ISO 16610-30:2015

Geometrical product specifications (GPS) — Filtration — Part 30: Robust profile filters: Basic concepts

ISO 16610-30:2015 specifies the basic concepts of robust profile filters.

Spécification géométrique des produits (GPS) — Filtrage — Partie 30: Filtres de profil robustes: Concepts de base

ISO 16610-30:2015 spécifie les concepts de base des filtres de profil robustes.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 06-Oct-2015
• ICS: 17.040.20 - Properties of surfaces
• Technical Committee: ISO/TC 213 - Dimensional and geometrical product specifications and verification
• Drafting Committee: ISO/TC 213/WG 15 - GPS extraction and filtration techniques
• Current Stage: 9093 - International Standard confirmed
• Completion Date: 09-Jun-2021

Relations

• Revises: ISO/TS 16610-30:2009 - Geometrical product specifications (GPS) — Filtration — Part 30: Robust profile filters: Basic concepts
• Effective Date: 07-Oct-2012

Standards Content (Sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 16610-30
First edition
2015-10-01
Geometrical product specifications
(GPS) — Filtration —
Part 30:
Robust profile filters: Basic concepts
Spécification géométrique des produits (GPS) — Filtrage —
Partie 30: Filtres de profil robustes: Concepts de base
Reference number
ISO 16610-30:2015(E)
©
ISO 2015

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ISO 16610-30:2015(E)

COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
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written permission. Permission can be requested from either ISO at the address below or ISO’s member body in the country of
the requester.
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ISO 16610-30:2015(E)

Contents Page
Foreword .iv
Introduction .vi
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Robustness . 5
4.1 General . 5
4.2 Metric-based methods . 6
4.3 Statistical-based methods . 6
4.3.1 General. 6
4.3.2 M-estimator . 6
4.3.3 Bayesian estimator . . 6
4.4 Pre-processing methods . 6
4.4.1 General. 6
4.4.2 Scale-space pre-processing. 7
4.4.3 Wavelet pre-processing. 7
Annex A (informative) Illustrative data sets — Input of profile discontinuities .8
Annex B (informative) Concept diagram .11
Annex C (informative) Relationship to the filtration matrix model .12
Annex D (informative) Relation to the GPS matrix model .13
Bibliography .14
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ISO 16610-30:2015(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 16610-30 cancels and replaces ISO/TS 16610-30:2009, 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
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— 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
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ISO 16610-30:2015(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 14638). It influences chain links C and F of all chains of standards.
The ISO/GPS matrix model given in ISO 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 of the relation of this part of ISO 16610 to the GPS matrix model, see
Annex D.
This part of ISO 16610 develops the basic concepts for robust profile filters.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 16610-30:2015(E)
Geometrical product specifications (GPS) — Filtration —
Part 30:
Robust profile filters: Basic concepts
1 Scope
This part of ISO 16610 specifies the basic concepts of robust profile filters.
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, Geometrical product specifications (GPS) — Filtration — Part 1: Overview and basic concepts
ISO 16610-20, Geometrical product specifications (GPS) — Filtration — Part 20: Linear profile filters:
Basic concepts
ISO/IEC Guide 99, International vocabulary of metrology — Basic and general concepts and associated
terms (VIM)
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO/IEC Guide 99, ISO 16610-1,
ISO 16610-20, and the following apply.
3.1
robustness
insensitivity of the output data against specific phenomena in the input data
Note 1 to entry: Outliers, scratches, and steps are examples of specific phenomena.
[SOURCE: ISO 16610-1, 3.9]
3.2
profile discontinuity
portion of a profile where there is a sudden change in profile properties
3.2.1
slope discontinuity
profile discontinuity (3.2) consisting of a sudden change in the slope of the profile
Note 1 to entry: See Figure 1.
© ISO 2015 – All rights reserved 1

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ISO 16610-30:2015(E)

Figure 1 — Example of slope discontinuity
3.2.2
step discontinuity
profile discontinuity (3.2) consisting of a sudden change in the height of the profile
Note 1 to entry: See Figure 2.
Figure 2 — Example of step discontinuity
3.2.3
spike discontinuity
profile discontinuity (3.2) consisting of an upward or downward portion of the profile with a narrow base
Note 1 to entry: See Figure 3.
2 © ISO 2015 – All rights reserved

