ENDOSCOPE-TYPE DEVICE FOR SUBTERRANEOUS EXPLORATION, ESPECIALLY FOR THE IN SITU OBSERVATION OF THE IN-ROOTING OF PLANTS

Abstract: The device can be used particularly for the study of plant roots in the soil without damaging them. It comprises a sensor for exploration consisting of a light source (12) associated with a photodetector (15). It also comprises a system for processing the luminous information transmitted by the photodetector (15) consisting of units for digitizing (17) and transmitting (18) data with an in-line processing unit (6), itself cooperating with a control unit combined with means for storing and displaying the information. <IMAGE>

Description: La présente invention est du domaine de l'étude de la croissance des plantes dans le sol. Elle vise plus précisément un dispositif du type endoscope plus particulièrement destiné à 1 'étude de !'enracinement des plantes in situ, sans faire subir à ces dernières de détérioration au niveau des racines. Ce dispositif sera désigné dans ce qui suit par le terme "P hi zoscope". Jusqu a présent, l'étude de l'enracinement des plantes in situ se faisait de façon classique par prélèvement d'échantillons de sol, extraction et mensuration des racines. 4fin d'éviter la destruction des plantes que nécessitaient ces méthodes, certains chercheurs ont proposé d'appliquer à l'étude du développemen'L des racines dans le sol des dispositifs 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 telles méthodes, bien que non destructrices et plus rapides que les méthodes classiques, n'ont cependant pas donné toute satisfaction aux chercheurs, du fait qu'elles sont malgré tout difficiles à mettre en oeuvre, et qu'elles ne permettent pas une assez bonne approche en ce qui concerne les observations et les clichés qu'elles peuvent donner, et ce du fait, en premier lieu, de la mauvaise luminosité au niveau du site à observer, et, en second lieu, du mauvais contraste au niveau de la prise d'images, ce qui se traduit par des clichés difficiles à interpreter. 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, permet la m se en oeuvre d'une méthode non destructrice, ne per turtant 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 niveau d'une paroi transparente au contact avec au moins une des racines de la plante. Un troisième objet de ltinvention est de réaliser un Rhizoscope permettant d'analyser et de traiter en données numériques les informations recueillies au niveau des racines et concernant notamment leur densité, leurs dimensions, leur disposition et autres caractéristiques physiques. Un quatrième objet de l'invention est de réaliser un Rhizoscope comportant un dispositif d'entrainement 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 utilisable pour l'étude des racines ces 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 transmise 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 stockace de l'inForma'ion, et, d'autre part, à des moyens de visalisation; ; et - des moyens de positionnement et d'entrainement desdits moyens d'exploration, constitués par un dispositif se dépla çant selon un mouvement hélicoïdal de faible pas par un mou- vement relatif résultant de la coopération de deux organes entraînés par deux systèmes d'engrenages respectifs actionnés 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 facalisation, couplée à un photodétecteur destiné à réguler le flux lumineux émis par ladite diode laser. Les orga nes imprimant un mouvement relate au capteur sont constitués par un axe fileté coopérant avec un arbre creux longitudinalement fendu de façon à réaliser un mouvement relatif de plus petit pas que le pas hélicoïdal. Sont égalenent 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 senseur 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 constituée avantageusement par une série de disques souples à simple face et double densité. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront a la lecture de la description suivante d'une forme de réalisation non limitative de l'appareil d'exploration souterraine de l'invention, en réFérence aux dessins annexés 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 unités constitutives de l'appareil d'exploration souterraine de l'invention. Fig. 3 est un schéma synoptique du cap tour utilisé selon la présente invention Fig. 4 est un schéma du système de commande électronique du capteur utilisé selon l'invention. Fig. 5 est une vue en coupe longitudinale axiale d'une 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'entraînement et de positionnement de la figure 5 au niveau du support de capteur. Fig. 7 est une vue en perspective à plus petite échelle du support de capteur de la figure 6. Fig. 8 est un schéma synoptique des moyens de synchronisation 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 tersent en ligne utilisée