Doctorant : Van Tho Ngyuen
Université : Institut de la Francophonie pour l’Informatique (IFI), Hanoi, Vietnam/ Université de la Rochelle, France
Durée du contrat : 2015-2018
Titre de la thèse — Evaluation de la qualité de bois ronds et de tronc d’arbre à partir de données 3D issues d’un LiDAR terrestre
Equipe d’accueil et encadrant(s) —
Équipe d’accueil : Laboratoire d’étude des ressources forêt-bois (LERFOB) – Équipe Croissance, production, qualité des bois
Encadrants : Francis Colin (LERFOB) / Thierry Constant (INRA) / Alexandre Piboule (ONF)
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Contexte et état de l’art —
Ce travail s’inscrit dans la forte évolution actuelle des moyens de mesure à disposition des gestionnaires et des scientifiques pour quantifier dles attributs d’une forêt ou d’un arbre. Il concerne plus particulièrement l’utilisation d’appareils, comme le LiDAR terrestre, capable de fournir une information tridimensionnelle à haute résolution à l’échelle d’une placette d’inventaire ou d’un individu. Certains travaux ont abordé la question d’extraire des informations sur la qualité de l’arbre et de son bois à partir de l’information tridimensionnelle décrivant une grume (Schuut, 2004) allant des caractéristiques des branches (Klemmt et al. 2010) jusqu’à leur stade de cicatrices (Stangle et al. 2013) et en passant par l’analyse du relief de l’écorce pour reconnaître l’espèce (Othmani et al. 2013).
Objectifs et questions de recherche — Les objectifs concernent le développement d’algorithmes capables d’analyser automatiquement le relief de la surface du tronc pour y repérer les zones susceptibles de correspondre à des défauts, de typer ces défauts, et d’obtenir leurs caractéristiques dimensionnelles. Les questions de recherche associées concernent le choix de méthodes de reconnaissance de forme capables d’appréhender la grande diversité de forme qu’un même type de défaut peut prendre, et sur le plan biologique mieux quantifier les relations entre la morphologie du défaut en surface et ses caractéristiques internes.
Enjeux scientifiques et socio-économiques — Le développement d’une méthode automatisée permettant de fournir des critères de qualité servant au classement des arbres sur pied apporterait une plus-value indéniable dans des opérations de suivi d’une ressource forestière pour différents objectifs tels que l’inventaire forestier, le fonctionnement de l’écosystème ou encore l’évaluation marchande.
Approches méthodologiques et résultats attendus — Après un inventaire critique des méthodes permettant (i) la segmentation d’une zone de défaut, (ii) l’identification de son type et (iii) sa caractérisation dimensionnelle, les méthodes émergentes seront implémentées dans la plateforme Computree (http://computree.onf.fr). La performance des algorithmes sera évaluée en s’appuyant sur une base de données existantes issues de billons décrits par des scans LiDAR et RX. Ces derniers obtenus par tomographie à rayons X, fournissent des mesures de référence des défauts, et en particulier des nœuds.
