ISO/TS 16610-49:2006
(Main)Geometrical product specifications (GPS) — Filtration — Part 49: Morphological profile filters: Scale space techniques
Geometrical product specifications (GPS) — Filtration — Part 49: Morphological profile filters: Scale space techniques
ISO/TS 16610-49:2006 specifies morphological scale space techniques. The basic terminology for scale space techniques is given together with their usage.
Spécification géométrique des produits (GPS) — Filtrage — Partie 49: Filtres de profil morphologiques: Techniques d'analyse par espace d'échelle
L'ISO/TS 16610-49:2006 spécifie les techniques d'analyse par espace d'échelle basées sur les filtres morphologiques, ainsi que la terminologie élémentaire et les applications associées
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TECHNICAL ISO/TS
SPECIFICATION 16610-49
First edition
2006-11-01
Geometrical product specifications
(GPS) — Filtration —
Part 49:
Morphological profile filters: Scale space
techniques
Spécification géométrique des produits (GPS) — Filtrage —
Partie 49: Filtres de profil morphologiques: Techniques d'analyse par
espace d'échelle
Reference number
ISO/TS 16610-49:2006(E)
©
ISO 2006
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ISO/TS 16610-49:2006(E)
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Published in Switzerland
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ISO/TS 16610-49:2006(E)
Contents Page
Foreword. iv
Introduction . vi
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions. 1
4 General scale space background. 2
4.1 General. 2
4.2 Size and anti-size distributions . 3
4.3 Alternating symmetrical filters . 3
4.4 Nested mathematical models . 4
5 Recommendations. 5
5.1 Circular disk structuring element . 5
5.2 Horizontal line structuring element . 5
5.3 Default scale space technique . 5
6 Filter designation. 5
Annex A (informative) Illustrative examples of scale space. 6
Annex B (informative) Concept diagram. 14
Annex C (informative) Relationship to the filtration matrix model. 15
Annex D (informative) Relationship to the GPS matrix model. 16
Bibliography . 17
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ISO/TS 16610-49:2006(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies
(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been
established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and
non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the
International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
In other circumstances, particularly when there is an urgent market requirement for such documents, a
technical committee may decide to publish other types of normative document:
⎯ an ISO Publicly Available Specification (ISO/PAS) represents an agreement between technical experts in
an ISO working group and is accepted for publication if it is approved by more than 50 % of the members
of the parent committee casting a vote;
⎯ an ISO Technical Specification (ISO/TS) represents an agreement between the members of a technical
committee and is accepted for publication if it is approved by 2/3 of the members of the committee casting
a vote.
An ISO/PAS or ISO/TS is reviewed after three years in order to decide whether it will be confirmed for a
further three years, revised to become an International Standard, or withdrawn. If the ISO/PAS or ISO/TS is
confirmed, it is reviewed again after a further three years, at which time it must either be transformed into an
International Standard or be withdrawn.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO/TS 16610-49 was prepared by Technical Committee ISO/TC 213, Dimensional and geometrical product
specifications and verification.
ISO/TS 16610 consists of the following parts, under the general title Geometrical product specifications
(GPS) — Filtration:
⎯ Part 1: Overview and basic concepts
⎯ Part 20: Linear profile filters: Basic concepts
⎯ Part 22: Linear profile filters: Spline filters
⎯ Part 29: Linear profile filters: Spline wavelets
⎯ Part 31: Robust profile filters: Gaussian regression filters
⎯ Part 32: Robust profile filters: Spline filters
⎯ Part 40: Morphological profile filters: Basic concepts
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ISO/TS 16610-49:2006(E)
⎯ Part 41: Morphological profile filters: Disk and horizontal line-segment filters
⎯ Part 49: Morphological profile filters: Scale space techniques
The following parts are under preparation:
⎯ Part 21: Linear profile filters: Gaussian filters
⎯ Part 26: Linear profile filters: Filtration on nominally orthogonal grid planar data sets
⎯ Part 27: Linear profile filters: Filtration on nominally orthogonal grid cylindrical data sets
⎯ Part 30: Robust profile filters: Basic concepts
⎯ Part 42: Morphological profile filters: Motif filters
⎯ Part 60: Linear areal filters: Basic concepts
⎯ Part 61: Linear areal filters: Gaussian filters
⎯ Part 62: Linear areal filters: Spline filters
⎯ Part 69: Linear areal filters: Spline wavelets
⎯ Part 70: Robust areal filters: Basic concepts
⎯ Part 71: Robust areal filters: Gaussian regression filters
⎯ Part 72: Robust areal filters: Spline filters
⎯ Part 80: Morphological areal filters: Basic concepts
⎯ Part 81: Morphological areal filters: Sphere and horizontal planar segment filters
⎯ Part 82: Morphological areal filters: Motif filters
⎯ Part 89: Morphological areal filters: Scale space techniques
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ISO/TS 16610-49:2006(E)
Introduction
This part of ISO/TS 16610 is a geometrical product specification (GPS) Technical Specification and is to be
regarded as a global GPS Technical Specification (see ISO/TR 14638). It influences the chain links 3 and 5 of
all chains of standards
For more detailed information of the relation about this part of ISO/TS 16610 to the GPS matrix model, see
Annex D.
