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Forschungsstelle
BAFU
Projektnummer
UTF 595.07.19
Projekttitel
FISHLAB-CH (FISHLAB-CH – Etude de faisabilité pour monitoring national des flux piscicoles par vidéo)

Texte zu diesem Projekt

 DeutschFranzösischItalienischEnglisch
Schlüsselwörter
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Kurzbeschreibung
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Ergebnisse gemäss Vertrag
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Projektziele
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Beschreibung der Resultate
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Umsetzung und Anwendungen
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Weiteres Vorgehen
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Erfasste Texte


KategorieText
Schlüsselwörter
(Französisch)
caméra, recensement des poissons, espèce, monitoring, flux de poissons, détermination, automatisation
Kurzbeschreibung
(Französisch)

Démarré en 2015 FISHLAB-GE a développé un boîtier d'acquisition vidéo qui permet le recensement des poissons par espèces (individus et biomasse) qui passent dans un lieu donné (par ex. canal). 3 caméras sont en service dans le Rhône genevois. Le but est de pouvoir installer cette technologie pour le monitoring des flux de poissons. La fiabilité de ce système est démontrée avec un taux d'acquisition de >96%. Le facteur limitant est le traitement manuel des vidéos pour recenser les différentes espèces. Pour pouvoir élargir le projet à l’échelle nationale il faut donc trouver une amélioration du procédé sur cet aspect. Sur la base des résultats du projet genevois, on veut automatiser la détermination des poissons à l’aide d’intelligence artificielle. En même temps, il est envisagé de baisser les coûts au-dessous de 20'000.- CHF par caméra et année, y compris l’entretien et le traitement des vidéos.

En vue d’un projet ultérieur plus large, la présente étude de faisabilité veut également traiter les questions de droit (utilisation des données du projet FISHLAB-GE) et d’organisation du projet ultérieur (coûts, partenaires, infrastructure).

 

L’outil standardisé de comptage sera mis à disposition de l’OFEV. De plus, les possibilités pour un brevetage seront évaluées. Le projet a été accepté sur la base de la demande de subside du 17.04.2019.

Ergebnisse gemäss Vertrag
(Französisch)
  1. Les bases suivantes sont à disposition: critères pour l’implantation de nouvelles station en Suisse ; plan de construction du boîtier d'acquisition vidéo amélioré (prototype B03); algorithmes concernant la détection (version utilisable) et détermination (première version) des poissons sur la base des données issues du projet FISHLAB-GE. Jalon 1

     

  2. Les bases suivantes sont à disposition : la planification de la phase ultérieure du projet à l’échelle nationale est faite avec identification des partenaires, définition des rôles de chacun, cahier des charges et budget; une liste des sites futurs pour un réseau d’observation national est établie; une convention concernant l’utilisation des données entre les partenaires est signée ; le prototype B03 du boîtier fonctionne ; les algorithmes de détermination des poissons sont optimisés et testés ; les exigences et le dimensionnement de l’infrastructure et du fonctionnement informatique sont connues. Jalon 2

     

  3. Rédaction d’un rapport final présentant les résultats des points 1 à 2.

     

  4. Eléments de textes, illustrations et au moins 3 photos (voir annexe 3) pour l’impression des publications à l’adresse du public.

     

  5. Une présentation PowerPoint des résultats est mise à disposition de l’OFEV et sur demande, peut être fait sous forme d’un exposé à l’OFEV.
Projektziele
(Französisch)

Les travaux préparatoires pour le lancement d’un projet à l’échelle nationale sont réalisés, notamment la définition des conditions pour un traitement effectif et à coûts réduits des données à l’aide d’intelligence artificielle, une convention pour l’utilisation des donnés entre les partenaires est en vigueur et le prototype amélioré d’un boîtier d'acquisition de données piscicoles par vidéo est en fonction.

Beschreibung der Resultate
(Französisch)

L’objectif de cette phase est d’évaluer la faisabilité d’un recensement automatisé des migrations piscicoles dans les rivières suisses. Pour se faire, un prototype de boîtier-vidéo submersible pour l’acquisition d’images monochromes standardisées a été conçu, réalisé et testé. Il est doté d’un éclairage infrarouge, non-intrusif pour la faune piscicole.

L’implantation d’un tel boîtier dans les ouvrages de franchissement des barrages hydro-électriques, notamment de type « passe à bassins successifs » et « passe à fentes verticales » a été démontrée. Toute autre implantation en milieu plus ouvert (p.ex. radier de pont, passage sous route etc.) doit faire l’objet d’expériences pratiques. Le rétroéclairage permet de travailler dans des conditions de turbidité jugées difficiles, mais pas extrêmes.

3 algorithmes permettant de décomposer le traitement des vidéos en 3 étapes (détection, identification, suivi (y compris comptage) des individus) constituent les bases de l’automatisation. Ils ont été entraînés au moyen d’images annotées.

L’évaluation de l’infrastructure informatique, nécessaire pour un traitement en temps réel de 5, 10 et resp. 20 stations, a été décrite et chiffrée.

Les analyses montrent qu’un tel effort de R&D n’est rentable que pour le déploiement d’un nombre de minimum 25 cycles annuels de recensement, pouvant être assuré par 5 boîtiers durant 5 années.

Umsetzung und Anwendungen
(Französisch)

Le boîtier-prototype d’acquisition vidéo sera implanté début 2021 sur l’Aar, afin d’optimiser certains détails en exploitation, avant la construction d’une première série.

Dès 2021, la HES-SO du Valais rejoint le projet FISHLAB-CH afin de le faire profiter de son expérience dans les applications médicales « Content-Based Image Retrieval ». Elle mettra également à disposition son infrastructure informatique au service des actions R&D du projet.

Les 3 algorithmes doivent encore être testés en conditions réelles et à grande échelle. Ils pourront être réentraînés et optimisés afin de minimiser les ressources informatiques nécessaires en exploitation. Ceci sera effectué sur les données 2016 et 2017 acquises sur les trois stations du Rhône genevois et traitées manuellement qui serviront de base de comparaison. Puis les données 2018, 2019 et 2020 de ces mêmes stations (non traitées à ce jour) pourront être soumises aux algorithmes optimisés. Comme indicateur de l’atteinte de l’objectif initial du projet, le taux d’automatisation réel pourra alors être exprimé ainsi que son incidence sur les coûts de recensement d’un cycle annuel.

Weiteres Vorgehen
(Französisch)

En cas de succès de l’automatisation, une série de 4 à 5 stations d’acquisition vidéo pourra être mise en service progressivement sur l’Aar dès 2021, auprès du partenaire industriel BKW.

Des partenaires et collectivités publiques ont également été approchés dans le Canton de Zürich pour un déploiement coordonné sur la Limmat, ainsi que sur la Tresa entre le Tessin et la Lombardie (IT). Le Canton de Genève, partenaire du projet, entend poursuivre les suivis après assainissements selon la LEaux 2011, et le Canton de Vaud s’est montré intéressé à participer au projet.