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Ce manuscrit de thèse présente la conception et les potentialités de l'imagerie multispectrale embarquée sur un véhicule terrestre pour caractériser le feuillage de la vigne. Après avoir optimisé le matériel et les méthodes d'acquisition des images, une méthode de calibration radiométrique a été développée. Celle-ci repose sur l'utilisation des patchs neutres d'une mire de MacBeth. La méthode présentée consiste à estimer les paramètres de correction (a,b) des images par interpolation linéaire puis de vérifier la pertinence des estimations par validation-croisée. A partir des images, l'indice NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) a été déterminé puis comparé à celui du capteur Greenseeker. Validant d'une part les capacités du dispositif, cette comparaison a permis de mettre en avant les apports de l'imagerie: polyvalence de détermination des indices spectraux, polyvalence de caractérisation spatiale (focus sur des zones d'intérêts), visualisation de symptômes de maladies permettant de proposer des perspectives d'applications intéressantes pour l'identification de symptômes de maladies à la parcelle.