Brevet FR2558258A1 — publié le 19850719

La présente invention est du domaine de l'étude de la croissance des plantes dans le sol. Elle vise plus pré- cisément un dispositif du type endoscope plus particulière- ment destiné à l'étude de l'enracinement des plantes in si- tu, sans faire subir à ces dernières de détérioration au niveau des racines. Ce dispositif sera désigné dans ce qui suit par le terme "Rhizoscope". Jusqu'à présent, l'étude de l'enracinement des plan- tes in situ se faisait de façon classique par prélèvement d'é- chantillons de sol, extraction et mensuration des racines. Afin d'éviter la destruction des plantes que nécessitaient ces méthodes, certains chercheurs ont proposé d'appliquer à l'étude du développement des racines dans le sol des dis- positifs du type endoscope à miroir et à fibre optique, asso- ciéseventuellement à des appareils de prise de vue, par ex- emple des appareils photographiques ou des caméras. De tel- les méthodes, bien que non destructrices et plus rapides que les méthodes classiques, n'ont cependant pas donné toute sa- tisfaction aux chercheurs, du fait qu'elles sont malgré tout difficiles à mettre en oeuvre, et qu'elles ne permettentpas une assez bonne approche en ce qui concerne les observations et les clichés qu'elles peuvent donner, et ce du fait,en pre- mier lieu, de la mauvaise luminosité au niveau du site à ob- server, et, en second lieu, du mauvais contraste au niveau de la prise d'images, ce qui se traduit par des cli- chés difficiles à interpréter. Un premier objet de l'invention est de réaliser un appareil pour l'étude et l'observation de la croissance des racines des plantes dans le sol, appareil qui, obviant aux inconvénients des dispositifs de la technique antérieure, per- met la mise en oeuvre d'une méthode non destructrice, ne per- turbant en aucune façon la croissance des plantes et la struc- ture du sol environnant. Un second objet de l'invention est de réaliser un Rhizoscopepermettant l'étude des racines d'une plante au ni- veau d'une paroi transparente au contact avec au moins une des racines de la plante. 2 a558258 Un troisième objet de l'invention est de réaliser un Rhizoscope permettant d'analyser et de traiter en données numériques les informations recueillies au niveau des raci- nes et concernant notamment leur densité, leursdimensions, leur disposition et autres caractéristiques physiques. Un quatrième objet de l'invention est de réaliser un Rhizoscope comportant un dispositif d'entraînement déplaçant automatiquement les moyens d'exploration le long de la paroi transparente au contact des racines. La présente invention a donc pour objet un appareil d'exploration souterraine, du type endoscope, notamment uti- lisable pour l'étude des racines des plantes dans le sol, cet appareil étant constitué par: - des moyens d'exploration du type capteur, constitué par un émetteur de flux lumineux associé à un photorécepteur; - des moyens de traitement de l'information lumineuse trans- mise par le photorécepteur, constitué par des moyens de di- gitalisation et de transmission de données à une unité de traitement coopérant avec une unité de contrôle associée, d'une part, à un moyen de stockage de l'information, et, d'autre part, à des moyens de visualisation; et - des moyens de positionnement et d'entraînement desdits moyens d'exploration, constitués par un dispositif se dépla- çant selon un mouvement hélicoidal de faible pas par un mou- vement relatif résultant de la coopération de deux organes entraînés par deux systèmes d'engrenages respectifs action- nés par un moteur pas-à-pas. Selon une forme de réalisation préférée, l'émetteur du capteur est une diode laser associée à des moyens de fo- calisation, couplée à un photodétecteur destiné à réguler le flux lumineux émis par ladite diode laser. Les orga- nes imprimant un mouvement relatif au capteur sont consti- tués par un axe fileté coopérant avec un arbre creux longi- tudinalement fendu de façon à réaliser un mouvement relatif de plus petit pas que le pas hélicoïdal. Sont également prévus des moyens de synchronisation de la vitesse de rotation du moteur pas-à-pas, coopérant d'- une part avec un senseur et d'autre part avec l'unité de trai- tement en ligne via une unité de commande du moteur. Ce sen- seur est activé par un élément réflecteur fixé sur un pignon solidaire de l'axe de rotation du moteur. L'unité de traitement en ligne est constituée par un microprocesseur, tandis que l'unité de contrôle est constituée par un microordinateur, ces deux unités étant reliées l'une à l'autre par un bus. L'unité de mémorisation est consti- tuée avantageusement par une série de disques souples à sim- ple face et double densité. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante d'une forme de réalisation non limitative de l'appareil d'explora- tion souterraine de l'invention, en référence aux dessins an- nexés dans lesquels: Fig. 1 est un schéma montrant la disposition dans le sol de tubes d'observation destinés à recevoir le capteur de l'appareil d'exploration souterraine selon l'invention. Fig. 2 est un schéma synoptique des différentes uni- tés constitutives de l'appareil d'exploration souterraine de l'invention. Fig. 3 est un schéma synoptique du capteur utilisé selon la présente invention. Fig. 4 est un schéma du système de commande électro- nique du capteur utilisé selon l'invention. Fig. 5 est une vue en coupe longitudinale axiale d'u- ne unité mécanique d'entraînement et de positionnement du capteur utilisé selon l'invention. Fig. 6 est une vue en coupe transversale de l'unité de mécanique d'entraInhment et de positionnement de la figu- re 5 au niveau du support de capteur. Fig. 7 est une vue en perspective à plus petite é- chelle du support de crpteur de la figure 6. Fig. 8 est un schéma synoptique des moyens de syn- chronisation entre la vitesse de rotation du moteur et les moyens de visualisation. Fig. 9 est un schéma électronique des moyens de synchronisation de la figure 8. Fig. 10 est un schéma synoptique de l'unité de trai- tement en ligne utiliséeselon l'invention, et Fig. 11 est un schéma général de fonctionnement du Rhizoscope selon l'invention. Comme représenté sur la figure 1, on dispose dans le sol un certain nombre de tubes 1 au voisinage de plants de mais 2,cestubes étantinclinésdelO 10 à 15 environouplusselonbesoin par rapport à la normale,tandis que les plants de mais sont par exemple espacés de 0,75 mètre. Le stade A représente un stade préco- ce de croissance du mais, tandis que le stade B représente un stade plus tardif. Dans les deux cas et plus particuliè- rement dans le stade B les racines des plants respectifs viennent au contact des tubes 1. Sur la figure 2, on voit également un tube 1 à 1'- intérieur duquel est disposé un capteur 3 relié à un moteur pas-à-pas 4 par une tige de positionnement et d'entralnement 3a. Le moteur 4 est associé. à une unité de mesure de sa vitesse de rotation et de détection de fin de ligne 5, elle-même reliée à une unité de traitement en ligne 6 qui d'une part coopère avec une unité de contrôle 7 et d'autre part à une unité de commande du moteur 8. L'unité de contrô- le 7 coopère avec une unité de traitement logique 9, et est reliée par ailleurs à une unité de mémorisation 10 et à des moyens de visualisation 11. Comme représenté schématiquement sur la figure 3, le capteur 3 est constitué d'un émetteur 12, par exemple une diode laser dont le flux lumineux est focalisé par une optique 13 avant de traverser la paroi du tube 1 et venir rencontrer une racine 14 du sol au contact du tube 1, et d'un photorécepteur 15 recevant le flux lumineux réfléchi par la racine 14. La diode laser 12 est associée à un dis- positif d'asservissementde puissance optique 16. Le photo- récepteur 15 transmet un signal correspondant au flux lumi- neux réfléchi à une unité de digitalisation 17 o le signal ainsi obtenu est digitalisé sous 8 bits et transmis par l'uni- té de transmission 18 sous i bit à l'unité de traitement en ligne 6. Les unités de digitalisation 17 et de transmis- sion 18 coopèrent selon des trajets départ fl, occupation f2' synchronisation f3 avec des unités de retard 19 et de lo- gique de synchronisation 20, associées à une horloge 21. Comme