AntsCensus - Un compteur de fourmis.

Je me suis laissé dire que ce forum était un lieu d'échange et de partage de connaissances et/ou savoir faire . Et cela tombe bien car je viens d'avoir une idée (devant mes pommes de terre en train de cuire pour ne rien vous cacher ) : Pourquoi ne pas mettre mes talents d'interprète Homme/Machine à votre service en attendant que j'accueille une colonie chez moi ?

Bref, voilà le fond du projet :
J'ai remarqué que l'évaluation de la populace au sein des nids devient de plus en plus difficile face au développement de celle ci (constat trivial me direz vous).
Aussi ai je pensé à une solution : un petit programme qui "compte" les fourmis par l'intermédiaire d'une photographie.
Le principe en est tout simple (et déjà utilisé par les industriels d'ailleurs) :

• On passe la photo en noir et blanc.

• Via un système de seuil, on élimine le bruit (parasites) et ce qui ne nous intéresse pas (les contour du nid par exemple), pour ne récupérer que les fourmis (en noir, le reste de la photo est donc blanc).

• On compte l'aire de pixels noirs composant la photo que l'on divise par l'aire, soit moyenne d'une fourmi, soit les différentes aires des castes pondérées par un pourcentage (calculable à l'œil et pouvant être affiné) (exemple 75% d'ouvrières, 20% de médias, 5% de majors).

Bref, un système de comptage simple et efficace pour peu d'avoir effectué les bon réglages.

Voici les principaux réglages que je compte incorporer :

• Une fonction d'étalonnage (deux points que l'on vous demandera de saisir (graphiquement))

• La longueur et largeur moyenne de chacune de vos castes (modifiable via un fichier txt de configuration dans un premier temps)

• Le pourcentage évalué de chacune de vos castes modifiable idem que précédemment

• Et enfin le filtre de binarisation (transformation en noir/blanc)(+ ou - de netteté, éliminer plus de bruit ....)

Voila voila, je suis ouvert à toute suggestion/proposition/remarque, même à ce que l'on me dise que c'est totalement inutile ..... .

Sur ce, mon ventre gargouille, Bon appétit à ceux qui passeront par ici

ton idée est bonne mais quelques points me dérange, les fourmis sont souvent les unes sur les autres, donc ça réduit le nombre de "noir" sur ton image. Cela risque de réduire grandement ton nombre d'individu, non ?

Salut,
- J’avais déjà eu un écho du système, tout en restant sceptique quant à la fiabilité (par ignorance, bien sûr) du procédé. Je suis, évidemment très intéressé par cette technique de comptage. Cependant, voici ma première question : la photo, noir et blanc impliquerait donc l’utilisation d’un appareil photo argentique. (Photo papier).
A+bob

Wow déjà 2 réponses, ravi de l'intérêt que suscite ce projet .

@Reynald, remarque très pertinente mais je me suis déjà penché sur la question :

• Tout d'abord, ce système n'est pas infaillible et n'a pas la prétention de donner le nombre exact de fourmis dans la fourmilière, mais plutôt une estimation de la population (la précision pouvant tout de même être bluffante). De même je doute que passés les 500 individus (stade ou compter à la main devient réellement fastidieux), la précision à l'unité soit si importante que cela.

• Première solution au problème : introduire un facteur aléatoire, fonction de la profondeur des chambre (qui serait là aussi réglable) qui rajouterait donc certains pixels noirs afin de simuler les superpositions de fourmis

• Seconde solution : prendre plusieurs photos à intervalles décallés, faire les comptages puis donner la moyenne des différents comptages (comme chacun le sait, le nombre de mesures allant croissant, la précision aussi).

@Robert : J'ai dû mal m'exprimer ou plutôt n'être pas assez explicatif :
Les couleurs de la photo ne sont pas un problème :
Pour simplifier, une photo numérique n'est qu'une matrice (un tableau pour ceux qui exècrent les maths ) de pixels. Ceux ci peuvent prendre 3 couleurs (Rouge, Vert, Bleu) avec pour chacun une valeur représentant l'intensité de cette couleur (allant de 0 à 255 (0 sombre, 255 clair)). Il suffit de transformer les pixels les plus clairs en blanc (255) et les plus foncés en noir (0) pour obtenir une image en 2 couleurs sur laquelle on pourra effectuer le comptage de l'aire.

C'est en réalité un peu plus complexe mais inutile de vous accabler de détails .

--> ce sera donc le programme qui s'en chargera, inutile de vous casser la tête à binariser une photo avec un quelconque logiciel de retouche.

Et pour ceux qui aurait entrevu un léger problème, les photos prisent ne seront pas modifiées en elles même, le travail de binarisation sera effectué sur des copies en mémoire.

Voilà j'espère que cela répond à vos inquiétudes.

je trouve cette idée très intéressante, je ne suis pas très fort en informatique, un tel système me paraitrait insurmontable à concevoir mais si tu en es capable je serait ravi de pouvoir t'aider à le testé ! Par contre j'ai un mac, donc les .exe ne marche pas chez moi. Bref tiens nous au courant de l'évolution du projet!

