ISO/TS 16610-30:2009

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

ISO/TS 16610-30:2009 specifies the basic concepts of robust profile filters.

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

L'ISO/TS 16610-30:2009 spécifie les concepts de base des filtres de profil robustes.

General Information

• Status: Withdrawn
• Publication Date: 09-Mar-2009
• Withdrawal Date: 09-Mar-2009
• 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: 9599 - Withdrawal of International Standard
• Completion Date: 07-Oct-2015

Relations

• Revised: ISO 16610-30:2015 - Geometrical product specifications (GPS) — Filtration — Part 30: Robust profile filters: Basic concepts
• Effective Date: 07-Oct-2012

Standards Content (Sample)

TECHNICAL ISO/TS
SPECIFICATION 16610-30
First edition
2009-03-15

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/TS 16610-30:2009(E)
©
ISO 2009

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ISO/TS 16610-30:2009(E)
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©  ISO 2009
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Published in Switzerland

ii © ISO 2009 – All rights reserved

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ISO/TS 16610-30:2009(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

© ISO 2009 – All rights reserved iii

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ISO/TS 16610-30:2009(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 16610-30 was prepared by Technical Committee ISO/TC 213, Dimensional and geometrical product
specifications and verification.
ISO 16610 consists of the following parts, under the general title Geometrical product specifications (GPS) —
Filtration:
⎯ Part 1: Overview and basic concepts [Technical Specification]
⎯ Part 20: Linear profile filters: Basic concepts [Technical Specification]
⎯ Part 21: Linear profile filters: Gaussian filters
⎯ Part 22: Linear profile filters: Spline filters [Technical Specification]
⎯ Part 29: Linear profile filters: Spline wavelets [Technical Specification]
⎯ Part 30: Robust profile filters: Basic concepts [Technical Specification]
⎯ Part 32: Robust profile filters: Spline filters [Technical Specification]
iv © ISO 2009 – All rights reserved

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ISO/TS 16610-30:2009(E)
⎯ Part 40: Morphological profile filters: Basic concepts [Technical Specification]
⎯ Part 41: Morphological profile filters: Disk and horizontal line-segment filters [Technical Specification]
⎯ Part 49: Morphological profile filters: Scale space techniques [Technical Specification]
The following parts are under preparation:
⎯ Part 28: Profile filters: End effects [Technical Specification]
⎯ Part 31: Robust profile filters: Gaussian regression filters [Technical Specification]
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 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 16610-30:2009(E)
Introduction
This part of ISO 16610 is a geometrical product specification (GPS) standard and is to be regarded as a
global GPS standard (see ISO/TR 14638). It influences the chain links 3 and 5 of all chains of standards.
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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TECHNICAL SPECIFICATION ISO/TS 16610-30:2009(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 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 specifications (GPS) — Filtration — Part 1: Overview and basic
concepts
ISO/TS 16610-20:2006, 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)
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO/IEC Guide 99, ISO/TS 16610-1,
ISO/TS 16610-20 and the following apply.
3.1
robustness
insensitivity of the output data against specific phenomena in the input data
NOTE Outliers, scratches and steps are examples of specific phenomena.
[ISO/TS 16610-1:2006, definition 3.9]
3.2
profile discontinuity
portion of a profile where there is a sudden change in profile properties

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ISO/TS 16610-30:2009(E)

Figure 1 — Example of slope discontinuity
3.2.1
slope discontinuity
profile discontinuity (3.2) consisting of a sudden change in the slope of the profile
See Figure 1.
3.2.2
step discontinuity
profile discontinuity (3.2) consisting of a sudden change in the height of the profile
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
See Figure 3.
2 © ISO 2009 – All rights reserved

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ISO/TS 16610-30:2009(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(),p (x) W0 with equality if and only if p()xp= ()x
( )
12 12
Commutativity
i.e. δδ( p()xp, (x))= (p (xp), (x))
12 2 1
Triangular inequality
i.e. δδ( p()xp, (x))+ p (xp), ()x Wδ p()x,p (x)
( ) ( )
12 2 3 1 3


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 integral
δ p()xp, (x)=−p(x) p (x)dx
( )
12 1 2
∫
x
3.3.3
l1-norm
discrete absolute deviation norm
〈profile〉 norm (3.3.1) defined by the following summation
n
δ p()xp, (x)=−p(x) p (x)
()
12 ∑1ii2
i=1
© ISO 2009 – All rights reserved 3

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ISO/TS 16610-30:2009(E)
3.3.4
L2-norm
continuous least squares norm
〈profile〉 norm (3.3.1) defined by the following integral
2
δ()p()xp, (x)=−(p(x) p (x)) dx
12 1 2
∫
x
3.3.5
l2-norm
discrete least squares norm
〈profile〉 norm (3.3.1) defined by the following summation
n
2
δ px(),p (x)=−p(x) p (x)
()()
12 ∑1ii2
i=1
3.3.6
L∞-norm
continuous Chebychev norm
〈profile〉 norm (3.3.1) defined by the followin
...

SPÉCIFICATION ISO/TS
TECHNIQUE 16610-30
Première édition
2009-03-15


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/TS 16610-30:2009(F)
©
ISO 2009

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ISO/TS 16610-30:2009(F)
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Le présent fichier PDF peut contenir des polices de caractères intégrées. Conformément aux conditions de licence d'Adobe, ce fichier
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,
veuillez en informer le Secrétariat central à l'adresse donnée ci-dessous.