selon l'invention, et Fig. ll est un schéma général de fonctionnement du Rhizoscope selon l'invention. Comme représenté sur la fiqure 1, on dispose dans le sol un certain nombre de tubes 1 au voisinage de plants de mais 2, ces tubes étant inclinés de lo a 150 environ ou plus selon besoin 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 précoce de croissance du mais, tandis que le stade e représente un stade plus tardif. Dans les deux cas et plus particulié- revent 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 a 1'intérieur duquel est disposé un capteur 3 relié à un moteur pas-à-pas h par une tige de positionnement et d' entraînement 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-ême 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 contrb- le 7 coopere 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 scl au contact du tube 1, et d'un photorécepteur 15 recevant le flux lumineux réfléchi par la racine la. La diode laser 12 est associée à un dispositif d'asservissement de puissance optique 16. Le photorécepteur 15 transmet un signal correspondant au flux lumineux réfléchi h une unité de digitalisation 17 où le signal ainsi obtenu est digitalisé sous 8 bits et transmis par l'uni té de transmission 18 sous 1 bit à l'unité de traitement en ligne 6. Les unités de digitalisation 17 et de transmission 18 coopèrent selon des trajets départ fl, occupation f2, synchronisation f3 avec des unités de retard 19 et de iogique de synchronisation 20, associées à une horloge 21. Comme schématisé sur la figure 4, le système électronique du capteur 3 se divise essentiellement en trois p;- ties. La première partie est constituée par un dispositif permettant d'obtenir une alimentation stabilisée, et qui transforme la tension d'entrée !15 volts + 2 volts) en deux tension de sortie/4,6 et 9,6 volts par rapport à la masse électronique (0 volt) 7. La tension de 4,6 volts est prise comme 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 référence analogique du convertisseur analogique/numérique 22; broche 22a). Ce montage est utilisé pour satisfaire les trois niveaux de tension nécessaires au 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 capteur 3. La seconde partie du système électronique est constituée par un dispositif d'asservissement de l'intensité lumineuse de la diode laser 12,qui est couplée à un photodétecteur 23, ce qui permet de réguler le flux lumineux de la diode afin de s'affranchir notamment des effets liés aux variations de température. Si, pour une raison ou une autre, ce flux diminue 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 I'inteédiaire de l'amplificateur 25 une augmentation de la conduction du transistor 26, donc un accroissement du flux lumineux de la diodel2. La troisième partie du système électronique du capteur est constituée par un système logique de digitalisa tion et de transmission des signaux acquis (référencés 17, ie 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 ohetorécepteur 15 et l'amplificateur opérationnel ,; un second circuit de numérisation du signal est représenté par le convertisseur ana logique/nu.érique 22; un troisième circuit de transmission série des données parallèles assurrepar 1 unité asynchrone de réception/transmission 18 ; le quatrième circuit ou unité de synchronisation se compose d'une horloge 21, d'un séquenceur-diviseur 28 qui commande le moment de la conversion analogique/numérique et le fonctionnement synchronie entre le convertisseur analogique/numérique 22 et l'unité asynchrone de réception/transmission 18, via des circuits d'intégration, de différentiation et de mise en forme du signal classiques. L'unité mécanique d'entraInement et de positionnement du capteur,telle que représentée à 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'astre part un pignon secondaire 36 engrénant avec une roue secondaire 32 qui entraîne l'arbre secondaire 31 et connecté à une tige filetée 38 disposée concentriquement à l'arbre fendu 35. Le mouvement relatif de la tige filetée 38 dont la vitesse de rotation est de 0,75 fois celle de l'arbre fendu 35 tournant lui-mme à la vitesse du moteur k, permet d'obteni- un déplacement du capteur 3 selon un mouvement hélicoïdal d'un pas de 0,2 mm. On peut concevoir que le dispositif de la figure 5 peut être associé a. des rallonges permettant d'augmenter la profondeur explorée par le capteur 3 dans les tubes 1. Les fiçures 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, ag solidarisés pales entretoises 41, n2, h3 dont l'une h3 est une en treto.se d'entraînement clavetée par un téton 44 à l'arbre fendu 35 et engrénant 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 permettant la synchronisation de la vitesse du moteur et de la fréquence d'acquisition des données. En effet la vitesse limitante pour l'acquisition des données