Geometrical product specifications (GPS) -- Filtration

ISO 16610-22:2015 specifies spline filters for the filtration of profiles. It specifies in particular how to separate the long- and short-wave component of a profile.

Spécification géométrique des produits (GPS) -- Filtrage

L'ISO 16610-22:2015 définit les filtres splines pour le filtrage des profils. Elle précise en particulier la méthode qui permet de séparer les composantes d'un profil ŕ longueurs d'onde courte et longue.

General Information

Status
Published
Publication Date
23-Jun-2015
Current Stage
9060 - Close of review
Start Date
03-Sep-2020
Ref Project

RELATIONS

Buy Standard

Standard
ISO 16610-22:2015 - Geometrical product specifications (GPS) -- Filtration
English language
18 pages
sale 15% off
Preview
sale 15% off
Preview
Standard
ISO 16610-22:2015 - Spécification géométrique des produits (GPS) -- Filtrage
French language
18 pages
sale 15% off
Preview
sale 15% off
Preview

Standards Content (sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 16610-22
First edition
2015-07-01
Geometrical product specifications
(GPS) — Filtration —
Part 22:
Linear profile filters: Spline filters
Spécification géométrique des produits (GPS) — Filtrage —
Partie 22: Filtres de profil linéaires: Filtres splines
Reference number
ISO 16610-22:2015(E)
ISO 2015
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 16610-22:2015(E)
COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
© ISO 2015, Published in Switzerland

All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced or utilized otherwise in any form

or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting on the internet or an intranet, without prior

written permission. Permission can be requested from either ISO at the address below or ISO’s member body in the country of

the requester.
ISO copyright office
Ch. de Blandonnet 8 • CP 401
CH-1214 Vernier, Geneva, Switzerland
Tel. +41 22 749 01 11
Fax +41 22 749 09 47
copyright@iso.org
www.iso.org
ii © ISO 2015 – All rights reserved
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 16610-22:2015(E)
Contents Page

Foreword ........................................................................................................................................................................................................................................iv

Introduction ................................................................................................................................................................................................................................vi

1 Scope ................................................................................................................................................................................................................................. 1

2 Normative references ...................................................................................................................................................................................... 1

3 Terms and definitions ..................................................................................................................................................................................... 1

4 Spline profile filters ........................................................................................................................................................................................... 2

4.1 General ........................................................................................................................................................................................................... 2

4.2 Weighting function .............................................................................................................................................................................. 2

4.3 Filter equations ...................................................................................................................................................................................... 2

4.3.1 General...................................................................................................................................................................................... 2

4.3.2 Filter equation for the non-periodic spline profile filter ............................................................... 3

4.3.3 Filter equation for the periodic spline profile filter .......................................................................... 4

4.4 Transmission characteristics ...................................................................................................................................................... 4

4.4.1 General...................................................................................................................................................................................... 4

4.4.2 Transmission characteristic of the long-wave profile component ....................................... 5

4.4.3 Transmission characteristic of the short-wave profile component ..................................... 5

5 Recommendations .............................................................................................................................................................................................. 6

5.1 Nesting index (cut-off values) .................................................................................................................................................... 6

5.2 Tension parameter (β) ...................................................................................................................................................................... 6

5.3 Implementation ...................................................................................................................................................................................... 6

6 Filter designation................................................................................................................................................................................................. 7

Annex A (informative) Influence of the sampling interval ............................................................................................................ 8

Annex B (informative) Comparison of spline profile filter and Gaussian filter .......................................................9

Annex C (informative) Illustrative examples.............................................................................................................................................10

Annex D (informative) Concept diagram .......................................................................................................................................................14

Annex E (informative) Relationship to the filtration matrix model ..................................................................................15

Annex F (informative) Relationship to the GPS matrix model ................................................................................................16

Bibliography .............................................................................................................................................................................................................................18

© ISO 2015 – All rights reserved iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 16610-22:2015(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.

