Sylvain Jay

Ingénieur de recherche en traitement du signal et des images pour la proxidétection des cultures
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  • Environnement Méditerranéen et Modélisation des Agro-Hydrosystèmes (EMMAH)
  • Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)
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Mes recherches portent sur le développement d’algorithmes de traitement du signal et des images permettant de caractériser les cultures à partir de données de phénotypage acquises au champ par proxidétection. Les cultures ciblées incluent à la fois des cultures annuelles (monocultures et mélanges d'espèces) et pérennes (vergers). Ces données de phénotypage à haute résolution spatiale (le plus souvent millimétrique ou centimétrique) sont acquises à l’aide de différents capteurs optiques (caméras RGB, multispectrales et hyperspectrales, LiDARs) embarqués sur divers vecteurs (système portatif, Phénomobile, drone). Les méthodes que je développe sont basées notamment sur le deep / machine learning, la modélisation du transfert radiatif et la stéréovision. Elles permettent d'estimer différents traits structuraux (par ex., la surface foliaire) et biochimiques (par ex., le contenu en chlorophylle) de la végétation de façon rapide et non-destructive sur un grand nombre de parcelles élémentaires pouvant regrouper une diversité de sites d’essai, d’espèces, de variétés et de conduites culturales. In fine, ces nouveaux outils de phénotypage doivent faciliter la sélection de variétés plus productives et/ou plus résilientes face aux stress (a)biotiques. Ils doivent également permettre d'identifier de nouveaux systèmes de culture agroécologiques reposant sur une économie d’intrants, la régulation des bioagresseurs par le contrôle biologique, tout en garantissant une production de qualité.


Compétences

High-throughpyut phenotyping Remote sensing Radiative transfer Model inversion Machine learning Image and signal processing

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Publications

NRT-GSF: A novel near-real-time ground-satellite fusion algorithm to retrieve daily green area index at field scale

Wenjuan Li , Marie Weiss , Samuel Buis , Aleixandre Verger , Sylvain Jay et al.

Remote Sensing of Environment, 2026, 333, pp.115160. ⟨10.1016/j.rse.2025.115160⟩

Article dans une revue hal-05447066v1
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Registration of close-range, multi-lens multispectral imagery by retrieving the scene 3D structure

Sylvain Jay , Frédéric Baret , Samuel Thomas , Marie Weiss

ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing, 2025, 227, pp.125-144. ⟨10.1016/j.isprsjprs.2025.06.001⟩

Article dans une revue hal-05126456v1

Estimating small-grain cereal plant density at early growth stages using leaf tip density dynamics derived from submillimeter-scale RGB imagery

Tiancheng Yang , Sylvain Jay , Benoit de Solan , Yinglun Li , Chen Zhu et al.

Computers and Electronics in Agriculture, 2025, 239, pp.111053. ⟨10.1016/j.compag.2025.111053⟩

Article dans une revue hal-05363376v1

Comparative analysis of aerial and terrestrial imaging techniques for assessing flowering intensity of diverse Malus cultivars

Nathan Guilhot , Jeremy Labrosse , Isabelle Farrera , Guillaume Perez , Florence Meunier et al.

Acta Horticulturae, 2025, 1439, pp.161-168. ⟨10.17660/ActaHortic.2025.1439.22⟩

Article dans une revue hal-05404160v1
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Daily monitoring of Effective Green Area Index and Vegetation Chlorophyll Content from continuous acquisitions of a multi-band spectrometer over winter wheat

Wenjuan Li , Marie Weiss , Sylvain Jay , Shanshan Wei , Na Zhao et al.