schématisé sur la figure 4, le système élec- tronique du capteur 3 se divise essentiellement en trois par- ties. La première partie est constituée par un disposi- tif permettant d'obtenir une alimentation stabilisée, et qui transforme la tension d'entrée (15 volts + 2 volts) en deux ten- sion de sortie/4,6 et 9,6 volts par rapport à la masse élec- tronique (0 volt) 7. La tension de 4,6 volts est prise com- me référence de tension pour la logique de digitalisation et de transmission (17, 18)des signaux acquis, ce qui permet d'obtenir les tensions d'alimentation virtuelle de 5 volts (alimentation TTL) et de-4,6 volts (tension de référen- ce analogique du convertisseur analogique/numérique 22; broche 22a). Ce montage est utilisé pour satisfaire les trois niveaux de tension nécessairesau capteur 3 et pour limiter à deux le nombre de systèmes de transmission électrique par bague et balai entre l'unité de transmission en ligne 6 et le cap- teur 3. La seconde partie du système électronique est cons- tituée par un dispositif d'asservissement de l'intensité lu- mineuse de la diode laser 12,qui est couplée à un photodétec- teur 23,7 ce qui permet de réguler le flux lumineux de la dio- de afin de s'affranchir notamment des effets liés aux varia- tions de température. Si, pour une raison ou une autre, ce flux diminuej alors le photodétecteur 23 conduira moins de courant, ce qui aménera une diminution de la tension aux bornes de la résistance 24. Cette diminution entraînera par l'intermédiaire de l'amplificateur 25 une augmentation de la conduction du transistor 26, donc un accroissement du flux lumineux de la diode 12. La troisième partie du système électronique du capteur est constituée par un système logique de digitalisa- 6 1558258 tion et de transmission des signaux acquis (référencés 17, 18 sur la figure 3). Ce système se divise lui-même en quatre parties, à savoir un circuit de transformation du signal lumineux en signal électrique constitué par le photorécepteur 15 et l'amplificateur opérationnel 27; un second circuit de numé- risation du signal est représenté par le convertisseur ana- logique/numérique 22; un troisième circuit de transmission série des données parallèles assuréepar l'unité asynchro- ne de réception/transmission 18; le quatrième circuit ou u- nité de synchronisation se compose d'une horloge 21, d'un séquenceur-diviseur 28 qui commande le moment de la conver- sion analogique/numérique et le fonctionnement synchrone entre le convertisseur analogique/numérique 22 et l'unité asynchrone de réception/transmission 18, via des circuits d'intégratiorn.de différentiation et de mise en forme du si- gnal classiques. L'unité mécanique d'entraînement et de position- nement du capteur,telle que représentées la figure 5 est constituée d'un moteur électrique pas-à-pas 4 sur l'arbre menant duquel sont portés, d'une part un pignon primaire 31 engrénant avec une roue primaire 33 qui entraîne un arbre primaire 34 auquel est raccordé un arbre tubulaire fendu 35, et d'autre part un pignon secondaire 36 engrenant avec une roue secondaire 32 qui entraîne l'arbre secondaire 37 et con- necté à une tige filetée 38 disposée concentriquement à l'ar- bre fendu 35. Le mouvement relatif de la tige filetée 38, dont la vitesse de rotation est de 0,75 fois celle de l'ar- bre fendu 35 tournant lui-même à la vitesse du moteur 4, per- met d'obtenir un déplacement du capteur 3 selon un mouvement hélicoïdal d'un pas de 0,2 mm. On peut concevoir que le dis- positif de la figure 5 peut être associé à des rallonges per- mettant d'augmenter la profondeur explorée par le capteur 3 dans les tubes 1. Les figures 6 et 7 représentent respectivement en coupe et en perspective, l'élément support du capteur 3 qui sera disposé dans l'intervalle entre deux flasques 39, 40 solidari- sés parles entretoises 41, 42, 43 dont l'une 43 est une en- tretoise d'entraînement clavetée par un téton 44 à l'arbre Z $58258 fendu 35 et engrenant avec la tige filetée 38. L'ensemble du support de capteur peut ainsi coulisser dans le tube 1. Sur la figure 8 est représentée l'unité de mesure de vitesse et de