est celle de la formation de l'image sur la console graphique 11 constituant les moyens de visualisation. Cette unité permet d'adapter la vitesse d'acquisition des données, en fonction de la vitesse du moteur a,Åa celle de la formation de l'image sur la console graphique 11. Cette unité est constituée d'un senseur optique 45 dont le signal est ensuite amplifié par l'amplificateur 46 et l'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 traitement en ligne 6 garantissant à l'ordinateur le changement de ligne et lui permettant de vérifier la vitesse angulaire et le bon fonctionnement du moteur 4. Ceci est rendu possible grace à l'agencement électronique représenté schématiquement à la figure 9, agencement dans lequel est prévu un senseur optique 45 générateur du signal et associé au réflecteur 50. Le circuit est alimenté sous 15 volts par le bloc d'alimentation 52 via lescsndens2teurs de filtrage C13 C14, C15 > C16, C18 L'intensité lumineuse de la diode èlec- troluminescente 53 est fixée par la résistance R17, le courant de la diode réceptrice 54 est amplifié par le transistor 55(contre-réactionné par la résistance R20 afin de stabiliser le point de fonctionnement) interne au capteur 3 avant 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 6, est lissé par deux filtres passe-bas du deuxième ordre en cascade 58,59. Le deuxième filtre,amplificateur 59,délivre un signal de sortie qui commute entre 0 et 15 volts. Sur la figure 10 est représenté un schéma synoptique de l'unité de tacitement en ligne 6, permettant au Rhizoscope d'atteindre le but fixé, ci est de stocker dans une mémoire magnétique une image dioitalisée 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 synchronisation ligne-image/moteur, la commande du moteur. Le traitement et le filtrage des données, à savoir le filtrage 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 I'acheminement des données et des informations de l'état des procédés vers l'unité de contrôle ta multiplicité de ces fonctions a conduit les inventeurs 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, construites autour d'un microprocesseur dont l'unité centrale pourra être le 8085 AH-2 de Intel, et d'autre part l'unité de con; dIe constituée par un microordinateur JLSI îî-'a (Enertec-Schlumberger). Co-me représenté sur la figure 10, cette unité de traitement en ligne 6 est constituée de plusieurs parties de plusieurs parties 1. Une unité centrale 60 sont les activités sont dirigées par des programmes stockés en mémoires non volatiles et effaçables par rsyonnement ultra-violet (EPRON 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 péi- phériques. 4. Les circuits participant au contrôle des procédés l'unité asynchrone de réception et de transmission 75 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 transitent 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 fournie par l'horloge interne du circuit 61, tandis que la vitesse de rotation du moteur pas-à-pas est dictée puis vérifiée par les horloges du circuit 65. 5. Les circuits permettant les liaisons avec l'unité de contrôle 7 sont réalisés à travers un bus CAMAS non représenté sur les dessins Les ordres concernant les taches à exécuter par l'unité centrale 60 transitent à travers les registres "L-commande" 66. L'unité centrale 60 est informée de la présence de ces or drues par un signal du type "drapeau" sur le circuit "synchro 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 est nécessaire 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 "lIT "74. La figure 11 représente un modèle général de fonctionnement du Rhizoscope, dans lequel z représente l'alimentation des capteurs, b l'enregistrement des données, c la fin de course du capteur1 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 part1 dans le schéma actuel, une seule station d'exécution fonctionne1 l'unité en ligne. On peut envisager des extensions par création d'autres sta- tiens, par exemple par une acquisition simultanée sur plu soeurs tunes I à partir de plusieurs capteurs 3. ''appareil selon l'invention fonctionne de la manière su van : Après avoir positionné les tubes 1 au voisinage des racines, on fait descendre 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 1 en énergissant 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 m) ) dont la lumiè- re incidente est partiellement "diffusée" par la racine qu'elle frappe, ce qui la rend particulièrement visible par rapport à une racine éclairée par une lumière diffuse. A chaque table blanche d'un contact d'une racine avec un tube, la lumière 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 données sérieset les transmet à l'unité de traitement en ligne 6, via une 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-memes envoyées dans le même type de régistre, puis saisies par l'unité de contrôle. Chaque