d’accéder
à divers indicateurs morphologiques :
• Croissance, Poids vif, État corporel,
Boiterie…
• De nombreuses promesses tant sur des
applications pour la recherche que pour des
besoins de terrain
Merci pour votre attention