ISO 14406:2010
(Main)Geometrical product specifications (GPS) — Extraction
Geometrical product specifications (GPS) — Extraction
ISO 14406:2010 specifies the basic terminology for GPS extraction. It defines a framework for the fundamental operations used in GPS extraction and introduces the concepts of sampling and reconstruction for extraction, together with some principal sampling schemes on several basic geometries.
Spécification géométrique des produits (GPS) — Extraction
L'ISO14406:2010 spécifie la terminologie de base concernant l'extraction GPS. Il définit un cadre pour les opérations fondamentales utilisées dans l'extraction GPS et introduit les concepts d'échantillonnage et de reconstruction pour l'extraction ainsi que les principaux plans d'échantillonnage en fonction de plusieurs géométries de base.
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 14406
First edition
2010-12-15
Geometrical product specifications
(GPS) — Extraction
Spécification géométrique des produits (GPS) — Extraction
Reference number
ISO 14406:2010(E)
©
ISO 2010
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ISO 14406:2010(E)
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Published in Switzerland
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ISO 14406:2010(E)
Contents Page
Foreword .iv
Introduction.v
1 Scope.1
2 Normative references.1
3 Terms and definitions .1
4 Sampling and reconstruction for extraction.5
4.1 General .5
4.2 Wavelets: exact reconstruction .5
4.3 Morphological filters: zone of possible reconstruction .5
4.3.1 General .5
4.3.2 Circular disk structuring element.6
4.3.3 Horizontal line structuring element.7
5 Sampling schemes.7
5.1 General .7
5.2 Orthogonal grid .8
5.3 Orthogonal grid [birdcage].8
5.4 Orthogonal grid [polar grid] .9
5.5 Specified grid.9
5.6 Stratified .10
5.7 Helix .10
5.8 Spiral.11
5.9 Spider web .11
5.10 Points method.12
Annex A (informative) Concept diagram .13
Annex B (informative) Relation to the GPS matrix model.14
Bibliography.16
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ISO 14406:2010(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.
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 14406 was prepared by Technical Committee ISO/TC 213, Dimensional and geometrical product
specifications and verification.
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ISO 14406:2010(E)
Introduction
This International Standard is a geometrical product specification (GPS) standard and is to be regarded as a
general 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 International Standard to the GPS matrix model, see
Annex B.
This International Standard develops the terminology and concepts for GPS extraction. It introduces the
concept of sampling and reconstruction for extraction (see ISO 17450-1).
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 14406:2010(E)
Geometrical product specifications (GPS) — Extraction
1 Scope
This International Standard specifies the basic terminology for GPS extraction. It defines a framework for the
fundamental operations used in GPS extraction and introduces the concepts of sampling and reconstruction
for extraction, together with some principal sampling schemes on several basic geometries.
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 14660-1:1999, Geometrical product specifications (GPS) — Geometrical features — Part 1: General
terms and definitions
ISO/TS 16610-1:2006, Geometrical product specifications (GPS) — Filtration — Part 1: Overview and basic
concepts
ISO/TS 16610-40:2006, Geometrical product specifications (GPS) — Filtration — Part 40: Morphological
profile filters: Basic concepts
1)
ISO 17450-1:— , Geometrical product specifications (GPS) — General concepts — Part 1: Model for geometrical
specification and verification
2 )
ISO 17450-2:— , Geometrical product specifications (GPS) — General concepts — Part 2: Basic tenets,
specifications, operators and uncertainties
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 14660-1, ISO/TS 16610-1,
ISO/TS 16610-40, ISO 17450-1, ISO 17450-2 and the following apply.
3.1
non-ideal surface model (of a workpiece)
skin model (of a workpiece)
model of the physical interface of the workpiece with its environment
[ISO 17450-1:—, 3.27]
1) To be published. (Revision of ISO/TS 17450-1:2005)
2) To be published. (Revision of ISO/TS 17450-2:2002)
© ISO 2010 – All rights reserved 1
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ISO 14406:2010(E)
3.1.1
mechanical surface
boundary of the erosion, by a sphere of radius r, of the locus of the centre of an ideal tactile sphere, also with
radius r, rolled over the skin model of a workpiece (3.1)
NOTE 1 Erosion is a morphological operation (see ISO/TS 16610-40).