série d'instructions correspond à l'une des 16 tâches clairement définies qui se trouvent dans la mémoire permanente (EPROM 72) de l'unité de traitement en licne.Pail ces taches, 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 signal sous 5 bits, coordonnées du point d'observation (profondeur sous 14 bits, position sur 12 circonférence explorée sous 10 bits), sont formatées, puis enregistrées ligne par ligne (une ligne correspondant à une cirronfrence du tube) à l'aide de deux mémoires tampons(6Z1?uísenvoyées à l'unité de contrôle. Comme spécifie ci-dessus, le dialogue entre l'unité de traitement en liante 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 figue 11!. En effet, l'ensemble du sys tème 2 été organisé de façon à ce que l'opérateur mettant en oeuvre l'instrument sur le terrain puisse intervenir régulièrement pour en contrôle 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 gufe 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 et d'en ten-r 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 aalogues. Ces calculs peuvent être exécutés soit immédiatement sur le terrain ("on line") soit ultérieurement grâce à l'enregistrement des données sur disquette C "off line") Les données transmises par l'unit de traitement en ligne à l'unité de contrôle peuventetrevstialisées comme décrit ci-dessus au moyen d'une console graphicue il, éventuellement associée à une imprimante de recopie d'imager non utilisée sur le terrain, qui sert d'une part à la con vernation entre l'opérateur et l'unité de contrôle et, d'au tre part, à la visualisation des résultats. Un logiciel de traitement d'images a été conçu spécialement pour cette utilisation, il peut cependant être utilisé à de multiples autres applications. Ainsi, se trouve résolu, selon la présente invention, le problème posé par l'examen des racines in situ, et ce grace à la coopération des moyens mis en oeuvre et décrits ci-dessus,Åasavoir un capteur comportant une diode laser émettrice, dont la lumière incidente est diffusée par les racines, ce qui les rend particulièrement visibles, un dispositif de positionnement du capteur permettant un déplacement unitaire du capteur dans une très faible 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 précision, ce qui permet de comparer sans difficulté les résultats d'observations successives dans le temps, et des moyens de traitement logique de hautes performances et de sensibilité appropriée, qui pilotent le déplacement de l'appareil et contrôlent sa position. I1 est évident que l'appareil de la présente invention peut être associé à n'importe quel moyen automatisé 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.

Claims: REVE#DICATIONS 1 Appareil d'exploration souterraine, du type endoscope, notamment utilisable pour l'étude des racines des plantes dans le sol, sans endommager ces dernières, caractérise en ce qu'il comprend - des moyens d'exploration (3) du type capteur, constitues par un émetteur de flux lumineux (12) associé Åa un photorécepteur (15); - des moyens de traitement de l'information lumineuse transmise par le photorécepteur (15), constitués par des moyens de digitalisation (17) et de transmission (18) de données à une unité de traitement en ligne (5) coopérant elle-neme avec une unité le contrôle associée d'une part, Åa 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) constitués par un dispositif 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 systèmes 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 socie à un dispositif constitué d'une tige filetée (38) disposée coaxialement à un autre creux longitudinalement fendu (35), ces éléments (35, 33: étant entraînés respectivement par s pignons primaire t31: et secondaire (36) engrénant resp-rrtivement aue des roues primaire (33) et secondaire :32', ce façon à imprimer à la tige filetée (38) un mouvement relatif de plus petit pas que le pas hélicoïdal d'origine. 5. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, , ceractérisé en ce que sont prévus des moyens de synchronisation de la vitesse de rotation du moteur coopérant d'une part avec un senseur (45) et d'autre part avec l'unité de traitement en ligne (6) via l'unité de commande du moteur (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 quelconaue 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 constituée 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 de contrôle par un bus. 10. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de stockage de l'information sont constitués par une unité de disques souples à simple face et double densité.

Inventors: HUEBER, JEAN, MANANTSOA, VICTOR, PICARD, DIDIER, SCHULTZ, GUY
Applicants: ETABLISSEMENT PUBLIC DIT:  INSTITUT NATIONAL DE LA RECHERCHE AGRONOMIQUE
Application year: 1985
Main classification: G02B23
IPC codes: G02B23, A01G7, G01N21