synchronisation image, cette unité permet- tant la synchronisation de la vitesse du moteur et de la fréquence d'acquisition des données. En effet la vitesse li- mnitante pour l'acquisition des données est celle de la for- mation de l'image sur la console graphique ll constituant les moyens de visualisation. Cette unité permet d'adapter in la vitesse d'acquisition des données, en fonction de la vi- tesse du moteur à,à celle de la formation de l'image sur la console graphique 11. Cette unité est constituée d'un sen- seur optique 45 dont le signal est ensuite amplifié par l'amplificateur 46 et -'amplificateur différentiel 47, puis filtré au moyen d'un filtre passe-bas du quatrième ordre 48 coopérant avec l'unité de transmission par courant 49 pour envoyer ledit signal à l'unité de traitementen ligne 6. Le senseur est activé par un réflecteur 50 fixé sur un pignon 51 solidaire de l'axe de rotation du moteur 4. Le moteur 4 est commandé par l'unité de commande moteur 52, cette commande étant réalisée via l'intensité et non la tension du courant, ce qui permet de travailler rapidement et à longue distance. Cette unité est pilotée par l'unité de traitement enligne 6. Après chaque tour de moteur (après l'enregistre- ment d'une ligne de donnée), l'unité de mesure de vitesse et de synchronisation image, telle que représentée sur la figure 9, émet un signal électrique vers l'unité de traite- ment en ligne 6 garantissant à l'ordinateur le changementde ligne et lui permettant de vérifier la vitesse angulaire et le bon fonctionnement du moteur 4. Ceci est rendu pos- sible grâce à l'agencement électronique représenté schéma- tiquement à la figure 9, agencement dans lequel est prévu unsenseur optique 45 générateur du signal et associé au réflecteur 50. Le circuit est alimenté sous 15 volts par le bloc d'alimentation 52 via lescondensateurs de filtrage C13 C14, C15, C16, C18. Liintensité lumineuse de la diode élec- 8 2558258 troluminescente 53 est fixée par la résistance R7, le cou- rant de la diode réceptrice 54 est amplifié par le transis- tor 55(contre-réactionné par la résistance R20 afin de sta- biliser le point de fonctionnement) interne au capteur 3 a- vant d'être pris en compte par un amplificateur différentiel à haute impédance d'entrée 56, 57. Le signal, qui est très bruité à cause de la proximité du moteur 4, est lissé par deux filtres passe-bas du deuxième ordre en cascade 58,59. Le deuxième filtre,amplificateur 59,délivre un signal de sor- tie qui commute entre 0 et 15 volts. Sur la figure 10 est représenté un schéma synoptique de l'u- nité de traitement en ligne 6, permettant au Rhizoscope d'atteindre le but fixé, qui est de stocker dans une mémoire magnétique une image digi- talisée des racines en contact avec la paroi de tubes implantés dans le sol, cette image étant soumise à des traitements ultérieurs et pouvant être visualisée sur un écran graphique. Le stockage, le traitement, la visualisation de l'i- mage se réalisent à l'aide de diverses fonctions qu'on peut résumer de la manière suivante: En premier lieu le contrôle des procédés, c'est-à- dire l'arrivée en série des données fournies par le capteur, le contrôle de la position du capteur, la gestion de la syn- chronisation ligne-image/moteur, la commande du moteur. Le traitement et le filtrage des données, à savoir le filtra- ge numérique de l'image par rapport à un niveau de gris sélectionné au vu des courbes de densité optique que l'appareil permet d'obtenir, le formatage des données et l'acheminement des données et des informations de l'état des procédés vers l'unité de contrôle. La multiplicité de ces fonctions a conduit les in- venteurs à répartir les tâches ainsi spécifiées entre deux unités informatiques, d'une part, l'unité de traitement en ligne 6 qui assure les fonctions précédemment énoncées, cons- truites autour d'un microprocesseur dont l'unité centrale pourra être le 8085 AH-2 de Intel, et d'autre part l'unité de contrôle constituée par un microordinateur JLSI 11-64 (Enertec-Schlumberger). Comme représenté sur la figure 10, cette unité de traitement en ligne 6 est constituée de plusieurs parties: 9 558258 de plusieurs parties: 1. Une unité centrale 60 sont les activités sont dirigées par des programmes stockés en mémoires non volati- les et effaçables par rayonnement ultra-violet (EPROM de type 2716). 