This part of ISO/TS 16610 develops the terminology and concepts for morphological scale space techniques.
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TECHNICAL SPECIFICATION ISO/TS 16610-49:2006(E)
Geometrical product specifications (GPS) — Filtration —
Part 49:
Morphological profile filters: Scale space techniques
1 Scope
This part of ISO/TS 16610 specifies morphological scale space techniques. The basic terminology for scale
space techniques is given together with their usage.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated
references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced
document (including any amendments) applies.
ISO/TS 16610-1:2006, Geometrical Product Specification (GPS) — Filtration — Part 1: Overview and basic
terminology
ISO/TS 16610-40:2006, Geometrical product specifications (GPS) — Filtration — Part 40: Morphological
profile filters: Basic concepts
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO/TS 16610-1 and ISO/TS 16610-40
and the following apply.
3.1
size distribution
indexed family of openings (3.1.1) which satisfies the sieve criterion (3.3)
3.1.1
opening
〈morphological filters〉 morphological operation obtained by applying the erosion followed by the dilation
NOTE An opening is both a morphological filter and one of the two basic building blocks for other morphological
filters.
[ISO/TS 16610-40:2006]
3.2
anti-size distribution
indexed family of closings (3.2.1) which satisfies the sieve criterion (3.3)
[ISO/TS 16610-1:2006]
3.2.1
closing
〈morphological filters〉 morphological operation obtained by applying the dilation followed by the erosion
NOTE A closing is both a morphological filter and one of the two basic building blocks for other morphological filters.
[ISO/TS 16610-40:2006]
© ISO 2006 – All rights reserved 1
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ISO/TS 16610-49:2006(E)
3.3
sieve criterion
criterion where two primary mappings (PM) applied one after another to a surface portion (SP) is entirely
equivalent to only applying one of these two primary mappings to the surface portion, namely that primary
mapping with the highest nesting index (NI)
NOTE The sieve criterion is defined in terms of mathematical mappings as
PM[PM(SP | NI ) | NI ] = PM(SP | NI) with NI = max(NI , NI ) (1)
1 2 1 2
where
SP is the surface portion.
3.4
scale
indexing parameter in a size distribution (3.1) or anti-size distribution (3.2)
NOTE 1 A size and an anti-size distribution are often combined to create a continuous real scale, where the positive
scale uses the size distribution and the negative scale uses the anti-size distribution with minus scale values.
NOTE 2 Scale is a nesting index.
3.5
scale space
size distribution (3.1) or anti-size distribution (3.2) with the monotone property (3.5.1)
3.5.1
monotone property
property that once an object in a signal (profile/surface) is present at some scale (3.4), it must persist all the
way through scale space (3.5) to zero scale.
3.6
alternating symmetrical filter
morphological filter satisfying the sieve criterion (3.3) which can eliminate peaks and valleys below a given
scale (3.4)
4 General scale space background
4.1 General
A scale space technique conforming to this part of ISO/TS 16610 shall exhibit the characteristics described in
4.2, 4.3, 4.4, 5.1, 5.2 and 5.3.
Scale space is a way of decomposing a signal (profile/surface) into objects of different scales. A defining
feature of scale space is the property that an object, once present at some scale in a signal, must persist all
the way through scale space to zero scale. This is often called the monotone property, since the number of
objects must necessarily be a monotone decreasing function of scale.