Très bien Drakke, je comprends parfaitement ton schéma. je suis sous PC contrairement a Florent, et je serai ravis de pouvoir t'aider, quelque soit le domaine. Nous pouvons même créer un post uniquement pour ça.

Ravi d'être soutenu dans cette initiative , j'ai hésité à m'inscrire sur le forum par soucis d'utilité. Cela me rassure de pouvoir apporter ma pierre à l'édifice.

@Florent, tu serais au contraire surpris de la facilité à mettre en oeuvre ce système pour peu que l'on respecte un minimum de méthode. La programmation ce n'est pas compliqué à la condition de savoir décomposer un problème complexe en sous problèmes simples. Là est tout l'art du programmeur.

@Reynald : as tu des compétences précises en programmation (langage C/C++ plus précisément)? Si oui ton aide est la bienvenue, si non, je vais avoir besoin de photos prises à diverses distances pour effectuer mes tests.

Pour ce qui est des différentes plates formes (Windows, Linux, Mac ....) je comptais faire un .exe qu'il est possible d'émuler avec Wine sous Linux et MacOsX, et également de laisser les sources en libre accès au cas ou vous voudriez les compiler pour vos plates formes respectives.

Quant à l'évolution, j'ai déjà commencé une ébauche, je vous tiens au courant.

Non désolé, je ne m'y connais pas en programmation, et pour faire des teste de photos, bah, ça va être dur, j'ai 4 gynes mais aucune ouvrière, mais je peux essayer de te trouver les image que tu cherches.

pour des photos je pourrai t'aider, regarde sur mon site (adresse ci dessous) peut être qu'elle te suffiront sinon je t'en enverrai !

C'est noté pour les photos, envoyez les moi sur mon adresse mail dès que vous pourrez (pas la peine d'être pressé non plus c'est pas à la minute). C'est d'ailleurs valable pour tous ceux qui passeront sur ce topic, plus j'aurais de photos, et plus je pourrais affiner les filtres et donc fournir un programme efficace.

ou alors, je vais t'envoyer des photos prisent de dessus, qui me servaient d'ailleurs à compter mes ouvrières.

trop tard, je t'en ai envoyé, sur ta boite mail, mais j'ai eu un retour ( en anglais, que je n'ai pas déchiffré, on dirait que ta boite est pleine.)

florent

En effet ma boite avait besoin d'un bon nettoyage , de plus je viens d'agrandir les formats supportés :

Windows bitmaps - BMP, DIB
JPEG - JPEG, JPG, JPE
Portable Network Graphics - PNG
Portable image format - PBM, PGM, PPM
Sun rasters - SR, RAS
TIFF files - TIFF, TIF

Donc ma remarque de tout à l'heure deviens obsolète.

Bon, alors, les premières nouvelles du front :

Le nom du projet vient d'être fixé : AntsCensus (quand même plus court que Compteur de Fourmis ).

Le système de chargement des réglages est opérationnel, idem pour le chargement des images.

Le squelette du programme est réalisé.

Le filtrage des images est en cours de codage.

Il me reste à finir le filtrage, coder l'étalonnage et mettre au point le comptage des aires puis affichage des résultats.

Voici ce que cela donne :



En passant, merci à florent pour les images que j'ai pu récupérer sur ton blog

SUPER
- Moins présent, je reste, néanmoins, très attentif à l’évolution du sujet. Je le trouve très passionnant et je me demande si je ne le placerai pas dans une nouvelle rubrique bien spécifique dans l’architecture de notre forum. (Plus accessible).
Je qualifie cette technique de comptage révolutionnaire. (C’est fou). Je regrette seulement de ne pas pouvoir t'apporter ma petite contribution au projet, néanmoins, toutes mes photos de mon blog sont également à ta disposition pour d’autres tests éventuels. Cependant, je crois que le procédé ne soit pas approprié au genre d’installation que je possède actuellement.

Voici en quelques mots mon problème :
- Ma fourmilière contient 11 modules, trois sont remplis de terre !!!!! (Je regrette d’avoir effectué cette dernière transformation). Ceci met fin à la possibilité d’un comptage précis même approximatif.
- La colonie est actuellement en face d’hivernation et le regroupement des ouvrières ne favorisera pas le comptage. (La hauteur des chambres est de 2 cm. - Le printemps sera donc plus indiqué).
- La reine provient d’un essaimage de 2003 et certains nids, en plâtre, n’ont plus subit un nettoyage depuis plusieurs années. Les vitres sont donc encrassées et ceci ne me permet plus la photographie d’un nid dans son entièreté.
Il y a aussi de la buée dans certaines zones. Les nids (60 cm x 40/50) sont grands et cela exclut une photographie rapprochée de l’ensemble.
- Cette fourmilière, contenant donc de nombreux modules possède de nombreuses connections et raccords et ceux-ci ne sont pas tous transparent.
Bien que je sois enthousiasmé par le projet, je crains de ne pas pouvoir l’utilisé correctement. D’autre part, cela me concerne uniquement, mais je suis persuadé que bien d’autres seront fascinés par cette nouvelle initiative. Le comptage a toujours été une espèce d’obsession. Je me permets de te remercier au nom de nous tous. A+bob.