Remote Sensing of Environment, 2024, 300 (113883), pp.1-47. ⟨10.1016/j.rse.2023.113883⟩

Article dans une revue hal-04315243v1
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The balance between spectral and spatial information to estimate straw cereal plant density at early growth stages from optical sensors

Tiancheng Yang , Sylvain Jay , Yangmingrui Gao , Shouyang Liu , Frederic Baret

Computers and Electronics in Agriculture, 2023, 215, pp.1-64. ⟨10.1016/j.compag.2023.108458⟩

Article dans une revue hal-04315227v1
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Modeling and Unsupervised Unmixing Based on Spectral Variability for Hyperspectral Oceanic Remote Sensing Data with Adjacency Effects

Yannick Deville , Salah-Eddine Brezini , Fatima Zohra Benhalouche , Moussa Sofiane Karoui , Mireille Guillaume et al.

Remote Sensing, 2023, 15, pp.4583. ⟨10.3390/rs15184583⟩

Article dans une revue hal-04209872v1
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Development of a Large-Eddy Simulation Methodology for the Analysis of Cycle-to-Cycle Combustion Variability of a Lean Burn Engine

O. Benoit , K. Truffin , S. Jay , J. van Oijen , Y. Drouvin et al.

Flow, Turbulence and Combustion, 2022, 108 (2), pp.559-598. ⟨10.1007/s10494-021-00278-7⟩

Article dans une revue hal-03693904v1
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A Double Swath Configuration for Improving Throughput and Accuracy of Trait Estimate from UAV Images

Wenjuan Li , Alexis Comar , Marie Weiss , Sylvain Jay , Gallian Colombeau et al.

Plant Phenomics, 2021, 2021, pp.1-11. ⟨10.34133/2021/9892647⟩

Article dans une revue hal-03583959v1
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Scoring Cercospora Leaf Spot on Sugar Beet: Comparison of UGV and UAV Phenotyping Systems

S. Jay , A. Comar , R. Benicio , J. Beauvois , D. Dutartre et al.

Plant Phenomics, 2020, 2020, pp.1-18. ⟨10.34133/2020/9452123⟩

Article dans une revue hal-03583933v1
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Mapping Benthic Habitats by Extending Non-Negative Matrix Factorization to Address the Water Column and Seabed Adjacency Effects

Mireille Olwen Guillaume , Audrey Minghelli , Yannick Deville , Malik Chami , Louis Juste et al.

Remote Sensing, 2020, remote sensing vol 12, 12 (13), 2072 (23p.). ⟨10.3390/rs12132072⟩

Article dans une revue hal-02888921v1

PHENOBET : Combinaison de données issues de capteurs de phénotypage avec des modèles de culture pour caractériser les variétés de betterave sucrière.

F. Maupas , J. Adrian , F. Joudelat , F. Brun , Sylvain Jay

Innovations Agronomiques, 2020, 79, pp.257-266. ⟨10.15454/rkkk-cw07⟩

Article dans une revue hal-03117858v1
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Analysis and quantification of seabed adjacency effects in the subsurface upward radiance in shallow waters

Malik Chami , Xavier Lenot , Mireille Guillaume , Bruno Lafrance , Xavier Briottet et al.

Optics Express, 2019, 27 (8), pp.A319. ⟨10.1364/OE.27.00A319⟩

Article dans une revue insu-02077634v1

Characterization of building materials by means of spectral remote sensing: The example of Carcassonne's defensive wall (Aude, France)

C. Sciuto , Dominique Allios , R. Bendoula , A. Cocoual , M.-E. Gardel et al.

Journal of Archaeological Science: Reports, 2019, 23, pp.396-405. ⟨10.1016/j.jasrep.2018.10.030⟩

Article dans une revue hal-02188160v1
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Exploiting the centimeter resolution of UAV multispectral imagery to improve remote-sensing estimates of canopy structure and biochemistry in sugar beet crops

Sylvain Jay , Frédéric Baret , Dan Dutartre , Ghislain Malatesta , Stéphanie Héno et al.

Remote Sensing of Environment, 2019, 231, pp.110898. ⟨10.1016/j.rse.2018.09.011⟩

Article dans une revue hal-03583922v1
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Estimating leaf mass per area and equivalent water thickness based on leaf optical properties: potential and limitations of physical modeling and machine learning.