NOTE 2 The mechanical surface is an essential characteristic of a skin model of a workpiece.
3.1.2
electromagnetic surface
surface obtained by the electromagnetic interaction with the skin model of a workpiece (3.1)
NOTE 1 Different wavelengths give different surfaces.
NOTE 2 The electromagnetic surface is an essential characteristic of a skin model of a workpiece.
NOTE 3 Examples of electromagnetic surface include optical surfaces from coherence-scanning interferometers,
optical stylus instruments and scanning confocal microscopes.
3.2
real surface of a workpiece
set of features which physically exist and separate the entire workpiece from the surrounding medium
[ISO 14660-1:1999, 2.4.1]
NOTE Real surfaces of workpieces have many potential functional uses, from bearing surfaces in roller bearings to
visual appearance in car body panels. At the atomic level, these different functions define different real surfaces,
depending on the nature of the functional interaction with the surface. Since nanoscale measurement is becoming
increasingly important economically, there is a requirement to differentiate between these different functional surfaces.
The mechanical surface and the electromagnetic surface, defined below, are two commonly used functional surfaces.
3.2.1
real mechanical surface
boundary of the erosion, by a sphere of radius r, of the locus of the centre of an ideal tactile sphere, also with
radius r, rolled over the real surface of a workpiece (3.2)
NOTE 1 Erosion is a morphological operation (see ISO/TS 16610- 40).
NOTE 2 The real mechanical surface is a specific type of real surface of a workpiece.
3.2.2
real electromagnetic surface
surface obtained by the electromagnetic interaction with the real surface of a workpiece (3.2)
NOTE 1 The locus of the effective ideal reflection point can be affected by both the topographical surface and the
material properties of the workpiece.
NOTE 2 Different wavelengths give different surfaces.
NOTE 3 The real electromagnetic surface is a specific type of real surface of a workpiece.
3.3
integral feature
surface or line on a surface
NOTE An integral feature is intrinsically defined.
[ISO 14660-1:1999, 2.1.1]
2 © ISO 2010 – All rights reserved
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ISO 14406:2010(E)
3.3.1
real (integral) feature
integral feature (3.3) part of a real surface of a workpiece (3.2) limited by the adjacent real (integral)
features
[ISO 14660-1:1999, 2.4.1]
3.3.2
surface portion
portion of a partitioned integral surface
[ISO/TS 16610-1:2006, 3.1.1]
NOTE In practice, the integral surface will be either an integral feature (3.3) or a real (integral) feature (3.3.1).
3.4
primary mathematical model
set of nested mathematical representations of the surface portion (3.3.2), wherein each representation in the
set can be described by a finite number of parameters
[ISO/TS 16610-1:2006, 3.2]
3.4.1
nesting index
NI
number, or set of numbers, indicating the relative level of nesting for a particular primary mathematical
model (3.4)
NOTE 1 Given a particular nesting index, models with lower indices contain more surface information, whereas models
with higher nesting indices contain less surface information.
NOTE 2 By convention, as the nesting index approaches zero (or a series of all zeros), there exists a primary
mathematical model that approximates the real surface of a workpiece to within any given measure of closeness.
