Brevet FR2832799A1 — publié le 20030530

PROCEDE DE DETECTION OPTIQUE DE GAZ A DISTANCE. L'invention concerne un procédé de détection optique de gaz, en particulier de gaz polluants, et est notamment applicable à la surveillance de sites industriels tels que des usines, des raffineries, des installations de stockage de gaz, etc. On a déjà proposé, dans le brevet européen 0 544 962, un procédé de détection de gaz basé sur l'absorption sélective du rayonnement infrarouge du paysage par un gaz présent dans le champ d'observation. Ce procédé connu utilise un imageur infrarouge associé à un filtre de mesure qui est sensible à la présence du gaz recherché (la bande de transmission de ce filtre comprend au moins une raie d'absorption spécifique du gaz) et un filtre de référence qui est insensible à la présence du gaz (la bande de transmission de ce filtre est comparable à celle du filtre de mesure mais ne comprend pas la ou les raies d'absorption spécifiques du gaz). On détermine les contrastes dans l'image de la zone observée vue à travers le filtre de mesure et dans l'image de cette zone vue à travers le filtre de référence, les contrastes étant fournis par les différences de flux provenant de points à températures différentes de la zone observée et passant à travers le gaz recherché. Le rapport des contrastes dans l'image de mesure (vue à travers le filtre de mesure) et dans l'image de référence (vue à travers le filtre de référence) permet de déterminer par calcul la quantité de gaz présente sur le trajet optique entre le fond de la zone observée et l'observateur. Ce rapport des contrastes dans les images de mesure et de référence permet, dans certaines conditions et en première approximation, d'éliminer l'émission propre du gaz recherché et de s'affranchir des valeurs des températures des points de la zone observée et des écarts entre ces températures. On a cependant constaté que, lorsque la gamme des températures de fond de scène est relativement étendue, les mesures réalisées ne permettent pas d'obtenir des valeurs exactes de concentration du gaz détecté, et que l'erreur de mesure est de plus fonction de la position dans le spectre de la raie d'absorption du gaz recherché. La présente invention a notamment pour but d'éliminer ces inconvénients. Elle a aussi pour but d'abaisser sensiblement les valeurs minimales de concentration à partir desquelles une détection de gaz est possible. Elle a encore pour but de perfectionner le procédé précité, notamment pour systématiser et optimiser la détection de plusieurs gaz présents dans une zone d'espace observée. Elle propose à cet effet un procédé de détection optique de gaz par observation à distance d'une zone d'espace au moyen d'un filtre de mesure dont la bande de transmission comprend une raie d'absorption spécifique d'un gaz recherché et d'un filtre de référence dont la bande de transmission correspond à celle du filtre de mesure mais ne comprend pas de raie d'absorption spécifique de ce gaz, ce procédé consistant à détecter la présence du gaz par détermination des différences des flux traversant le gaz et provenant de points à températures différentes d'une fenêtre de calcul et du rapport des différences des flux vus à travers le filtre de mesure et des différences des flux vus à travers le filtre de référence, et étant caractérisé en ce qu'il consiste à déterminer à partir de ce rapport une grandeur de mesure indépendante des températures dans la fenêtre de calcul, et à déterminer ou calculer la concentration du gaz à partir de cette grandeur, celle-ci étant déterminée par pondération du rapport précité par le flux moyen dans la fenêtre de calcul ou par pondération de ce rapport en fonction de la différence entre une température prédéterminée et les températures de fond de scène détectées dans la fenêtre de calcul. Dans une première forme de réalisation de l'invention, ladite grandeur de mesure est égale à (11. )/K, 11 étant le rapport précité, (D le flux moyen dans la fenêtre de calcul, p un paramètre dépendant des filtres de mesure et de référence, et K un paramètre de p normalisation égal à (Dp pour une température prédéterminée de fenêtre de calcul égale par exemple à 20 C. Dans une variante de réalisation de l'invention, ce procédé consiste à déterminer au préalable, pour différentes températures de fond de scène, des valeurs de la dérivée par rapport à la température de la luminance spectrale d'un corps noir à une température moyenne donnée, à en déduire la dérivée par rapport à la température du rapport précité pour la même température moyenne donnée et en l'absence de gaz, à enregistrer les valeurs de cette