Jean-Baptiste Féret , G. Le Maire , S. Jay , D. Berveiller , Ryad Bendoula et al.

Remote Sensing of Environment, 2019, 231, pp.110959. ⟨10.1016/j.rse.2018.11.002⟩

Article dans une revue hal-02939160v1
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Predicting minimum uncertainties in the inversion of ocean color geophysical parameters based on Cramer-Rao bounds

Sylvain Jay , Mireille Guillaume , Malik Chami , Audrey Minghelli , Yannick Deville et al.

Optics Express, 2018, 26 (2), pp.A1-A18. ⟨10.1364/OE.26.0000A1⟩

Article dans une revue insu-01671185v1
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Exploring the potential of PROCOSINE and close-range hyperspectral imaging to study the effects of fungal diseases on leaf physiology

Julien Morel , S. Jay , Jean-Baptiste Féret , A. Bakache , R. Bendoula et al.

Scientific Reports, 2018, 8 (15933), 13 p. ⟨10.1038/s41598-018-34429-0⟩

Article dans une revue hal-01926500v1
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Hyperspectral remote sensing of shallow waters: Considering environmental noise and bottom intra-class variability for modeling and inversion of water reflectance

Sylvain Jay , Mireille Guillaume , Audrey Minghelli , Yannick Deville , Malik Chami et al.

Remote Sensing of Environment, 2017, 200, pp.352 - 367. ⟨10.1016/j.rse.2017.08.020⟩

Article dans une revue hal-03133233v1
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Retrieving LAI, chlorophyll and nitrogen contents in sugar beet crops from multi-angular optical remote sensing: Comparison of vegetation indices and PROSAIL inversion for field phenotyping

Sylvain Jay , Fabienne Maupas , Ryad Bendoula , Nathalie Gorretta

Field Crops Research, 2017, 210, pp.33-46. ⟨10.1016/j.fcr.2017.05.005⟩

Article dans une revue hal-01730271v1
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Estimating leaf chlorophyll content in sugar beet canopies using millimeter- to centimeter-scale reflectance imagery

Sylvain Jay , Nathalie Gorretta , Julien Morel , Fabienne Maupas , Ryad Bendoula et al.

Remote Sensing of Environment, 2017, 198 (198), pp.173 - 186. ⟨10.1016/j.rse2017.06.008⟩

Article dans une revue hal-01603342v1

Near infrared spectra and hyperspectral imaging of medieval fortress walls in carcassonne: a comprehensive interdisciplinary field study

D. Allios , N. Guermeur , A. Cocoual , J. Linderholm , C. Sciuto et al.

NIR news, 2016, 27 (3), pp.16-20. ⟨10.1255/nirn.1602⟩

Article dans une revue hal-02609383v1
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Regularized estimation of bathymetry and water quality using hyperspectral remote sensing

Sylvain Jay , Mireille Olwen Guillaume

International Journal of Remote Sensing, 2016, 37 (2), pp.263-289. ⟨10.1080/01431161.2015.1125551⟩

Article dans une revue hal-01279585v1
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A physically-based model for retrieving foliar biochemistry and leaf orientation using close-range imaging spectroscopy

S. Jay , R. Bendoula , X. Hadoux , Jean-Baptiste Féret , N. Gorretta

Remote Sensing of Environment, 2016, 177, pp.220-236. ⟨10.1016/j.rse.2016.02.029⟩

Article dans une revue hal-01804958v1
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In-field crop row phenotyping from 3D modeling performed using Structure from Motion

S. Jay , Gilles Rabatel , X. Hadoux , Daniel Moura , N. Gorretta

Computers and Electronics in Agriculture, 2015, 110, pp.70-77. ⟨10.1016/j.compag.2014.09.021⟩

Article dans une revue hal-01118700v1

A spectral-spatial approach for hyperspectral image classification using spatial regularization on supervised score image