The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are

described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular the different approval criteria needed for the

different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the

editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives).

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. Details of

any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or

on the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents).

Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not

constitute an endorsement.

For an explanation on the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity

assessment, as well as information about ISO’s adherence to the WTO principles in the Technical Barriers

to Trade (TBT) see the following URL: Foreword - Supplementary information

The committee responsible for this document is ISO/TC 213, Dimensional and geometrical product

specifications and verification.

This first edition of ISO 16610-22 cancels and replaces ISO/TS 16610-22:2006, which has been

technically revised.

ISO 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 21: Linear profile filters: Gaussian filters
— Part 22: Linear profile filters: Spline filters
— Part 28: Profile filters: End effects
— Part 29: Linear profile filters: Spline wavelets
— Part 30: Robust profile filters: Basic concepts
— Part 31: Robust profile filters: Gaussian regression filters
— Part 32: Robust profile filters: Spline filters
— Part 40: Morphological profile filters: Basic concepts

— Part 41: Morphological profile filters: Disk and horizontal line-segment filters

— Part 49: Morphological profile filters: Scale space techniques
— Part 60: Linear areal filters: Basic concepts
iv © ISO 2015 – All rights reserved
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 16610-22:2015(E)
— Part 61: Linear areal filters: Gaussian filters
— Part 71: Robust areal filters: Gaussian regression filters
— Part 85: Morphological areal filters: Segmentation
The following parts are planned:

— 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 45: Morphological profile filters: Segmentation
— Part 62: Linear areal filters: Spline filters
— Part 69: Linear areal filters: Spline wavelets
— Part 70: Robust areal filters: Basic concepts
— 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 89: Morphological areal filters: Scale space techniques
© ISO 2015 – All rights reserved v
---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO 16610-22:2015(E)
Introduction

This part of ISO 16610 is a geometrical product specification (GPS) standard and is to be regarded as

a general GPS standard (see ISO/TR 14638). It influences the feature characteristics and measurement

chain links 3 and 5 in the GPS matrix structure.

The ISO/GPS Masterplan given in ISO/TR 14638 gives an overview of the ISO/GPS system of which this

part of ISO 16610 is a part. The fundamental rules of ISO/GPS given in ISO 8015 apply to this part of

ISO 16610 and the default decision rules given in ISO 14253-1 apply to specifications made in accordance

with this part of ISO 16610, unless otherwise indicated.

For more detailed information about the relation of this part of ISO 16610 to the GPS matrix model, see

Annex F.
This part of ISO 16610 develops the terminology and concepts of spline filters.

The spline filter has an advantage over a conventional phase correct filter in that for open profiles, the

ends of the measured profile are still usable.
vi © ISO 2015 – All rights reserved
---------------------- Page: 6 ----------------------
INTERNATIONAL STANDARD ISO 16610-22:2015(E)
Geometrical product specifications (GPS) — Filtration —
Part 22:
Linear profile filters: Spline filters
1 Scope

This part of ISO 16610 specifies spline filters for the filtration of profiles. It specifies in particular how

to separate the long- and short-wave component of a profile.
2 Normative references

The following documents, in whole or in part, are normatively referenced in this document and are

indispensable for its application. For dated references, only the edition cited applies. For undated

references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.

ISO 16610-1:2015, Geometrical product specifications (GPS) — Filtration — Part 1: Overview and basic

terminology

ISO 16610-20:2015, Geometrical product specifications (GPS) — Filtration — Part 20: Linear profile filters:

Basic concepts

ISO/IEC Guide 99:2007, International vocabulary of metrology — Basic and general concepts and

associated terms (VIM)

ISO/IEC Guide 98-3:2008, Uncertainty of measurement — Part 3: Guide to the expression of uncertainty in

measurement (GUM:1995)
3 Terms and definitions

For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO/IEC Guide 99:2007 (VIM),

