ISO 16610-49:2015

Geometrical product specifications (GPS) — Filtration — Part 49: Morphological profile filters: Scale space techniques

ISO 16610-49:2015 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

ISO 16610-49:2015 spécifie les techniques d'analyse par espace d'échelle basées sur les filtres morphologiques. La terminologie élémentaire des techniques d'analyse par espace d'échelle est donnée ainsi que leur utilisation

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 28-May-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: 04-Sep-2020

Relations

• Consolidates: ISO/TS 17892-5:2004 - Geotechnical investigation and testing — Laboratory testing of soil — Part 5: Incremental loading oedometer test
• Effective Date: 06-Jun-2022
• Revises: ISO/TS 16610-49:2006 - Geometrical product specifications (GPS) — Filtration — Part 49: Morphological profile filters: Scale space techniques
• Effective Date: 19-Jan-2012

Standards Content (Sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 16610-49
First edition
2015-06-01
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 16610-49:2015(E)
©
ISO 2015

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ISO 16610-49:2015(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 16610-49:2015(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 . 2
4.3 Alternating symmetrical filters . 3
4.4 Nested mathematical models . 4
5 Recommendations . 4
5.1 Circular disk structuring element. 4
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
© ISO 2015 – All rights reserved iii

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ISO 16610-49:2015(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 cancels and replaces ISO/TS 16610-49:2006 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
— Part 61: Linear areal filters: Gaussian filters
iv © ISO 2015 – All rights reserved

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— 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 16610-49:2015(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 chain links 3 and 5 in the GPS matrix structure.
The ISO/GPS Masterplan 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 about this part of ISO 16610 to the GPS matrix model, see
Annex D.
This part of ISO 16610 develops the terminology and concepts for morphological scale space techniques.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 16610-49:2015(E)
Geometrical product specifications (GPS) — Filtration —
Part 49:
Morphological profile filters: Scale space techniques
1 Scope
This part of ISO 16610 specifies morphological scale space techniques. The basic terminology for scale
space techniques is given together with their usage.
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 specification (GPS) — Filtration — Part 1: Overview and basic
terminology
ISO 16610-40:2015, 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 16610-1, ISO 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 1 to entry: An opening is both a morphological filter and one of the two basic building blocks for other
morphological filters.
[SOURCE: ISO 16610-40:2015]
3.2
anti-size distribution
indexed family of closings (3.2.1) which satisfies the sieve criterion (3.3)
3.2.1
closing
〈morphological filters〉 morphological operation obtained by applying the dilation followed by the erosion
Note 1 to entry: A closing is both a morphological filter and one of the two basic building blocks for other
morphological filters.
[SOURCE: ISO 16610-40:2015]
© ISO 2015 – All rights reserved 1

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3.3
sieve criterion
criterion where two primary mappings applied one after another to a surface portion 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
[SOURCE: ISO 16610-1:2015]
3.4
scale
indexing parameter in a size distribution (3.1) or anti-size distribution (3.2)
Note 1 to entry: 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 to entry: 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 shall 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 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, shall persist
all the way through scale space to zero scale. This is often called the monotone property, since the
number of objects shall 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.
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
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scale, could be used to define the concept of size and size distributions, analogous to physically sieving
a population of particles as described above.
Sin
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 16610-49
Première édition
2015-06-01
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 16610-49:2015(F)
©
ISO 2015

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ISO 16610-49:2015(F)

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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 16610-49:2015(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 . 2
4.3 Filtre symétrique alterné . 3
4.4 Modèles mathématiques imbriqués . 4
5 Recommandations .4
5.1 Élément structurant de type disque circulaire . 4
5.2 Élément structurant de type segment horizontal . 5
5.3 Technique d’analyse par espace d’échelle 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) Relation avec le modèle de matrice de filtrage .15
Annexe D (informative) Relation avec le modèle de matrice GPS .16
Bibliographie .18
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ISO 16610-49:2015(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 annule et remplace l’ISO/TS 16610-49:2006 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

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ISO 16610-49:2015(F)

— Partie 60: Filtres surfaciques linéaires: Concepts de base
— Partie 61: Filtres surfaciques linéaires: Filtres Gaussien
— 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 de surface linéaires: Filtres splines
— Partie 69: Filtres de surface linéaires: Ondelettes splines
— Partie 70: Filtres de surface robustes: Concepts de base
— 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 89: Filtres de surface morphologiques: Techniques d’analyse par espace d’échelle
© ISO 2015 – Tous droits réservés v

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ISO 16610-49:2015(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
maillons 3 et 5 dans la structure de la matrice GPS.
Le schéma directeur ISO/GPS de I’ISO 14638 donne une vue d’ensemble du système ISO/GPS, dont
cette partie de l’ISO 16610 fait partie. Les principes fondamentaux du système ISO/GPS donnés dans
l’ISO 8015 s’appliquent à cette 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 cette 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 D.
La présente partie de l’ISO 16610 précise la terminologie et les concepts s’appliquant aux techniques
d’analyse par espace d’échelle basées sur les filtres morphologiques.
vi © ISO 2015 – Tous droits réservés

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NORME INTERNATIONALE ISO 16610-49:2015(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 16610 spécifie les techniques d’analyse par espace d’échelle basées sur les
filtres morphologiques. La terminologie élémentaire des techniques d’analyse par espace d’échelle est
donnée ainsi que leur utilisation
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 de base
ISO 16610-40:2015, 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 le l’ISO 16610‑1, ISO 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
opération morphologique obtenue en appliquant l’érosion puis la dilatation
Note 1 à l’article: Une ouverture est à la fois un filtre morphologique et l’un des deux blocs d’assemblage de base
pour construire d’autres filtres morphologiques.
[SOURCE: ISO 16610-40:2015]
3.2
antigranulométrie
famille de fermetures (3.2.1) classées par indice, qui satisfait au critère de tamisage (3.3)
3.2.1
fermeture
opération morphologique obtenue en appliquant la dilation, suivie par l’érosion
Note 1 à l’article: Une fermeture est à la fois un filtre morphologique et l’un des deux blocs d’assemblage de base
pour construire d’autres filtres morphologiques.
© ISO 2015 – Tous droits réservés 1

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ISO 16610-49:2015(F)

[SOURCE: ISO 16610-40:2015]
3.3
critère de tamisage
critère définissant le cas où l’application successive de deux applications primaires sur une portion de
surface revient exactement à appliquer l’une de ces deux applications à la portion de surface, à savoir
l’application primaire ayant l’indice d’imbrication le plus élevé
[SOURCE: ISO 16610-1:2015]
3.4
échelle
paramètre d’indexation dans une granulométrie (3.1) ou une antigranulométrie (3.2)
Note 1 à l’article: 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 à l’article: 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 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 dans l’Annexe A. Une vue d’ensemble des techniques
d’analyse par espace d’échelle à base de filtres de profil morphologiques est donnée dans l’Annexe B. Les relations
avec le modèle de matrice de filtrage sont données dans l’Annexe C.
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
2 © ISO 2015 – Tous droits réservés

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ISO 16610-49:2015(F)

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’ouvertures, elle mesure la largeur des pics sur le
signal/image. L’application d’un filtre d’ouverture représentant une échelle spécifique éliminera les pics
dont la largeur est inférieure à cette échelle (voir Figure 1). Le concept dual d’antigranulométr
...