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ISO 16610-30:2015(E)

Figure 3 — Example of a series of spike discontinuities
3.3
metric
〈profile〉 property between two profiles obeying the following three conditions:
Positivity
i.e. δ px(),(px) ≥0 with equality if and only if px()=px()
()
12
12
Commutativity
i.e. δδpx(),(px)(= px),px()
() ()
12 21
Triangular inequality
i.e. δδpx(),(px)(+ px),px() ≥δ px(),(px)
() () ()
12 23 13


where δ . , . is a function of two profiles, p and p , resulting in a real number
() 1 2
3.3.1
norm
〈profile〉 function of two profiles which can be used to define a metric (3.3)
3.3.2
L1-norm
continuous absolute deviation norm
〈profile〉 norm (3.3.1) defined by the following formula:
δ px(),(px)(=−px)(px) dx
()
12 12
∫
x
3.3.3
l1-norm
discrete absolute deviation norm
〈profile〉 norm (3.3.1) defined by the following formula:
n
δ px(),(px)(=−px )(px )
()
12 ∑ 12ii
i=1
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ISO 16610-30:2015(E)

3.3.4
L2-norm
continuous least squares norm
〈profile〉 norm (3.3.1) defined by the following formula:
2
δ px(),(px)(=−px)(px) dx
() ()
12 12
∫
x
3.3.5
l2-norm
discrete least squares norm
〈profile〉 norm (3.3.1) defined by the followin
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 16610-30
Première édition
2015-10-01
Spécification géométrique des
produits (GPS) — Filtrage —
Partie 30:
Filtres de profil robustes: Concepts de
base
Geometrical product specifications (GPS) — Filtration —
Part 30: Robust profile filters: Basic concepts
Numéro de référence
ISO 16610-30:2015(F)
©
ISO 2015

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ISO 16610-30:2015(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.
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ISO 16610-30:2015(F)

Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .vi
1 Domaine d’application .1
2 Références normatives .1
3 Termes et définitions .1
4 Robustesse . 5
4.1 Généralités . 5
4.2 Méthodes reposant sur la métrique. 6
4.3 Méthodes reposant sur la statistique . 6
4.3.1 Généralités . 6
4.3.2 Estimateur M . 6
4.3.3 Estimateur bayésien . 6
4.4 Méthodes de prétraitement . 6
4.4.1 Généralités . 6
4.4.2 Prétraitement par espace d’échelle . 7
4.4.3 Prétraitement par ondelettes. 7
Annexe A (informative) Exemples d’ensembles de données — Entrée des discontinuités du profil 8
Annexe B (informative) Diagramme des concepts .11
Annexe C (informative) Relation avec le modèle de matrice de filtrage .12
Annexe D (informative) Relation avec le modèle de matrice GPS .13
Bibliographie .14
© ISO 2015 – Tous droits réservés iii

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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 utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents
critères d’approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les 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. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l’élaboration du document sont indiqués dans l’Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l’ISO (voir www.iso.org/brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer
un engagement.
Pour une explication de la signification des termes et expressions spécifiques de l’ISO liés à
l’évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l’adhésion de l’ISO aux principes
de l’OMC concernant les obstacles techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: Avant-propos —
Informations supplémentaires.
Le comité chargé 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 16610-30 annule et remplace de l’ISO/TS 16610-30:2009 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
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ISO 16610-30:2015(F)

— Partie 49: Filtres de profil morphologiques: Techniques d’analyse par espace d’échelle
— Partie 60: Filtres surfaciques linéaires: Concepts de base
— Partie 61: Filtres surfaciques linéaires: Filtres gaussiens
— Partie 71: Filtres surfaciques robustes: Filtres de régression 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
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ISO 16610-30:2015(F)