dérivée en mémoire et à corriger les valeurs du rapport mesuré en fonction des écarts entre les températures de fond de scène et une température moyenne prédéterminée. On peut ainsi corriger les effets des températures de fond de scène sur les mesures de concentration de gaz. Selon une autre caractéristique de l'invention, ce procédé consiste également, pour la détection de plusieurs gaz, à utiliser un ensemble de filtres dont les bandes de transmission sont déterminées les unes par rapport aux autres en fonction des raies d'absorption des gaz à détecter de façon à ce qu'un filtre utilisable comme filtre de référence pour la détection d'un gaz soit utilisable comme filtre de mesure pour la détection d'un autre gaz, ou inversement, à associer les filtres par couples, chaque couple de filtres étant destiné à la détection d'un ou de plusieurs gaz, à faire les mesures des différences de flux précitées pour chaque filtre, à calculer les valeurs du rapport précité pour chaque couple de filtres et à en déduire les présences et les concentrations des gaz précités dans la zone d'espace observée. Ce procédé permet de systématiser et d'optimiser le procédé décrit dans le brevet européen précité, en réalisant une mesure globale des flux à travers chacun des filtres utilisés et en déterminant ensuite par le calcul quels sont les gaz présents dans la zone observée. On peut alors appliquer ce procédé à la détection de plusieurs gaz dont les raies d'absorption spécifiques sont distinctes les unes des autres ou, au contraire, se chevauchent partiellement, ce qui est un cas assez courant en pratique. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, ce procédé consiste à former une matrice d'identification dont les lignes correspondent aux couples de filtres et les colonnes aux gaz à détecter, un élément i, j de cette matrice étant formé par une valeur de calibration obtenue pour un couple i de filtres en présence d'une quantité connue d'un gaz j à détecter, à former un vecteur de mesure dont les lignes correspondent aux couples de filtres et dont l'élément i représente les mesures réalisées sur le couple i de filtres (cet élément étant par exemple constitué par une moyenne des valeurs du rapport précité obtenues en différents points de l'image de la zone observée), à calculer des coefficients de corrélation des colonnes de la matrice d'identification avec le vecteur de mesure et à comparer ces coefficients de corrélation à des seuils déterminés pour en déduire les présences et les concentrations des gaz précités dans la zone observée. Selon un autre aspect de l'invention, ce procédé consiste également à utiliser, pour former un ou plusieurs couples de filtres de mesure et de référence, une série de filtres ayant des bandes de transmission, qui sont échelonnées sur une bande de longueurs d'onde d'observation et qui se chevauchent éventuellement, à obtenir une image de la zone observée dans chaque bande de transmission et à sommer les images obtenues pour reconstituer des images vues à travers des filtres de mesure à bande large et des images vues à travers des filtres de référence à bande large. Cette reconstitution d'images sur une bande large de longueurs d'onde, à partir d'images obtenues sur des bandes plus étroites de longueurs d'onde, est intéressante lorsque l'on souhaite adapter le procédé selon l'invention à des instruments possédant plusieurs voies d'observation ou lorsque l'on souhaite détecter les présences d'un grand nombre de gaz dans la même zone. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, les filtres de référence sont des filtres de synthèse réalisés par empilement de couches minces et ayant une ou plusieurs bandes étroites de blocage de transmission, correspondant aux raies d'absorption spécifiques du ou des gaz à détecter. Ces filtres de synthèse peuvent avoir des bandes de blocage de transmission déterminées de façon extrêmement précise, ce qui améliore la sensibilité et la précision des mesures. En variante, on peut utiliser un filtre accordable en continu dont la bande de transmission est déplaçable sur tout un spectre de longueurs d'onde étudié. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, ce procédé consiste à comparer entre elles les images obtenues à travers les différents filtres pour détecter un mouvement relatif entre l'observateur et la zone observée et/ou un mouvement dans la zone observée, le procédé consistant ensuite à recaler les images les unes par rapport aux autres, avant de les traiter, pour éliminer l'influence du mouvement relatif précité et/ou à éliminer de ces images les parties correspondant à un mouvement dans la zone observée. Cela permet, par exemple, de réaliser des mesures sur des zones étendues à partir d'une observation aérienne (instrument embarqué à bord d'un aéronef ou d'un satellite) ou réalisée à bord d'un véhicule ou par balayage d'une scène par une caméra à partir d'un point fixe. On peut pour cela utiliser un algorithme de détection d'objets en mouvement dans la zone observée, consistant à : - calculer la différence pixel à pixel de deux images de mesure obtenues à l'instant t-1 et à l'instant t, respectivement, - calculer un écart-type de l'image de différence, qui donne le bruit spatial global de l'image, faire un seuillage à (seuil. écart-type) pour obtenir une image binaire de points suspects, - étiqueter les points en régions de points connexes, - faire un seuillage sur le nombre de points dans ces régions et retenir comme régions en mouvement celles contenant plus de (seuil2) points, - réitérer ces étapes sur les images de référence obtenues à t-1 et t. L'application d'un"ET"binaire aux deux cartographies de régions en mouvement dans les images de mesure et les images de référence donne une matrice de points valides de"bougé"que l'on applique à la cartographie du rapport précité des différences de flux à l'instant t. Selon une variante, on utilise la différence entre une image à l'instant t et un"fond de scène cumulé"à l'instant t. Le calcul du fond de scène est réalisé au moyen d'un filtre récursif du type ARMA (Auto Regressive Moving Average). Le fond de scène est mis à jour à l'instant t en y injectant l'image de mesure (ou de référence) à l'instant t-1, ainsi que la matrice de points bougés à l'instant t-1, pour mettre à jour le fond seulement aux endroits où il n'y a pas de bougé et obtenir un véritable fond de scène sans objet en mouvement. La mémoire"temporelle"utilisée pour le calcul du fond de scène est exploitable également pour le calcul du bruit, la différence pixel à pixel de l'image de mesure (ou de référence) à l'instant t et du fond de scène à l'instant t étant injectée dans un autre filtre récursif du même type que précité, pour obtenir un bruit cumulé. Le bruit cumulé à l'instant t permet un seuillage suivant des critères de bruit temporel de la différence image (t)-fond (t) en plus du seuillage suivant des critères de bruit spatial, ce qui renforce la robustesse de l'algorithme. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit, faite à titre d'exemple en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 représente schématiquement des moyens de mise en oeuvre de l'invention ; - la figure 2 est un graphe représentant les variations en fonction de la longueur d'onde de la dérivée par rapport à la température de la luminance spectrale d'un corps noir, pour plusieurs températures moyennes prédéterminées ; - la figure 3 est un graphe représentant des raies d'absorption spécifiques de trois gaz à détecter et les bandes de transmission de trois filtres utilisés pour leur détection ; - la figure 4 est un graphe représentant l'échelonnement en longueur d'onde d'une série de filtres, utilisables comme filtres de mesure et comme filtres de référence. On se réfère d'abord à la figure 1 où l'on a représenté schématiquement des moyens de mise en oeuvre de l'invention, comprenant une caméra ou un imageur thermique 10 associé à un système 12 de traitement de l'information par l'intermédiaire d'un convertisseur analogique-numérique 14 et destiné à l'observation d'une zone d'espace 16 qui comprend, par exemple, un fond 18, des bâtiments 20 et éventuellement au moins un nuage 22 d'un ou de plusieurs gaz dont on veut détecter la présence et déterminer la concentration. La caméra 10 utilisée pour l'observation de la zone 16 comprend un système optique 24, au moins un filtre 26 et un élément ou un ensemble d'éléments photosensibles 28 sur lesquels le système optique 24 forme à travers le filtre 26 une image de la zone observée 16. La caméra 10 peut être une caméra de télévision du type CCD ou analogue pour des mesures dans le spectre visible ou une caméra de thermographie qui est capable de fournir directement des mesures des températures des zones observées. Par"imageur thermique", on désigne en général un appareil capable de fournir une image des températures de la zone observée, c'est-à-dire une image dont les couleurs ou les densités de gris sont fonction des températures des points observés. Comme déjà indiqué dans le brevet européen 0 544 962 précité, il faut utiliser, pour la détection d'un gaz donné, deux filtres 26 qui ont des bandes de transmission en longueur d'onde globalement semblables, mais dont l'une (celle du filtre de mesure) comprend au