To define scale space, we need to define the size of objects in a signal (profile/surface). The concept of the
size and anti-size distribution is a mathematical generic approach to the definition of size of objects in a signal
(profile/surface).
NOTE Examples of scale space are given in Annex A. A concept diagram for the concepts for morphological profile
filters: scale space techniques is given in Annex B. The relationship to the filtration matrix model is given in Annex C.
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ISO/TS 16610-49:2006(E)
4.2 Size and anti-size distributions
Sieving is a commonly used sizing technique. In physical terms, sieving involves classifying small solid
particles according to a series of sieves with decreasing mesh openings. In the first place, the population of
different sized grains are allowed to work their way through the sieves (a transformation) in order to classify
the different sizes of grains. The contents of each sieve are then either counted or weighed to obtain a
histogram of the size distribution of the original population of particles.
[4]
Matheron was the first to define mathematically the concept of size. He demonstrated that a family of
morphological openings, satisfying the sieve criterion and indexed by a positive number called the scale, could
be used to define the concept of size and size distributions, analogous to physic
...
SPÉCIFICATION ISO/TS
TECHNIQUE 16610-49
Première édition
2006-11-01
Spécification géométrique des produits
(GPS) — Filtrage —
Partie 49:
Filtres de profil morphologiques:
Techniques d'analyse par espace
d'échelle
Geometrical product specifications (GPS) — Filtration —
Part 49: Morphological profile filters: Scale space techniques
Numéro de référence
ISO/TS 16610-49:2006(F)
©
ISO 2006
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ISO/TS 16610-49:2006(F)
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peut être imprimé ou visualisé, mais ne doit pas être modifié à moins que l'ordinateur employé à cet effet ne bénéficie d'une licence
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l'exploitation de ce fichier par les comités membres de l'ISO. Dans le cas peu probable où surviendrait un problème d'utilisation,
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Publié en Suisse
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ISO/TS 16610-49:2006(F)
Sommaire Page
Avant-propos. iv
Introduction . vi
1 Domaine d'application. 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions. 1
4 Généralités sur l'espace d'échelle . 2
4.1 Généralités . 2
4.2 Granulométrie et antigranulométrie. 3
4.3 Filtres symétriques alternés . 3
4.4 Modèles mathématiques imbriqués. 4
5 Recommandations. 5
5.1 Élément structurant de type disque circulaire . 5
5.2 Élément structurant de type segment horizontal . 5
5.3 Espace par défaut. 5
6 Désignation des filtres . 5
Annexe A (informative) Illustrations d'exemples d'espace d'échelle . 6
Annexe B (informative) Vue d'ensemble des concepts. 14
Annexe C (informative) Relations avec la matrice de filtrage. 15
Annexe D (informative) Relations avec la matrice GPS . 16
Bibliographie . 17
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ISO/TS 16610-49:2006(F)
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée
aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du
comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
Dans d'autres circonstances, en particulier lorsqu'il existe une demande urgente du marché, un comité
technique peut décider de publier d'autres types de documents normatifs:
⎯ une Spécification publiquement disponible ISO (ISO/PAS) représente un accord entre les experts dans
un groupe de travail ISO et est acceptée pour publication si elle est approuvée par plus de 50 % des
membres votants du comité dont relève le groupe de travail;
⎯ une Spécification technique ISO (ISO/TS) représente un accord entre les membres d'un comité technique
et est acceptée pour publication si elle est approuvée par 2/3 des membres votants du comité.
Une ISO/PAS ou ISO/TS fait l'objet d'un examen après trois ans afin de décider si elle est confirmée pour trois
nouvelles années, révisée pour devenir une Norme internationale, ou annulée. Lorsqu'une ISO/PAS ou
ISO/TS a été confirmée, elle fait l'objet d'un nouvel examen après trois ans qui décidera soit de sa
transformation en Norme internationale soit de son annulation.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L'ISO/TS 16610-49 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 213, Spécifications et vérification
dimensionnelles et géométriques des produits.