Introduction
La présente partie de l’ISO 16610 est une norme de spécification géométrique des produits (GPS) et doit
être considérée comme une norme GPS générale (voir l’ISO 14638). Elle influence les maillons C et F de
toutes les chaînes de normes.
Le modèle de matrice ISO/GPS de I’ISO 14638 donne une vue d’ensemble du système ISO/GPS, dont la
présente partie de l’ISO 16610 fait partie. Les principes fondamentaux du système ISO/GPS donnés
dans l’ISO 8015 s’appliquent à la présente partie de l’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 1660, sauf indication contraire.
Pour de plus amples informations sur la relation entre la présente partie de l’ISO 16610 et le modèle de
matrice GPS, voir l’Annexe D.
La présente partie de l’ISO 16610 expose les concepts de base pour les filtres de profil robustes.
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NORME INTERNATIONALE ISO 16610-30:2015(F)
Spécification géométrique des produits (GPS) — Filtrage —
Partie 30:
Filtres de profil robustes: Concepts de base
1 Domaine d’application
La présente partie de l’ISO 16610 spécifie les concepts de base des filtres de profil robustes.
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, Spécification géométrique des produits (GPS) — Filtrage — Partie 1: Vue d’ensemble et
concepts de base
ISO 16610-20, Spécification géométrique des produits (GPS) — Filtrage — Partie 20: Filtres de profil
linéaires: Concepts de base
Guide ISO/IEC 99, Vocabulaire international de métrologie — Concepts fondamentaux et généraux et
termes associés (VIM)
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans le Guide ISO/IEC 99,
l’ISO 16610-1, l’ISO 16610-20, ainsi que les suivants s’appliquent.
3.1
robustesse
insensibilité des données de sortie à des phénomènes spécifiques s’appliquant aux données d’entrée
Note 1 à l’article: Les points aberrants, les rayures et les gradins sont des exemples de phénomènes spécifiques.
[SOURCE: ISO 16610-1, 3.9]
3.2
discontinuité du profil
portion d’un profil où il y a un brusque changement des propriétés du profil
3.2.1
discontinuité de type pente
discontinuité du profil (3.2), constituée d’un brusque changement de pente du profil
Note 1 à l’article: Voir Figure 1.
© ISO 2015 – Tous droits réservés 1

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ISO 16610-30:2015(F)

Figure 1 — Exemple de discontinuité de type pente
3.2.2
discontinuité de type marche
discontinuité du profil (3.2), constituée d’un brusque changement de hauteur du profil
Note 1 à l’article: Voir Figure 2.
Figure 2 — Exemple de discontinuité de type marche
3.2.3
discontinuité de type pointe
discontinuité du profil (3.2), constituée d’une portion vers le haut ou vers le bas du profil avec une base
étroite
Note 1 à l’article: Voir Figure 3.
2 © ISO 2015 – Tous droits réservés

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ISO 16610-30:2015(F)

Figure 3 — Exemple d’une série de discontinuités de type pointe
3.3
métrique
〈profil〉 propriété entre deux profils obéissant aux trois conditions suivantes:
Positivité
c’est-à-dire δ px(),(px) ≥0 avec égalité si et seulement si
()
12
px()=px()
12
Commutativité
c’est-à-dire δδpx(),(px)(= px),px()
() ()
12 21
Inégalité triangulaire
c’est-à-dire δδpx(),(px)(+ px),px() ≥δ px(),(px)
() () ()
12 23 13

où δ . , . est une fonction de deux profils, p et p , donnant un nombre réel
()
1 2
3.3.1
norme
〈profil〉 fonction de deux profils qui peut être utilisée pour définir une métrique (3.3)
3.3.2
norme L1
norme continue d’écart absolu
〈profil〉 norme (3.3.1) définie par l’équation suivante:
δ px(),(px)(=−px)(px) dx
()
12 12
∫
x
3.3.3
norme l1
norme discrète d’écart absolu
〈profil〉 norme (3.3.1) définie par l’équation suivante:
n
δ px(),(px)(=−px )(px )
()
12 ∑ 12ii
i=1
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ISO 16610-30:2015(F)

3.3.4
norme L2
norme continue des moindres carrés
〈profil〉 norme (3.3.1) définie par l’équation suivante:
2
δ px(),(px)(=−px() px()) dx
()
12 12
∫
x
3.3.5
norme l2
norme discrète des moindres carrés
〈profil〉 norme (3.3.1) définie par l’équation suivante:
n
2
δ px(),(px)(=−px() px())
()
12 ∑ 12ii
i=1
3.3.6
norme L∞
norme continue de Chebychev
〈profil〉 norme (3.3.1) définie par l’équation suivante:
max
δ px(),(px)(=−px)(px)
()
12 12
x
3.3.7
norme l∞
...