moins une raie d'absorption spécifique du gaz à détecter et dont l'autre (celle du filtre de référence) ne comprend pas cette ou ces raies d'absorption spécifiques. Le procédé décrit dans le brevet précité consiste à déterminer les contrastes dans l'image de référence et dans l'image de mesure, c'est-à-dire les différences des flux thermiques provenant de points à températures différentes de la zone observée et passant à travers le nuage 22 de gaz à détecter, l'image de mesure étant celle vue à travers le filtre de mesure et l'image de référence étant celle vue à travers le filtre de référence, le procédé consistant ensuite à faire le rapport de ces contrastes ou différences de flux dans les deux images pour obtenir une grandeur qui est indépendante du flux émis par le nuage de gaz 22, du gain global de la caméra ou de l'imageur thermique 10, des températures des points considérés de la zone observée, de l'écart des températures de ces points et de la température du gaz à détecter. Cette approximation est légitime lorsque la gamme des températures de fond de scène est peu étendue (quelques degrés) et quand la raie d'absorption du gaz recherché est à la longueur d'onde du maximum d'émission du fond de scène. Si ce n'est pas le cas, en particulier dans un environnement industriel, il faut prendre en compte les températures de fond de scène pour déterminer de façon précise la concentration du gaz dans le nuage 22. Pour cela, on peut dans une première forme de réalisation de l'invention, utiliser une grandeur de mesure invariante en fonction de la température, cette grandeur de mesure étant de la forme : \fi (Dp)/K où :. cD est le flux objet moyen dans la fenêtre de calcul, . 11 est le rapport précité des contrastes ou différences de flux dans cette fenêtre, . p est un paramètre dépendant du filtre de mesure et du filtre de référence, et qui est calculable ou mesurable, . K est un paramètre de normalisation, qui est égal à (D pour une température prédéterminée (de 200C par exemple). On détermine la concentration intégrée de gaz dans la ligne de visée par la relation : ## C.dl = b(a - #) où a. l est la ligne de visée, a et b sont des paramètres mesurables par calibration (b exprime la sensibilité à un gaz donné et a dépend des filtres choisis et de la température de la scène observée). On a par exemple vérifié que la variation de la grandeur de mesure T en fonction de la température moyenne de la fenêtre de calcul, dans une gamme de températures allant de 25 à 35 C environ, est approximativement 7 fois plus faible que celle de 11. On peut également, dans une variante de l'invention, procéder comme indiqué ci-dessous. Le rapport des contrastes ou différences de flux dans l'image de mesure et dans l'image de référence peut s'écrire de la façon suivante : un. rdLÂ.l est la dérivée par rapport à la température de L dïj T la luminance spectrale d'un corps noir à la température T, 1c est la réponse spectrale relative de la caméra 10, Tn est le coefficient de transmission du nuage de gaz, T est la température moyenne de la scène observée AT est le contraste de température de la scène observée, 6Àg est la différence en longueur d'onde des bandes de transmission du filtre de mesure et du filtre de référence, 6Àref correspond à la bande de transmission en longueur d'onde du filtre de référence. Contrairement à ce que l'on peut admettre en première approximation pour certaines bandes de transmission et lorsque la gamme des températures de la scène observée est peu étendue, la dérivée par rapport à la température de la luminance spectrale d'un corps noir à une température moyenne donnée n'est pas constante mais varie en fonction de la longueur d'onde d'une part et de la température moyenne d'autre part, comme on peut le voir sur les courbes de la figure 2 qui représente les variations de cette fonction sur un intervalle de longueurs d'onde compris entre 2 et 15 u. m environ pour trois températures moyennes de 320,300 et 2800K respectivement. On voit sur ces courbes que la forme de cette fonction change avec la température moyenne et que son maximum se déplace vers les longueurs d'onde plus courtes lorsque la température moyenne augmente. L'invention prévoit de prendre en compte ces variations, en procédant de la façon suivante : "Oit C-VCtJ. UC''U'Jil Ct-LUJ-C CS Va-LC-UJthéoriques ilo du rapport il en l'absence de gaz pour différentes températures moyennes de fond de scène et pour différentes gammes de températures de fond de scène et on enregistre ces valeurs théoriques, - au moyen de la caméra 10, on relève les températures des points de fond de scène dans une fenêtre de calcul de