X. Hadoux , Sylvain Jay , Gilles Rabatel , Nathalie Gorretta

IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing, 2015, 8 (6), pp.2361-2369. ⟨10.1109/JSTARS.2014.2347414⟩

Article dans une revue hal-02600360v1

A novel maximum likelihood based method for mapping depth and water quality from hyperspectral remote-sensing data

Sylvain Jay , Mireille Olwen Guillaume

Remote Sensing of Environment, 2014, 147, pp.121-132. ⟨10.1016/j.rse.2014.01.026⟩

Article dans une revue hal-01279611v1
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Underwater target detection with hyperspectral data : solutions for both known and unknown water quality", S. Jay, M. Guillaume, J. Blanc-Talon, , IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing, 5 :1213-1221, 2012. IF 2.87

Sylvain Jay , Mireille Olwen Guillaume , Jacques Blanc Talon

IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing, 2012, 2012 (5), pp.1213-1221

Article dans une revue hal-01017603v1
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Development of a FPI Detailed Chemistry Tabulation Methodology for Internal Combustion Engines

C. Pera , O. Colin , S. Jay

Oil & Gas Science and Technology - Revue d'IFP Energies nouvelles, 2009, 64 (3), pp.243-258. ⟨10.2516/ogst/2009002⟩

Article dans une revue hal-02001532v1
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Quantitative Pollutant Modelling: an Essential Prerequisite for Diesel HCCI and LTC Engine Design

V. Knop , H. Kircher , S. Jay , Ph. Béard , A. Pires da Cruz et al.

Oil & Gas Science and Technology - Revue d'IFP Energies nouvelles, 2008, 63 (4), pp.495-515. ⟨10.2516/ogst:2008022⟩

Article dans une revue hal-02002030v1
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Kinetic modelling of a surrogate diesel fuel applied to 3D auto-ignition in HCCI engines.

Roda Bounaceur , Pierre-Alexandre Glaude , René Fournet , Frédérique Battin-Leclerc , S. Jay et al.

International Journal Vehicle Design, 2007, 44 (1/2), pp.124 - 142

Article dans une revue hal-00139845v1
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Towards Even Cleaner Diesel Engines: Contribution of 3D CFD Tools

B. Reveille , A. Kleemann , S. Jay

Oil & Gas Science and Technology - Revue d'IFP Energies nouvelles, 2006, 61 (1), pp.43-56. ⟨10.2516/ogst:2006003x⟩

Article dans une revue hal-02005790v1
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Latest Developments in Gasoline Auto-Ignition Modelling Applied to an Optical CAI (Tm) Engine

V. Knop , S. Jay

Oil & Gas Science and Technology - Revue d'IFP Energies nouvelles, 2006, 61 (1), pp.121-137. ⟨10.2516/ogst:2006008x⟩

Article dans une revue hal-02005786v1

3D imaging systems for agricultural applications

Frédéric Cointault , Simeng Han , Gilles Rabatel , Sylvain Jay , David Rousseau et al.

Developing and applying optoelectronics in machine vision, IGI Global, 344 p., 2017, Advances in Computational Intelligence and Robotics (ACIR), 2327-0411 ISBN13: 9781522506324|ISBN10: 1522506322. ⟨10.4018/978-1-5225-0632-4.ch008⟩

Chapitre d'ouvrage hal-01605252v1

3D imaging systems for agricultural applications: characterization of crop and root phenotyping

Frédéric Cointault , Simeng Han , Gilles Rabatel , Sylvain Jay , D. Rousseau et al.

Developing and applying optoelectronics in machine vision. Sergiyenko, O. and Rodriguez-Quiñonez, J.C., IGI Global, pp.236-272, 2016

Chapitre d'ouvrage hal-02604540v1
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Estimation et détection en imagerie hyperspectrale : application aux environnements côtiers.

Sylvain Jay

Traitement du signal et de l'image [eess.SP]. Ecole Centrale Marseille, 2012. Français. ⟨NNT : ⟩

Thèse tel-00789945v1