2. Les mémoires vives (Ram) dans lesquelles on stocke des informations intermédiaires, Ram-horloge-registre d'interface 61, ou des informations formatées, Ram-tampon 62, prêtes à être envoyées vers l'unité de contrôle 7. 3. Le décodeur d'adresse 63 composé de 3 circuits permettant d'adresser individuellement les différents péri- phériques. 4. Les circuits participant au contrôle des procé- dés: l'unité asynchrone de réception et de transmission qui transforme les données séries venant du capteur en données parallèles (5 bits ou plus). le circuit de synchronisation ligne-image/moteur: les données provenant de l'unité asynchrone de réception/ transmission 75 et du circuit de synchronisation 64 transi- tent par le port A du circuit 61 avant d'être pris en compte par l'unité centrale 60. les circuits d'amplification et de mise en forme pour l'unité de commande du moteur pas-à-pas: les signaux de retour de la commande moteur ainsi que le signal de con- trôle de position du capteur 3 transitent par le port E vers l'unité centrale 60. la fréquence de conversion série/parallèle est four- nie par l'horloge interne du circuit 61, tandis que la vi- tesse de rotation du moteur pas-à-pas est dictée puis véri- fiée par les horloges du circuit 65. 5. Les circuits permettant les liaisons, avec l'u- nité de contrôle 7 sont réalisés à travers un bus CAMAC non représenté sur les dessins Les ordres concernant les taches à exécuter par l'u- * nité centrale 60 transitent à travers les registres "L-commande" 66. L'unité centrale 60 est informée de la présence de ces or- dres par un signal du type "drapeau" sur le circuit "synchro- - - 2558258 commandes"67 généré par les instructions du programme de l'unité de contrôle 7. Les états des procédés en relation avec les taches précédemment définies sont fournis à l'unité de con- trôle 7 à travers les registres "L-état" 68 et les circuits "synchro-état" 69 de même type selon les mêmes procédures. Les données provenant du capteur 3, transitant par le port A, sont filtrées et formatées par l'unité cen- trale 60 et puis stockées dans les mémoires tampons 62. El- les sont ensuite envoyées vers l'unité de contrôle 7 à tra- vers les registres "L-données" 70 et les circuits "synchro- données" 71 également de même type et selon les mêmes procé- dures. On notera que le temps d'accès aux mémoires 72 étant lent par rapport au cycle élémentaire de l'unité centrale, cette dernière est synchronisée par un circuit "synchro- EPROM " 73. Par ailleurs le nombre de péri- phériques branchés sur l'unité centrale étant important, il estnécessaire d'amplifier la sortie des bus par des ampli- ficateurs. L'unité centrale 60 est en outre initialisée selon les besoins de l'unité de contrôle 7 par le circuit "INIT "74. La figure 11 représente un modèle général de fonctionnement du Rhizoscope, dans lequel a représente l'alimentation des capteurs, b l'enregistrement des données, c la fin de course du capteur, d le bus de pilotage de l'u- nité de commande du moteur, e l'alimentation du moteur et f le détecteur de fin de ligne. Il est clair que ce modèle peut être généralisé à d'autres types d'utilisation de l'unité de contrôle 7. D'autre part, dans le schéma actuel, une seule station d'exécution fonctionne, l'unité en ligne. On peut envisager des extensions par création d'autres sta- tions, par exemple par une acquisition simultanée sur plu- sieurs tubes 1 à partir de plusieurs capteurs 3. L'appareil selon l'invention fonctionne de la manière suivante: Après avoir po-.sionné les tubes 1 au voisinage des racines, on fait descen.:a le capteur 3 jusqu'à un certain niveau sous l'action du moteur 4 et l'on commence l'opération d'exploration des contacts entre racines 14 et tubes i en é- nergissant la diode laser 12 qui émet une lumière incidence qui frappe la racine sous la forme d'un faisceau de section gaussienne (écart type, par exemple de 