ISO 16610-1, and ISO 16610-20 and the following apply.
3.1
spline

linear combination of piecewise polynomials, with a smooth fit between the pieces

Note 1 to entry: The degree of the spline is equal to the degree of the polynomial of the highest degree used, e.g. a

cubic spline is made of cubic polynomials.
3.2
cardinal spline
basic function of the space of splines (3.1) with infinite support
3.3
natural spline
spline (3.1) which is a straight line beyond the end points
3.4
spline profile filter
linear profile filter based on splines (3.1)

Note 1 to entry: For the purposes of this part of ISO 16610, the result of the low-pass filtering is a spline.

© ISO 2015 – All rights reserved 1
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO 16610-22:2015(E)
4 Spline profile filters
4.1 General

For a spline filter to conform with this part of ISO 16610, it shall satisfy the filter equations given in 4.3.2,

for open profiles, and 4.3.3, for closed profiles.

NOTE A comparison with Gaussian filters is given in Annex B, and illustrative examples are given in Annex C.

A concept diagram for the concepts of spline filters is given in Annex D, and the relationship to the filtration

matrix model is given in Annex E.
4.2 Weighting function
The weighting function of a spline profile filter cannot be given by a simple c
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 16610-22
Première édition
2015-07-01
Spécification géométrique des
produits (GPS) — Filtrage —
Partie 22:
Filtres de profil linéaires: Filtres
splines
Geometrical product specifications (GPS) — Filtration —
Part 22: Linear profile filters: Spline filters
Numéro de référence
ISO 16610-22:2015(F)
ISO 2015
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 16610-22:2015(F)
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2015, Publié en Suisse

Droits de reproduction réservés. Sauf indication contraire, aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni utilisée

sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie, l’affichage sur

l’internet ou sur un Intranet, sans autorisation écrite préalable. Les demandes d’autorisation peuvent être adressées à l’ISO à

l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
Ch. de Blandonnet 8 • CP 401
CH-1214 Vernier, Geneva, Switzerland
Tel. +41 22 749 01 11
Fax +41 22 749 09 47
copyright@iso.org
www.iso.org
ii © ISO 2015 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 16610-22:2015(F)
Sommaire Page

Avant-propos ..............................................................................................................................................................................................................................iv

Introduction ................................................................................................................................................................................................................................vi

1 Domaine d’application ...................................................................................................................................................................................1

2 Références normatives ...................................................................................................................................................................................1

3 Termes et définitions .......................................................................................................................................................................................1

4 Filtres de profil spline .....................................................................................................................................................................................2

4.1 Généralités .................................................................................................................................................................................................. 2

4.2 Fonction de pondération ................................................................................................................................................................ 2

4.3 Équations de filtre ................................................................................................................................................................................ 2

4.3.1 Généralités ............................................................................................................................................................................ 2

4.3.2 Équation pour un filtre de profil spline non périodique ............................................................... 3

4.3.3 Équation pour un filtre de profil spline périodique .......................................................................... 4

4.4 Caractéristiques de transmission ........................................................................................................................................... 4

4.4.1 Généralités ............................................................................................................................................................................ 4

4.4.2 Caractéristique de transmission de la composante du profil à longueur

d’onde longue ..................................................................................................................................................................... 5

4.4.3 Caractéristique de transmission de la composante du profil à longueur

d’onde courte ...................................................................................................................................................................... 5

5 Recommandations ..............................................................................................................................................................................................6

5.1 Indice d’imbrication (valeurs de coupure) ..................................................................................................................... 6

5.2 Paramètre de tension (β) ............................................................................................................................................................... 6

5.3 Implémentation ...................................................................................................................................................................................... 7

6 Désignation des filtres ....................................................................................................................................................................................7

Annexe A (informative) Influence de l’intervalle d’échantillonnage ..................................................................................8

Annexe B (informative) Comparaison entre les filtres de profil spline et gaussien ............................................9

Annexe C (informative) Exemples explicatifs ...........................................................................................................................................10

Annexe D (informative) Vue d’ensemble des concepts ...................................................................................................................14

Annexe E (informative) Relation avec le modèle de matrice de filtrage .......................................................................15

Annexe F (informative) Relation avec le modèle de matrice GPS ........................................................................................16

Bibliographie ...........................................................................................................................................................................................................................18

© ISO 2015 – Tous droits réservés iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 16610-22:2015(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 (IEC) en ce qui concerne

la normalisation électrotechnique.