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Publié en Suisse

ii © ISO 2009 – Tous droits réservés

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ISO/TS 16610-30:2009(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 . 12
Annexe C (informative) Relation avec la matrice de filtrage. 13
Annexe D (informative) Relation avec la matrice GPS . 14
Bibliographie . 15

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ISO/TS 16610-30:2009(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 16610-30 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 213, Spécifications et vérification
dimensionnelles et géométriques des produits.
L'ISO 16610 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Spécification géométrique des
produits — Filtrage:
⎯ Partie 1: Vue d'ensemble et concepts de base [Spécification technique]
⎯ Partie 20: Filtres de profil linéaires: Concepts de base [Spécification technique]
⎯ Partie 21: Filtres linéaires de profil: Filtres gaussiens
⎯ Partie 22: Filtres de profil linéaires: Filtres splines [Spécification technique]
⎯ Partie 29: Filtres de profil linéaires: Ondelettes splines [Spécification technique]
⎯ Partie 30: Filtres de profil robustes: Concepts de base [Spécification technique]
iv © ISO 2009 – Tous droits réservés

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ISO/TS 16610-30:2009(F)
⎯ Partie 32: Filtres de profil robustes: Filtres splines [Spécification technique]
⎯ Partie 40: Filtres de profil morphologiques: Concepts de base [Spécification technique]
⎯ Partie 41: Filtres de profil morphologiques: Filtre disque et filtre segment de droite horizontal
[Spécification technique]
⎯ Partie 49: Filtres de profil morphologiques: Techniques d'analyse par espace d'échelle [Spécification
technique]
Les parties suivantes sont en cours d'élaboration:
⎯ Partie 28: Filtres de profil: Effets de bords [Spécification technique]
⎯ Partie 31: Filtres de profil robustes: Filtres de régression gaussiens [Spécification technique]
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 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 16610-30:2009(F)
Introduction
La présente partie de l'ISO 16610, qui traite de la spécification géométrique des produits (GPS), est une
norme 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 16610 et la matrice GPS,
voir l'Annexe D.
La présente partie de l'ISO 16610 expose les concepts de base pour les filtres de profil robustes.

vi © ISO 2009 – Tous droits réservés

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SPÉCIFICATION TECHNIQUE ISO/TS 16610-30:2009(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 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 concepts de base
ISO/TS 16610-20:2006, Spécification géométrique des produits (GPS) — Filtrage — Partie 20: Filtres de profil
linéaires: Concepts de base
Guide ISO/CEI 99:2007, 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/CEI 99,
l'ISO/TS 16610-1, l'ISO/TS 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 Les points aberrants, les rayures et les gradins sont des exemples de phénomènes spécifiques.
[ISO/TS 16610-1:2006, définition 3.9]
3.2
discontinuité du profil
portion d'un profil où il y a un brusque changement des propriétés du profil

© ISO 2009 – Tous droits réservés 1

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ISO/TS 16610-30:2009(F)

Figure 1 — Exemple de discontinuité de type pente
3.2.1
discontinuité de type pente
discontinuité du profil (3.2), constituée d'un brusque changement de pente du profil
Voir Figure 1.
3.2.2
discontinuité de type marche
discontinuité du profil (3.2), constituée d'un brusque changement de hauteur du profil
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 composante vers le haut ou vers le bas du profil à base étroite
Voir Figure 3.
2 © ISO 2009 – Tous droits réservés

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ISO/TS 16610-30:2009(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(),p (x) W0 avec égalité si et seulement si p()xp= ()x
( )
12 12
Commutativité
c'est-à-dire δδ( p()xp, (x))= (p (xp), (x))
12 2 1
Inégalité triangulaire
c'est-à-dire δδ( p()xp, (x))+ p (xp), ()x Wδ p()x,p (x)
( ) ( )
12 2 3 1 3
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'intégrale suivante
δ( p ()xp, (x))=−p (x) p (x) dx
12 1 2
∫
x
3.3.3
norme l1
norme discrète d'écart absolu
〈profil〉 norme (3.3.1) définie par l'équation suivante
n
δ p()xp, (x)=−p(x) p (x )
()
12 ∑1ii2
i=1
© ISO 2009 – Tous droits réservés 3

---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO/TS 16610-30:2009(F)
3.3.4
norme L2
norme continue des moindres carrés
〈profil〉 norme (3.3.1) définie par l'intégrale suivante
2
δ p()xp, (x)=−(p()x p (x)) dx
()
12 1 2
∫
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(),p(x)=−(px() p()x )
()
12 ∑1ii2
i=1
3.3.6
norme L∞
norme continue de Chebychev
〈profil〉 norme (3.3.1) définie par l'équation suivante
max
δ p()xp, (x)=−p(x) p (x)
()
12 1 2
x
3.3.7
norme l∞
norme discrète de Chebychev
〈profil〉 norme (3.3.1) définie par l'équation suivante
max
δ p()xp, (x)=−p(x) p (x)
()
12 1ii2
in= 1,.
3.4
estimateur statistique
règle indiquant comment calculer une estimation basée sur des données d'échantillon d'une population
3.4.1
estimateur statistique robuste
estimateur statistique (3.4) i
...