l'image de la zone observée, - on détermine la température moyenne et la gamme de températures du fond de scène dans cette fenêtre, - on mesure le rapport des différences de flux précitées pour ce fond de scène, - et on corrige les valeurs du rapport précité à l'aide des valeurs théoriques enregistrées en mémoire. Les corrections des valeurs du rapport précité sont"locales" : on fait chaque mesure sur un ensemble de 16 à 25 pixels par exemple et on corrige en prenant en compte les températures des pixels environnants. On peut ainsi corriger des erreurs de mesure qui résulteraient de la présence dans le fond de scène d'un élément très chaud tel par exemple qu'une cheminée en fonctionnement. On peut évaluer comme indiqué ci-dessous les gains résultant des corrections selon l'invention sur les valeurs minimales de concentration à partir desquelles la détection de gaz est possible : - lorsque la gamme des températures de fond de scène est de 1 K par rapport à la température moyenne, le gain évalué est compris entre 1,1 et 1, 4, - lorsque cette gamme est de 5 K, le gain évalué est compris entre 1,3 et 3,1, - lorsque cette gamme est de 200K, le gain évalué est compris entre 2,2 et 10, - lorsque cette gamme est de 400K, le gain évalué est compris entre 3,4 et 18, la valeur minimale du gain étant celle obtenue pour un gaz dont la raie d'absorption est au maximum d'émission du fond, la valeur maximale étant celle obtenue pour un gaz dont la raie d'absorption est en limite de sensibilité de la caméra ou de l'imageur thermique (8 jj. m en bande IR III), la correction permettant de réduire le seuil de détection d'un facteur 10 environ. Cela suppose que les températures du fond de scène soient déterminées de façon exacte. Cette détermination est liée à la connaissance de l'émissivité du fond de scène. Lorsque la zone observée est fixe, il est possible de connaître ou d'évaluer les émissivités des différentes parties du fond de scène, ce qui permet d'obtenir une précision de quelques dixièmes de degré sur les températures de fond de scène. Dans les autres cas, la non-connaissance de l'émissivité induit une imprécision sur la détermination sur la température. En bande III infra-rouge (8-12) JLm), la majorité des matériaux ont des émissivités comprise entre 0,8 et 1, soit une valeur de 0,9 0, 1 (à l'exception des peintures) et la précision sur la détermination des températures de fond de scène peut alors être de 5 . Les gains résultant de la prise en compte des températures de fond de scène sur les valeurs minimales de concentration pour la détection sont alors les suivants : - gamme de températures de 20 K = gain compris entre 1,7 et 3,2, gamme de températures de 40 K = gain compris entre 2,6 et 5,8. On se réfère maintenant à la figure 3, qui représente schématiquement les variations, sur un certain intervalle de longueurs d'onde, des transmissions de trois gaz Gl, G2 et G3 à détecter et qui sont caractérisés chacun par une raie d'absorption spécifique, les raies d'absorption des gaz G2 et G3 étant très proches l'une de l'autre et se chevauchant partiellement. La figure 3 représente également les bandes de transmission de trois filtres FI, F2 et F3 du type passehaut et qui, utilisés en combinaison deux à deux, vont permettre de détecter la présence ou l'absence des trois gaz Gl, G2 et G3 dans une zone d'espace observée. Comme on le voit sur la figure 3, la bande de transmission du filtre FI recouvre les raies d'absorption des trois gaz G1, G2 et G3, celle du filtre F2 comprend la raie d'absorption du gaz G3 et une partie de celle du gaz G2, et la bande de transmission du filtre F3 ne comprend aucune des raies d'absorption des gaz Gl, G2 et G3. Le filtre FI peut donc être utilisé comme filtre de mesure et le filtre F2 comme filtre de référence pour la détection des gaz Gl et G2. Le filtre F2 peut être utilisé comme filtre de mesure et le filtre F3 comme filtre de référence pour la détection des gaz G2 et G3. Dans ces conditions, si une détection de gaz est réalisée avec le couple de filtres FI, F2 et aucune détection de gaz n'est réalisée avec le couple de filtres F2, F3, le gaz présent dans la zone observée est Gl. Si une détection de gaz est réalisée avec les deux couples de filtres FI, F2 et F2, F3, le gaz présent dans la zone observée est G2. Si aucune détection de gaz n'est réalisée avec le couple de filtres FI, F2, et une détection de gaz est réalisée avec le couple de filtres F2, F3, le gaz présent dans la zone observée est G3. On comprend que le groupe de filtres FI, F2 et F3 dont les bandes de transmission ont été déterminées en fonction des raies d'absorption spécifiques des