100 Am) dont la lumiè- re incidente est partiellement "diffusée" par la racine qu'- elle frappe, ce qui la rend particulièrement visible par rap- port à une racine éclairée par une lumière diffuse. A chaque table blanche d'un contact d'une racine avec un tube, la lu- mière diffusée par la racine ainsi en contact est captée par le photorécepteur 15. Le signal obtenu digitalisé sous 8 bits et transmis à l'unité asynchrone de réception/transmission 18 qui transforme les données parallèles venant du capteur en don- nées sérieset les transm3t à l'unité de traitement en ligne 6, viaune deuxième unité asynchrone de réception transmission 75 qui transforme les données série en données parallèles ( 5 bits). Cette unité de traitement en ligne 6, qui reçoit les instructions de l'unité de contrôle et les enregistre au moyen d'un registre "à bascule', puis les exécute, reçoit ainsi des informations en retour qui sont elles-mêmes envoyées dans le même type de régistre, pLis saisies par l'unité de contrôle. Chaque série d'instructicns correspond à l'une des 16 tâches clairement définies qui se trouvent dans la mémoire permanen- te (EPROM 72) de l'unité de traitement en ligne.Parmi ces tâ- ches, figurent en particulier le filtrage des données venant du capteur: les données significatives, c'est-à-dire celles correspondant à l'observation de racines au contact du tube exploré, comprenant les paramètres suivants: amplitude du si- gnal sous 5 bits, coordonnées du point d'observation (pro- fondeur sous. 14 bits, position sur la circonférence explorée sous 10 bits), sont formatées, puis enregistrées ligne par ligne (une ligne correspondant à une circonférence du tube) à l'aide de deux mémoires tampons(621puisenvoyées à l'unité de contrôle. Comme spécifié ci-dessus, le dialogue entre l'unité de traitement en ligne et l'unité de contrôle se fait par un bus CAMAC. On notera que l'unité de contrôle cons- titue, dans l'appareil de l'invention, l'exécutif dans une structure de travail conçue selon un modèle de commande hiérarchisée(voir figure 11). En effet, l'ensemble du sys- tème a été organisé de façon à ce que l'opérateur mettant en oeuvre l'instrument sur le terrain puisse intervenir régulièrement pour en contrôler la bonne marche et fixer certains paramètres, par exemple de seuils de détection des racines et analogues. Les fonctions de l'unité de contrôle sont - d'assister l'opérateur (décideur dans le schéma de la fi- gure 11) dans le choix d'une commande; - de vérifier que cette commande est exécutable, ceci pour pallier à une erreur humaine; - de tester le bon fonctionnement du matériel et du logi- ciel du niveau inférieur avant de lancer l'opération; - de veiller au bon déroulement de l'opération etd'en tenir informé l'opérateur; - enfin d'effectuer différents types de traitement les uns en relation avec la visualisation des données sur la con- sole graphique 11, les autres avec le traitement numéri- que de ces données. Par exemple, on peut citer les dif- férents procédés conduisant à un agrandissement d'une ima- ge racine-tube,à l'élimination des bruits de fond, au calcul dela densité des racines en fonction de la couche de sol étudié, au calcul de l'allongement des racines en- tre deux dates de mesure et analogues. Ces.calculs peuvent être exécutés soit im- médiatement sur le terrain ("on line") soit ultérieurement grâce à l'enregistrement des données sur disquette("off line"). Les données transmises par l'unité de trai- tement en ligne à l'unité de contrôle peuventêtrevisualisées comme décrit ci-dessus au moyen d'une console graphique 11, éventuellement associée à une imprimante de recopie d'image, non utilisée sur le terrain, qui sert d'une part à la con- versation entre l'opérateur et l'unité de contrôle et, d'au- 13 2558258 tre part, à la visualisation des résultats. Unlogiciel de traitement d'images a été conçu spécialement pour cet- te utilisation, il peut cependant être utilisé à de multi- ples autres applications. Ainsi, se trouve résolu, selon la présen- te invention, le problème posé par l'examen des racines in situ, et ce grâce àa la coopération desmoyens