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La morphométrie 3D

Niveau de technicité : 

 Auteurs : M. Sabbagh, B. Dumont Saint Priest, P. Doligez

mise à jour Février 2015

Version plus poussée du pointage, la morphométrie 3D permet d'estimer la plupart des mensurations du cheval sur la base d'analyses d'images vidéo afin de caractériser son modèle de façon objective.

Principe

Développée en 1999 par le Pr. Nathalie Crevier Denoix (collaboration ENVA / INRA), la morphométrie 3 Dimensions est une méthode qui permet de caractériser la conformation du cheval de façon objective. Son principal intérêt est d'obtenir à partir de repères morphométriques, des longueurs et des valeurs d’angles rapidement mesurées sur le cheval en mouvement au pas. En effet, l'évaluation par simple examen visuel du modèle à l'arrêt lors des concours de modèles et allures est biaisé  par la recherche d'un certain « placer » du cheval variable selon le présentateur.

Intérêt

Cette méthode originale a pour particularités :

  • d'être en trois dimensions (mesures de longueurs et d’angles réels et non projetés sur un plan)  ;
  • de ne pas utiliser de marqueurs cutanés (gain de temps pour l'estimation de grands effectifs) ;
  • d'utiliser l'enregistrement vidéo du cheval au pas (valeurs du modèle plus reproductibles qu'à l'arrêt).


Cette technique peut s'inclure dans un programme d'élevage visant à caractériser la descendance des reproducteurs par le calcul de l'héritabilité des caractères morphologiques sur un effectif important de chevaux.

 

Procédé

 

L’analyse des chevaux se fait en 3 étapes :

  • L’enregistrement des données : les chevaux sont filmés en main au pas par 4 caméras lors d'un aller et retour dans un couloir d'environ 10 m de long sur 0,70 m de large. Deux caméras sont installées à chaque extrémité du couloir (filmant le cheval de face et de derrière), les deux autres sont situées sur un côté faisant entre elles un angle de 60° pour obtenir des images de profil ;

  • Le traitement des films et la synchronisation des 4 films ;

  • Les relevés anatomiques et le calcul des paramètres morphométriques : 28 repères anatomiques (15 images de référence sur le membre antérieur, régions tête-encolure, tronc et 13 images du membre postérieur et dos). Le calcul d’environ 400 paramètres morphologiques est réalisé grâce aux coordonnées 3D des 28 repères pour obtenir les valeurs :
    • des longueurs et rapports (segments des membres, des bras de levier, rapport longueur/taille au garrot...)
    • des principales largeurs (épaules, hanches)
    • des principales hauteurs et rapport (hauteurs/taille au garrot)
    • des angles articulaires (angles réels et projection dans un plan sagittal et frontal)
    • des angles des segments par rapport à l'horizontale et à la verticale. Les valeurs d'angles permettent d'apprécier les aplombs de profil, de devant et de derrière.


 

 Relevé manuel des repères anatomiques

(A) régions tête-encolure, tronc et membre antérieur,

(B) régions membre postérieur et dos,

(C) série des 4 vues correspondant aux Images de Référence des membres antérieurs traitées.

Restitution

 

Une étude préliminaire a été réalisée sur 40 chevaux en comparant la morphologie de 20 chevaux de niveau international en CSO et 20 chevaux de niveau amateur (Crevier-Denoix et al 2004).

 

Résultats de l'étude des 40 chevaux

Principales différences morphologiques observées dans le groupe des 20 chevaux internationaux par rapport au groupe de 20 chevaux de niveau amateur
* Pas de différence de taille au garrot entre les 2 groupes
* Reliefs osseux de l'arrière-main plus hauts (croupe plus haute), la ligne du dessus a tendance à être moins orientée « en montant » chez les chevaux internationaux
* Bras, croupe et cuisse plus longs canon antérieur légèrement plus long avant-bras plus court rapport avant-bras/canon antérieur plus petit tronc plus bref chez les chevaux internationaux
* Articulation de l'épaule plus fermée Humérus (axe du bras) plus couché (horizontal) chez les chevaux internationaux

 

Une autre étude menée à grande échelle avec cette méthode concerne 750 jeunes chevaux (4 et 5 ans) Selle Français en 2002. 36 étalons, pères et/ou grands-pères de ces jeunes chevaux ont été aussi enregistrés (2003).
L’analyse de ces données a permis de calculer les héritabilités de différents caractères et de présenter les caractéristiques morphologiques de la production d'une trentaine d'étalons (c'est à dire de calculer la probabilité d'apparition d'un trait morphologique en lien avec les caractéristiques de son ascendance).

 

 

Exemple d'héritabilités calculées chez les Selle français grâce à la morphométrie 3D

Trait morphologique|Héritabilité
Profondeur relative du thorax|0.53
Longueur du tronc|0.47
Inclinaison de la croupe|0.28
Taille|0.23

(si l'héritabilité (h2) est supérieur à 0,4 alors la caractère est héritable.)

 

 

 

L’analyse des données permet aussi de calculer des indices morphologiques pour les chevaux de l’étude.


Exemple d'un représentation des indices d'un étalon pour les 10 traits morphologiques trouvés très ou assez héritables. (les indices sont exprimés en écart à la moyenne de la population (unité écart type), (A Ricard dans Crevier-Denoix et al 2006).

 

L'axe central correspond à la moyenne des chevaux mesurés. Les barres horizontales représentent l'écart par rapport à la moyenne de la population des produits de cet étalon (et non pas lui-même).

 

Voir aussi

Références

  • CREVIER-DENOIX N., POUCELOT P., RICARD A., AUDIGIE F., ERLINGER D., LAGACHE C., CONCORDET D., TAVERNIER L., DENOIS JM., DOUCET M., Morphométrie 3D : un nouvel outil au service de l'élevage et de la sélection. Revue Equ'idée n° 57- Hiver 2006 p 76-79.
     
  • CREVIER-DENOIX N., ERLINGER D., CONCORDET D., TAVERNIER L., LAGACHE C., POURCELOT P., DENOIX JM., 2004. Corrélations morphologie-aptitude sportive : étude préliminaire sur un effectif de 20 chevaux de niveau international en CS0 et de 20 chevaux de classe D. 30ème journée de la Recherche Equine, 10 pages.
     
  • POURCELOT P., AUDIGIE F., LACROIX V., DENOIX JM., ERLINGER D., CONCORDET D., CREVIER-DENOIX N., 2002. Suivi des paramètres morphologiques et des aplombs du cheval : une méthode 3D. 28Ème Journée de la Recherche Equine, 137-148.
     
  • DOUCET M., 2007. Thèse de doctorat vétérinaire, Maisons Alfort. Présentation et évaluation d'une méthode de mesure morphométrique en trois dimensions, 113 p.

     

Liens vers des pages sur un thème proche

Disponibles à la librairie

  • Ouvrage Amélioration génétique des équidés
  • Stud book de races françaises

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