Les procédures suivies pour élaborer le présent document et celles visant à assurer son maintien sont

décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Les différents critères d’approbation nécessaires aux

différents types de documents ISO doivent particulièrement être notés. Le présent document a été élaboré

conformément aux règles éditoriales des directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www.iso.org/directives).

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. Des détails portant sur

tout droit de propriété intellectuelle identifiés durant l’élaboration du présent document figureront à

l’Introduction et/ou à la liste de déclarations de détention de brevet soumises à l’ISO (voir www.iso.

org/patents)

Pour des raisons de commodités, toute référence à un nom commercial dans le présent document est

faite à titre informatif pour les utilisateurs et ne saurait constituer une promotion de celui-ci.

Pour obtenir une explication sur la signification des termes spécifiques de l’ISO et les expressions

relatives à l’évaluation de la conformité, ainsi que des informations sur l’adhérence de l’ISO aux principes

de l’OMC dans les Obstacles techniques au commerce (OTC), aller à l’adresse URL suivante: Foreword -

Supplementary information

Le comité technique responsable de l’élaboration du présent document est l’ISO/TC 213, Spécifications et

vérification dimensionnelles et géométriques des produits.

Cette première édition de l’ISO 16610-22 annule et remplace l’ISO/TS 16610-22:2006, qui a fait l’objet

d’une révision technique.

L’ISO 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 21: Filtres de profil linéaires: Filtres gaussiens
— Partie 22: Filtres de profil linéaires: Filtres splines
— Partie 28: Filtres de profil: Effets de bords
— Partie 29: Filtres de profil linéaires: Ondelettes splines
— Partie 30: Filtres de profil robustes: Concepts de base
— Partie 31: Filtres de profil robustes: Filtres de régression gaussiens
— Partie 32: Filtres de profil robustes: Filtres splines
— 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

iv © ISO 2015 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 16610-22:2015(F)
— Partie 60: Filtres surfaciques linéaires: Concepts de base
— Partie 61: Filtres surfaciques linéaires: Filtres Gaussiens
— Partie 71: Filtres surfaciques robustes: Filtres de régressions gaussiens
— Partie 85: Filtres surfaciques morphologiques: Segmentation
Les parties suivantes sont prévues:

— 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 45: Filtres de profil morphologiques: Segmentation
— Partie 62: Filtres surfaciques linéaires: Filtres splines
— Partie 69: Filtres surfaciques linéaires: Ondelettes splines
— Partie 70: Filtres surfaciques robustes: Concepts de base
— Partie 72: Filtres surfaciques robustes: Filtres splines
— Partie 80: Filtres surfaciques morphologiques: Concepts de base

— Partie 81: Filtres surfaciques morphologiques: Filtres à sphères et segments horizontaux plans

— Partie 89: Filtres surfaciques morphologiques: Techniques d’analyse par espace d’échelle

© ISO 2015 – Tous droits réservés v
---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO 16610-22:2015(F)
Introduction

La présente partie de l’ISO 16610 est une norme traitant de la spécification géométrique des produits

(GPS) et doit être considérée comme une norme GPS générale (voir l’ISO/TR 14638). Elle influence les

caractéristiques et mesure des maillons 3 et 5 de normes dans la structure de la matrice GPS.