L'ISO/TS 16610 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Spécification géométrique
des produits (GPS) — Filtrage:
⎯ Partie 1: Vue d'ensemble et concepts de base
⎯ Partie 20: Filtres de profil linéaires: Concepts de base
⎯ Partie 22: Filtres de profil linéaires: Filtres splines
⎯ Partie 29: Filtres de profil linéaires: Ondelettes splines
⎯ Partie 31: Filtres de profil robustes: Filtres de régression gaussiens
⎯ Partie 32: Filtres de profil robustes: Filtres splines
iv © ISO 2006 – Tous droits réservés
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ISO/TS 16610-49:2006(F)
⎯ Partie 40: Filtres de profil morphologiques: Concepts de base
⎯ Partie 41: Filtres de profil morphologiques: Filtre disque et filtre segment de droite horizontal
⎯ Partie 49: Filtres de profil morphologiques: Techniques d'analyse par espace d'échelle
Les parties suivantes sont en cours d'élaboration:
⎯ Partie 21: Filtres de profil linéaires: Filtres gaussiens
⎯ Partie 26: Filtres de profil linéaires: Filtrage selon une grille nominalement orthogonale de données
planes
⎯ Partie 27: Filtres de profil linéaires: Filtrage selon une grille nominalement orthogonale de données
cylindriques
⎯ Partie 30: Filtres de profil robustes: Concepts de base
⎯ Partie 42: Filtres de profil morphologiques: Filtres des motifs
⎯ Partie 60: Filtres de surface linéaires: Concepts de base
⎯ Partie 61: Filtres de surface linéaires: Filtres gaussiens
⎯ Partie 62: Filtres de surface linéaires: Filtres splines
⎯ Partie 69: Filtres de surface linéaires: Ondelettes splines
⎯ Partie 70: Filtres de surface robustes: Concepts de base
⎯ Partie 71: Filtres de surface robustes: Filtres de régression gaussiens
⎯ Partie 72: Filtres de surface robustes: Filtres splines
⎯ Partie 80: Filtres de surface morphologiques: Concepts de base
⎯ Partie 81: Filtres de surface morphologiques: Filtres à sphères et segments horizontaux plans
⎯ Partie 82: Filtres de surface morphologiques: Filtres des motifs
⎯ Partie 89: Filtres de surface morphologiques: Techniques d'échelle d'analyse
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ISO/TS 16610-49:2006(F)
Introduction
La présente partie de l'ISO/TS 16610, qui traite de la spécification géométrique des produits (GPS), est
considérée comme une Spécification technique GPS globale (voir l'ISO/TR 14638). Elle influence les maillons
3 et 5 de toutes les chaînes de normes.
Pour de plus amples informations sur les relations entre la présente partie de l'ISO/TS 16610 et la matrice
GPS, voir l'Annexe D.
La présente partie de l'ISO/TS 16610 précise la terminologie et les concepts s'appliquant aux techniques
d'analyse par espace d'échelle basées sur les filtres morphologiques.
vi © ISO 2006 – Tous droits réservés
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SPÉCIFICATION TECHNIQUE ISO/TS 16610-49:2006(F)
Spécification géométrique des produits (GPS) — Filtrage —
Partie 49:
Filtres de profil morphologiques: Techniques d'analyse par
espace d'échelle
1 Domaine d'application
La présente partie de l'ISO/TS 16610 spécifie les techniques d'analyse par espace d'échelle basées sur les
filtres morphologiques, ainsi que la terminologie élémentaire et les applications associées.
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application du présent document. Pour les
références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références non datées, la dernière édition du
document de référence s'applique (y compris les éventuels amendements).
ISO/TS 16610-1:2006, Spécification Géométrique des Produits (GPS) — Filtrage — Partie 1: Vue d'ensemble
et terminologie de base
ISO/TS 16610-40:2006, Spécification Géométrique des Produits (GPS) — Filtrage — Partie 40: Filtres de
profil morphologiques: Concepts de base
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l'ISO/TS 16610-1 et
l'ISO/TS 16610-40 ainsi que les suivants s'appliquent.
3.1
granulométrie
famille d'ouvertures (3.1.1) classées par indice, qui satisfait au critère de tamisage (3.3)
3.1.1
ouverture
〈filtres morphologiques〉 opération morphologique obtenue en appliquant l'érosion puis la dilatation
NOTE Une ouverture est à la fois un filtre morphologique et l'un des deux assemblages par blocs pour d'autres filtres
morphologiques.
