Geometrical product specifications (GPS) -- Filtration

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

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

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28-May-2015
Current Stage
9093 - International Standard confirmed
Start Date
04-Sep-2020
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ISO 16610-49:2015 - Geometrical product specifications (GPS) -- Filtration
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ISO 16610-49:2015 - Spécification géométrique des produits (GPS) -- Filtrage
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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)
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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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ii © ISO 2015 – All rights reserved
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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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ISO 16610-49:2015(E)
— 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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ISO 16610-49:2015(E)
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

2 © ISO 2015 – All rights reserved
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ISO 16610-49:2015(E)

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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ii © ISO 2015 – Tous droits réservés
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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

© ISO 2015 – Tous droits réservés iii
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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

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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

...

Questions, Comments and Discussion

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