gaz recherchés, permet de détecter la présence d'un ou de plusieurs de ces gaz même si leurs raies d'absorption spécifique sont très proches ou se chevauchent partiellement. On peut généraliser ce procédé de la façon suivante : On détermine, pour un groupe de gaz à détecter, un groupe de filtres dont les bandes de transmission sont définies par rapport aux raies d'absorption spécifique des gaz de façon telle qu'un filtre qui sert de filtre de référence pour la détection d'un ou de plusieurs gaz puisse être utilisé comme filtre de mesure pour la détection d'un autre ou de plusieurs autres gaz, ou inversement, on associe ces filtres par couples de sorte que chaque couple de filtres est destiné à la détection d'un ou de plusieurs gaz, on mesure les contrastes ou différences de flux provenant de la zone observée à travers chacun des filtres précités, on détermine les valeurs du rapport précité des contrastes pour chaque couple de filtres, et on déduit de ces valeurs les présences et les concentrations des différents gaz dans la zone d'espace observée. On peut mettre en oeuvre ce procédé de la façon suivante : On construit une matrice d'identification de gaz dont chaque colonne est associée à l'un des gaz à détecter et dont chaque ligne est associée à un couple précité de filtres, un élément i, j de cette matrice correspondant à la valeur du rapport des contrastes dans l'image de mesure et des contrastes dans l'image de référence pour une quantité connue du gaz j, le couple de filtres utilisé étant appelé Ci. Les éléments i, j de cette matrice d'identification peuvent être déterminés expérimentalement par calibration ou théoriquement par calcul. Une série de mesures consiste à relever les réponses des différents filtres et, en cas de détection d'un ou de plusieurs gaz, à construire un vecteur de mesure dont l'élément i est la valeur du rapport précité des contrastes pour le couple de filtres Ci. On calcule ensuite des coefficients de corrélation entre les différentes colonnes de la matrice d'identification et le vecteur de mesure. Chaque coefficient de corrélation est déterminé à partir d'une méthode connue (par exemple en calculant le rapport entre, au numérateur, la covariance de la colonne de la matrice d'identification et du vecteur de mesure et, au dénominateur, le produit de la variance de la colonne de la matrice d'identification et la variance du vecteur de mesure) et qualifie la corrélation qui existe entre la colonne j de la matrice d'identification (cette colonne correspondant à l'un des gaz recherchés) et le vecteur de mesure qui a été construit à partir des mesures réalisées sur les différents couples de filtres. Par exemple, chaque élément de ce vecteur peut correspondre à une moyenne des valeurs du rapport précité en différents points de l'image de la zone observée. Lorsqu'un de ces coefficients de corrélation dépasse un seuil de valeur prédéterminée, le gaz correspondant à ce coefficient de corrélation est déclaré identifié. On peut bien entendu définir plusieurs niveaux de seuil qui correspondent à plusieurs niveaux de fiabilité de l'identification des gaz recherchés. Les concentrations de gaz dans la zone observée peuvent être déterminées par résolution du système constitué par les n mesures obtenues à partir des n couples de filtres et par les concentrations des p gaz (la matrice d'identification comportant n lignes et p colonnes). Ce système peut être résolu dès que le nombre n de mesures est supérieur ou égal au nombre p de gaz à détecter. Les filtres de mesure et de référence qui sont utilisés pour la détection des gaz dans le procédé selon l'invention sont typiquement des filtres ayant une bande de transmission relativement large par rapport aux raies d'absorption des gaz à détecter. Ces filtres peuvent être remplacés par des filtres ayant des bandes plus étroites de transmission qui sont échelonnées les unes par rapport aux autres en longueur d'onde comme représenté schématiquement en figure 4, ou par un filtre continu accordable qui comprend une bande de transmission centrée sur une longueur d'onde que l'on peut faire varier de façon continue sur le spectre étudié, par exemple de 8 à 12 p. m. Ce filtre accordable peut être un filtre étalon de Fabry-Perot équipé de cales piezoélectriques. En figure 4, chaque référence 1,2, 3,4, 5, .... désigne la bande de transmission d'un filtre différent monté par exemple sur une voie différente d'un appareil d'observation. On voit que ces bandes de transmission sont proches les unes des autres, qu'elles peuvent se chevaucher partiellement (cas des bandes 1 et 2,2 et 3, et 4 et 5) ou être séparées les unes des