Suite à un combat sans merci contre un bogue particulièrement retord , je n'ai pas posté de message hier en raison de l'heure tardive .

Néanmoins, pour me rattraper, j'ai de très bonnes nouvelles :

• Le système se voit doté d'un second filtre, plus précis sur les photos très contrastée (moins précis sur les autres). Le choix est donc donné à l'utilisateur.

• La partie filtrage est donc terminée (sauf peut-être un petit "lissage" du résultat, mais bon pas de quoi fouetter un chat ).

• La partie Etalonnage (réglage de l'échelle) est également terminée et opérationnelle. La mesure s'effectue au choix sur les différentes castes de fourmis.

• Des instructions apparaissent pas à pas pour guider l'utilisateur.

• Malgré un affichage en console, le programme a été rendu agréable.

• Il ne reste donc plus qu'a implémenter le calcul des aires (ce que je n'aurais malheureusement pas le temps de faire ce week-end).

Bon trêve de grand discours voyez plutôt :

Le système de mise à l'échelle (il manque d'ailleurs l'explication de la marche à suivre) :


Le filtrage Méthode 1 :


Le filtrage Méthode 2:



En plus grand :

https://2img.net/r/hpimg7/pics/735375Antscensus1.jpg
https://2img.net/r/hpimg7/pics/235368Antscensus11.jpg
https://2img.net/r/hpimg7/pics/693590Antscensus2.jpg


Concrètement, ici la photo n'étant pas très contrastée la méthode 1 est bien plus efficace que la 2.
Je ne sais pas ce que vous en pensez mais je trouve la précision de la 1ère méthode redoutable non? (mise à part un petit lissage)


Et hop un ptit bonus Artistique pour la route :

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@Robert : En effet, c'est un système de comptage visuel, donc il faut un minimum de visibilité. Pour les très grosse colonie, une mesure de la décroissance du taux d'oxygène (capteur ~ 100€), une fois le nid hermétiquement fermé, serait, il me semble plus approprié. L'investissement reste quand même conséquent.

cela me semble prometteur, bravo.

Cà me semble hyper compliqué ! Rien ne vaut le compteur "axe" !
PS : Qu'est-ce que je fabrique dans ta signature Buldo ? ^^

J’aimerais savoir : Si la photo ci-dessous pourrait être traitée par le logiciel AntsCensus ?

Annonce de fin de développement, La V1.0 de AntsCensus est née !!!

Néanmoins, il va falloir attendre encore un peu avant de pouvoir faire mumuse avec . Il me reste encore à optimiser le programme et le rendre plus agréable à utiliser. Cela risque de ne pas prendre beaucoup de temps : je sens que le Père Noël va avoir pas mal d'avance cette année .

@Robert, Normalement oui, en ajustant correctement le % de superposition, on devrait avoir une estimation correcte du nombre de fourmis présentes.

Les premiers tests sont relativement concluant :
Pour cette image,le logiciel dénombre entre 40/44 fourmis (1 ou 2 médias, reste minors). Comptez donc :


Sur ce Bon Appétit

Bravo, superbe projet !

Projet très intéressant! Bravo

Si je peux me permettre de poser des questions ( en l'occurence des problèmes ).

Comment différencier une graines foncé d'une fourmis?
Comment différencier une nymphe dans un stade avancé d'une fourmis vivante?

Enfin, là c'est du chipotage ( surtout pour la deuxième remarque )

Bon, je suis en plein cours de chimie , alors je vais faire court :

Citation :

Si je peux me permettre de poser des questions ( en l'occurence des problèmes ).

Comment différencier une graines foncé d'une fourmis?
Comment différencier une nymphe dans un stade avancé d'une fourmis vivante?

Enfin, là c'est du chipotage ( surtout pour la deuxième remarque )

Bien au contraire, tes remarques sont intéressantes. Comme tout dispositif de mesure, ce logiciel a des limites d'utilisation et il est logique de les mettre en évidence :

• Pour ta 1ère question, tout dépend du filtre utilisé. Le premier filtre la comptera comme une fourmi. Le second aussi sauf si elle est d'une couleur de base autre que noir (mais foncée tout de même).

• D'après mes maigres connaissances, une nymphe avancée est de couleur "marron clair" Cela ne devrait pas poser de problème.

Ces 2 problèmes peuvent être réglés par l'ajout d'un troisième filtre qui fonctionnerait sur 2 photos prises dans un intervalle de temps très court (mode rafale par ex). C'est un des principes de "tracking" d'objet en mouvement : soustraire les pixels identiques d'une image à l'autre afin de ne garder que les objets en mouvement.

Ce filtre n'est pas d'actualité pour l'instant, je préfère d'abord finaliser la V1.0 du logiciel et rajouter ce genre d'option dans une V2 ou V3.

Du boulot en perspective .....