[ISO/TS 16610-40:2006]
3.2
antigranulométrie
famille de fermetures (3.2.1) classées par indice, qui satisfait au critère de tamisage (3.3)
[ISO/TS 16610-1:2006]
3.2.1
fermeture
〈filtres morphologiques〉 opération morphologique obtenue en appliquant la dilatation puis l'érosion
NOTE Une fermeture est à la fois un filtre morphologique et l'un des deux assemblages par blocs pour d'autres filtres
morphologiques.
[ISO/TS 16610-40:2006]
© ISO 2006 – Tous droits réservés 1
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ISO/TS 16610-49:2006(F)
3.3
critère de tamisage
critère définissant le cas où l'application successive de deux placages primaires (PM) sur une portion de
surface (SP) revient exactement à appliquer l'un de ces deux placages à la portion de surface, à savoir le
placage primaire ayant l'indice d'imbrication (NI) le plus élevé
NOTE Le critère de tamisage est défini par l'équation mathématique:
PM[PM(SP | NI ) | NI ] = PM(SP | NI) avec NI = max(NI , NI) (1)
1 2 1 2
où
SP est la portion de surface.
3.4
échelle
paramètre d'indexation dans une granulométrie (3.1) ou une antigranulométrie (3.2)
NOTE 1 La granulométrie et l'antigranulométrie sont souvent combinées pour créer une échelle réelle continue où
l'échelle positive utilise la granulométrie et l'échelle négative utilise l'antigranulométrie avec des valeurs négatives.
NOTE 2 L'échelle est un indice d'imbrication.
3.5
espace d'échelle
granulométrie (3.1) ou antigranulométrie (3.2) ayant la propriété de monotonie (3.5.1)
3.5.1
propriété de monotonie
propriété selon laquelle une fois qu'un objet est présent dans un signal (profil/surface) à une certaine échelle
(3.4), il doit persister dans tout l'espace d'échelle (3.5) jusqu'à l'échelle zéro
3.6
filtre symétrique alterné
filtre morphologique conforme au critère de tamisage (3.3), capable d'éliminer les pics et les creux au-
dessous d'une échelle (3.4) donnée
4 Généralités sur l'espace d'échelle
4.1 Généralités
Une technique d'analyse par espace d'échelle revendiquant la conformité à la présente partie de
l'ISO/TS 16610 doit présenter les caractéristiques décrites en 4.2, 4.3, 4.4, 5.1, 5.2 et 5.3.
L'espace d'échelle est une technique qui permet de décomposer un signal (profil/surface) en objets de
différentes échelles. Une caractéristique de l'espace d'échelle est la propriété selon laquelle un objet, une fois
présent à une certaine échelle dans un signal, doit persister dans tout l'espace jusqu'à l'échelle zéro. Cette
caractéristique est souvent appelée «propriété de monotonie» car le nombre d'objets doit nécessairement être
une fonction d'échelle décroissante monotone.
Pour définir un espace d'échelle, il est nécessaire de définir préalablement la taille des objets présents dans
un signal (profil/surface). Le concept de granulométrie et d'antigranulométrie est une approche mathématique
générique pour définir la taille des objets dans un signal (profil/surface).
NOTE Des exemples d'espace d'échelle sont donnés à l'Annexe A. Une vue d'ensemble des techniques d'analyse
par espace d'échelle à base de filtres de profil morphologiques est donnée à l'Annexe B. Les relations avec la matrice de
filtrage sont données à l'Annexe C.
2 © ISO 2006 – Tous droits réservés
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ISO/TS 16610-49:2006(F)
4.2 Granulométrie et antigranulométrie
Le tamisage est une technique de calibrage courante qui consiste à classer physiquement de petites
particules solides en fonction d'une série de tamis à ouverture de maille décroissante. Pour classer une
population de grains de différentes tailles, on laisse tout d'abord ces grains suivre leur chemin à travers les
tamis (transformation). Le contenu de chaque tamis est ensuite compté ou pesé afin d'établir un histogramme
de la granulométrie de la population de particules initiale.
[4]
Matheron fut le premier à définir le concept de taille sous une forme mathématique. Il démontra qu'une
famille d'ouvertures morphologiques, qui satisfait au critère de tamisage, indexée par un nombre positif
appelé «échelle», pouvait servir à définir le concept de taille et de granulométrie, de manière analogue au
tamisage physique d'une population de particules décrit ci-dessus.
La granulométrie étant basée sur une famille de filtres d'ouverture
...
Questions, Comments and Discussion
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