autres (cas des bandes 3 et 4), ces bandes pouvant également être uniformément échelonnées sur un intervalle de longueurs d'onde. Les différents filtres prévus dans les différentes voies de l'appareil d'observation permettent de reconstruire des images de mesure et des images de référence à bande large, par sommation de plusieurs voies de l'appareil d'observation. Par exemple, si le gaz à détecter présente une raie d'absorption spécifique comprise dans la bande de transmission n 2, une image de mesure peut être obtenue par sommation des voies correspondant aux bandes de transmission 1, 2, 3,4 et 5 et une image de référence est obtenue par sommation des voies correspondant aux bandes de transmission 1,3, 4,5. Lorsque les bandes de transmission des filtres sont contiguës, leur combinaison permet de reconstituer une bande large de transmission. Si elles sont discontinues, leur sommation permet de s'affranchir de la présence de gaz gênants en éliminant les longueurs d'onde où ces gaz sont absorbants. Le mode de filtrage représenté en figure 4, est avantageux lorsqu'on utilise un appareillage à plusieurs voies d'observation, ou également lorsque l'on veut détecter un nombre important de gaz. On réalise ainsi un spectromètre imageur de faible résolution spectrale tout en conservant une forte résolution spatiale. Des filtres présentant une ou plusieurs bandes de blocage de transmission, comme celle comprise entre les bandes de transmission 3 et 4 de la figure 4, peuvent -echnique être réalisés avec une grande précision par une technique d'empilement de couches minces, ce qui permet la synthèse de filtres adaptés aux gaz à détecter, avec une amélioration importante de la sensibilité de la détection. On peut également réaliser de cette façon des filtres de synthèse présentant plusieurs bandes bloquantes de transmission, pour la détection d'un gaz présentant plusieurs raies d'absorption. Ces filtres sont particulièrement appropriés à la détection de gaz ayant un spectre à plusieurs raies d'absorption comprises dans la bande de sensibilité de la caméra ou de l'imageur thermique, car l'utilisation d'un filtre de synthèse reproduisant fidèlement le spectre du gaz sur la voie de référence permet de travailler sur toute la bande de sensibilité de la caméra et de réduire par un facteur 3 environ la valeur minimale de concentration du gaz à partir de laquelle une détection est possible, par rapport à ce que permettrait l'utilisation d'un filtre classique de référence dont la bande de transmission en longueur d'onde serait nécessairement très étroite. REVENDICATIONS 1) Procédé de détection optique de gaz par observation à distance d'une zone d'espace au moyen d'un filtre de mesure dont la bande de transmission comprend une raie d'absorption spécifique d'un gaz recherché et d'un filtre de référence dont la bande de transmission correspond à celle du filtre de mesure mais ne comprend pas de raie d'absorption spécifique de ce gaz, le procédé consistant à dé+l consistant à détecter la présence du gaz par détermination des différences des flux traversant le gaz (22) et provenant de points à températures différentes d'une fenêtre de calcul, et du rapport des différences des flux vus à travers le filtre de mesure et des différences des flux vus à travers le filtre de référence, caractérisé en ce qu'il consiste à déterminer à partir de ce rapport une grandeur de mesure indépendante des températures dans la fenêtre de calcul et à déterminer ou calculer la concentration du gaz à partir de cette grandeur, celle-ci étant déterminée par pondération du rapport précité par le flux moyen dans la fenêtre de calcul ou par pondération de ce rapport en fonction de la différence entre une température prédéterminée et les températures de fond de scène détectées dans la fenêtre de calcul. 2) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite grandeur de mesure est égale à (tri. )/K, il étant le rapport précité, V le flux moyen dans la fenêtre de calcul, p un paramètre dépendant des filtres de mesure et de référence, et K un paramètre de p normalisation égal à OP pour une température prédéterminée de fenêtre de calcul, égale par exemple à 20 C. 3) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à déterminer, pour différentes températures de fond de scène, des valeurs de la dérivée par rapport à la température de la luminance spectrale d'un corps noir à une température moyenne donnée, à en déduire la dérivée par rapport à la température du rapport précité pour la même température moyenne en l'absence de gaz, à enregistrer les valeurs de cette dérivée en mémoire et à pondérer les valeurs mesurées du rapport précité en fonction des écarts entre les températures de fond de scène et une température moyenne prédéterminée. 4) Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que, pour la détection de plusieurs gaz, il consiste à utiliser un ensemble de filtres (FI, F2, F3) dont les bandes de transmission sont déterminées les unes par rapport aux autres en fonction des raies d'absorption des gaz (Gl, G2, G3) à détecter de façon à ce qu'un filtre (F2) utilisable comme filtre de référence pour la détection d'un gaz (gel) soit utilisable comme filtre de mesure pour la détection d'un autre gaz (G2, G3), ou inversement, à associer les filtres par couples, chaque couple de filtres étant destiné à la détection d'un ou de plusieurs gaz, à faire les mesures des différences de flux précitées pour chaque filtre, à calculer les valeurs du rapport précité pour chaque couple de filtres et à en déduire les présences et les concentrations des gaz précités dans la zone d'espace observée. 5) Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il consiste à déterminer au préalable des valeurs de calibration du rapport précité pour chaque couple de filtres en présence d'une quantité connue de chaque gaz précité, à calculer des coefficients de corrélation entre ces valeurs de calibration et les valeurs calculées à partir des mesures précitées, et à en déduire la présence d'un gaz dans la zone observée lorsqu'un coefficient de corrélation est supérieur à un seuil prédéterminé. 6) Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il consiste à former une matrice d'identification dont les lignes correspondent aux couples de filtres et les colonnes aux gaz à détecter, un élément i, j de cette matrice étant formé par la valeur de calibration obtenue pour un couple i de filtres en présence d'une quantité connue d'un gaz j à détecter, à former un vecteur de mesure dont les lignes correspondent aux couples de filtres et dont l'élément i représente les mesures réalisées sur le couple i de filtres (par exemple une moyenne des valeurs du rapport précité pour différents points de l'image de la zone observée), à calculer les coefficients de corrélation des colonnes de la matrice d'identification avec le vecteur de mesure et à comparer ces coefficients à des seuils déterminés pour en déduire les présences et les concentrations des gaz précités dans la zone observée. 7) Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il consiste à utiliser, pour former un ou plusieurs couples de filtres de mesure et de référence, une série de filtres ayant des bandes de transmission (1, 2,3, 4,5) qui sont échelonnées sur une bande de longueurs d'onde d'observation et qui se chevauchent éventuellement, à obtenir une image de la zone observée dans chaque bande de transmission et à sommer ces images pour reconstituer des images vues à travers des filtres de mesure à bande large et des images vues à travers des filtres de référence à bande large. 8) Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que les images dans lesdites bandes étroites (1,2, 3,4, 5) sont obtenues simultanément sur des voies parallèles d'un appareil d'observation. 9) Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il consiste à comparer entre elles les images obtenues à travers les différents filtres pour détecter un mouvement relatif entre les moyens (10) d'observation et la zone observée (16) et/ou un mouvement dans la zone observée (16), puis à recaler les images les unes par rapport aux autres, avant de les traiter, pour éliminer l'influence du mouvement relatif précité, et/ou à éliminer de ces images les parties correspondant à un mouvement dans la zone observée (16). 10) Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'on détecte les mouvements par différence d'images aux instants t et (t-1), calcul d'un écart-type, comparaison à un seuil multiple de l'écarttype, comparaison du nombre de points retenus à un seuil pour obtenir une cartographie de bougé, et application d'un"ET"binaire aux cartographies de bougé à l'instant t des images de mesure et des images de référence. 11) Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'on calcule une différence à l'instant t entre une image et un fond de scène cumulé mis à jour au moyen d'un filtre récursif du type ARMA à partir de l'image à l'instant t-1 et une cartographie de points bougés à l'instant t-1. 12) Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les filtres de référence sont des filtres de synthèse réalisés par empilement de couches minces et ayant une ou plusieurs bandes étroites de blocage de transmission, correspondant aux raies d'absorption du ou des gaz à détecter.