Le schéma directeur ISO/GPS de I’ISO/TR 14638 donne une vue d’ensemble du système ISO/GPS,

dont l’ISO 16610 fait partie. Les principes fondamentaux du système ISO/GPS donnés dans l’ISO 8015

s’appliquent au présent document ISO 16610 et les règles de décision par défaut données dans

l’ISO 14253-1 s’appliquent aux spécifications faites conformément à la présente partie de l’ISO 16610,

sauf indication contraire.

Pour de plus amples informations sur les relations entre la présente partie de l’ISO 16610 et le modèle

de matrice GPS, voir l’Annexe F.

La présente partie de l’ISO 16610 développe la terminologie et les concepts des filtres splines.

Par rapport à un filtre à phase correcte classique, le filtre spline présente l’avantage, pour un profil

ouvert, de pouvoir toujours utiliser les bornes du profil mesuré.
vi © ISO 2015 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 6 ----------------------
NORME INTERNATIONALE ISO 16610-22:2015(F)
Spécification géométrique des produits (GPS) — Filtrage —
Partie 22:
Filtres de profil linéaires: Filtres splines
1 Domaine d’application

La présente partie de l’ISO 16610 définit les filtres splines pour le filtrage des profils. Elle précise en

particulier la méthode qui permet de séparer les composantes d’un profil à longueurs d’onde courte et

longue.
2 Références normatives

Les documents suivants, en tout ou partie, sont référencés de façon normative dans le présent document

et sont indispensables à son application. 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 16610-1:2015, Spécification géométrique des produits (GPS) — Filtrage — Partie 1: Vue d’ensemble et

concepts

ISO 16610-20:2015, Spécification géométrique des produits (GPS) — Filtrage — Partie 20: Filtres de profil

linéaires: Concepts de base

Guide ISO/IEC 99:2007, Vocabulaire international de métrologie — Concepts fondamentaux et généraux et

termes associés (VIM)

Guide ISO/IEC 98-3:2008, Incertitude de mesure — Partie 3: Guide pour l’expression de l’incertitude de

mesure (GUM:1995)
3 Termes et définitions

Pour les besoins du présent document, les termes et définitions données dans le Guide ISO/IEC 99:2007

(VIM), l’ISO 16610-1, et l’ISO 16610-20, ainsi que les suivantes s’appliquent.
3.1
spline
combinaison linéaire de polynômes adaptés raccordés entre eux de manière lisse

Note 1 à l’article: Le degré de la spline est égal à celui du polynôme de plus haut degré utilisé (par exemple, une

spline cubique est constituée de polynômes cubiques).
3.2
spline cardinale
fonction de base de l’espace des splines (3.1) à support infini
3.3
spline naturelle
spline (3.1) ayant la forme d’une ligne droite au-delà des points limites
© ISO 2015 – Tous droits réservés 1
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO 16610-22:2015(F)
3.4
filtre de profil spline
filtre de profil linéaire basé sur des splines (3.1)

Note 1 à l’article: Pour les besoins de la présente partie de l’ISO 16610, le résultat du filtrage passe-bas est une

spline.
4 Filtres de profil spline
4.1 Généralités

Un filtre de profil spline revendiquant la conformité à la présente partie de l’ISO 16610, doit satisfaire

aux équations de filtres indiquées en 4.3.2, pour les profils ouverts et en 4.3.3, pour les profils fermés.

NOTE Une comparaison avec les filtres gaussiens est donnée à l’Annexe B, et des exemples illustratifs sont

donnés à l’Annexe C. Une vue d’ensemble des concepts de filtres splines est donnée à l’Annexe D, et la relation avec

la matrice de filtrage est donnée à l’Annexe E.
4.2 Fonction de pondération

La fonction de pondération d’un filtre de profil spline ne peut pas être exprimée par une simple formule

fermée. Par conséquent, on utilise des équations de filtre à la place des fonctions de pondération pour

décrire les filtres de profil splines. Cependant, si nécessaire, i
...

Questions, Comments and Discussion

Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.