mis en oeu- vre et décrits ci-dessus,à savoir un capteur comportant une diode laser émettrice, dont la lumière incidente est diffu- ' sée par les racines, ce qui les rend particulièrement visi- bles, un dispositif de positionnement du capteur permet- tant un déplacement unitaire du capteur dans une très fai- ble mesure, par exemple de 0,2 mm, à la fois le long d'une circonférence du tube et dans le sens vertical, la position du capteur étant ainsi connue avec une très grande préci- sion, ce qui permet de comparer sans difficulté les résul- tats d'observations successives dans le temps, et des moyens de traitement logique de hautes performances et de sensibi- lité appropriée, qui pilotent le déplacement de l'appareil et contrôlent sa position. Il est évident que l'appareil de la présen- te invention peut être associé à n'importe quel moyen auto- matisé et piloté par l'unité de contrôle, par exemple des dispositifs télescopiques de positionnement de l'ensemble d'asservissement du capteur, des dispositifs de carroussel permettant un déplacement et un positionnement du capteur automatiques et analogues. 14 2558258 REVENDICATIONS 1. Appareil d'exploration souterraine, du type en- doscope, notamment utilisable pour l'étude des racines des plantes dans le sol, sans endommager ces dernières, carac- térisé en ce qu'il comprend: - des moyens d'exploration (3) du type capteur, constituéspar un émetteur de flux lumineux (12) associé à un photorécepteur (15); - des moyens de traitement de l'information lumi- neuse transmise par le photorécepteur (15) constituéspar des moyens de digitalisation (17) et de transmission (18) de données à une unité de traitement en ligne (6) coopé- rant elle-même avec une unité de contrôle associée d'une part, à des moyens de stockage de l'information (10) et, d'autre part, à des moyens de visualisation (11); et - des moyens de positionnement et d'entraînement (4), des moyens d'exploration.(3) constitué par un disposi- tif de déplacement du capteur selon un mouvement hélicoidal de faible pas par un mouvement relatif résultant de la coo- pération de deux organes (35, 38) entraînés par deux sys- tèmes d'engrenages respectifs (31,33; 36,32) actionnés par un moteur pas-à-pas (4). 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'émetteur du capteur est une diode laser (12) asso- ciée à une optique de focalisation (13). 3. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que la diode laser (12) est couplée à un photodétecteur (23) destiné à réguler le flux lumineux émis par la diode laser. 4. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le moteur pas-à-pas (4) est as- socié à un dispositif constitué d'une tige filetée (38) dis- posée coaxialement à un arbre creux longitudinalement fendu (35), ces éléments (35, 38) étant entraînés respectivement par des pignons primaire (31) et secondaire (36) engrenant respectivement avec des roues primaire (33) et secondaire (32), de façon à imprimer à la tige filetée (38) un mouvement ?558258 relatif de plus petit - a que le pas hélicoidal d'origine. 5. Appareil se'Ln l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que sont prévus des moyens de syn- chronisation de la vitesse de rotation du moteur coopérant d'une part avec un senseur (45) et d'autre part avec l'uni- té de traitement en ligne (6) via l'unité de commande du mo- teur (52). 6. Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que le senseur (45) est activé par un élément réflecteur (50) fixé sur un pignon (51) solidaire de l'axe de rotation du moteur (4). 7. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'unité de traitement en ligne est constituée par un microprocesseur. 8. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'unité de contrôle est consti- tuée par un microordinateur. 9. Appareil selon l'une quelconque des revendications 7 et 8, caractérisé en ce que l'unité de traitement en ligne est reliée à l'unité da contrôle par un bus. 10. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de stockage de l'information sont cons- titués par une unité de disques souples à simple face et dou- ble densité.