[ISO/TS 16610-1:2006, 3.2.1]
3.4.2
degrees of freedom
〈primary mathematical model〉 number of independent parameters required to fully describe a particular
primary mathematical model (3.4)
[ISO/TS 16610-1:2006, 3.2.2]
3.5
primary surface
PS
surface portion (3.3.2) obtained when the latter is represented as a specified primary mathematical
model (3.4) with specified nesting index (3.4.1)
[ISO/TS 16610-1:2006, 3.3]
3.6
primary mapping
PM( | NI)
mapping indexed by the nesting index (3.4.1), used to identify a particular primary surface (3.5) with the
specified nesting index, in order to represent a surface portion (3.3.2) that satisfies the sieve and projection
criteria
NOTE The primary mapping is defined in terms of mathematical mappings as
PS = P
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 14406
Première édition
2010-12-15
Spécification géométrique des produits
(GPS) — Extraction
Geometrical product specifications (GPS) — Extraction
Numéro de référence
ISO 14406:2010(F)
©
ISO 2010
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ISO 14406:2010(F)
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Publié en Suisse
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ISO 14406:2010(F)
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction.v
1 Domaine d'application .1
2 Références normatives.1
3 Termes et définitions .1
4 Échantillonnage et reconstruction pour l'extraction.5
4.1 Généralités .5
4.2 Ondelettes: reconstruction exacte .5
4.3 Filtres morphologiques: zone de reconstruction possible.5
4.3.1 Généralités .5
4.3.2 Élément structurant en forme de disque circulaire .6
4.3.3 Élément structurant en forme de segment linéaire .7
5 Stratégies d'échantillonnage.8
5.1 Généralités .8
5.2 Grille orthogonale.8
5.3 Grille orthogonale [cage].9
5.4 Grille orthogonale [grille polaire].9
5.5 Grille spécifiée .10
5.6 Stratifié .10
5.7 Hélicoïdal.11
5.8 Spirale.11
5.9 Toile d'araignée .12
5.10 Méthode par points .12
Annexe A (informative) Vue d'ensemble des concepts .14
Annexe B (informative) Relation avec la matrice GPS .15
Bibliographie.17
© ISO 2010 – Tous droits réservés iii
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ISO 14406:2010(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.
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 14406 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 213, Spécifications et vérification dimensionnelles
et géométriques des produits.
iv © ISO 2010 – Tous droits réservés
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ISO 14406:2010(F)
Introduction
La présente Norme internationale, qui traite de la spécification géométrique des produits (GPS), est à
considérer comme une norme GPS générale (voir l'ISO/TR 14638). Elle influence les maillons 3 et 5 de toutes
les chaînes de normes.
Pour de plus amples informations sur la relation entre la présente Norme internationale et la matrice GPS, voir
l'Annexe B.
La présente Norme internationale présente la terminologie et les concepts d'extraction GPS. Elle introduit les
concepts d'échantillonnage et de reconstruction pour l'extraction (voir l'ISO 17450-1).
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NORME INTERNATIONALE ISO 14406:2010(F)
Spécification géométrique des produits (GPS) — Extraction
1 Domaine d'application
La présente Norme internationale spécifie la terminologie de base concernant l'extraction GPS. Elle définit un
cadre pour les opérations fondamentales utilisées dans l'extraction GPS et introduit les concepts
d'échantillonnage et de reconstruction pour l'extraction ainsi que les principales stratégies d'échantillonnage
en fonction de plusieurs géométries de base.
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 14660-1:1999, Spécification géométrique des produits (GPS) — Éléments géométriques — Partie 1:
Termes généraux et définitions
ISO/TS 16610-1:2006, Spécification géométrique des produits (GPS) — Filtrage — Partie 1: Vue d'ensemble
et concepts de base
ISO/TS 16610-40:2006, Spécification géométrique des produits (GPS) — Filtrage — Partie 40: Filtres de profil
morphologiques: Concepts de base
1)
ISO 17450-1:— , Spécification géométrique des produits (GPS) — Concepts généraux — Partie 1: Modèle
pour la spécification et la vérification géométriques
2)
ISO 17450-2:— , Spécification géométrique des produits (GPS) — Concepts généraux — Partie 2: Principes
de base, spécifications, opérateurs et incertitudes
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l'ISO 14660-1, l'ISO/TS 16610-1,
l'ISO/TS 16610-40, l'ISO/TS 17450-1, l'ISO/TS 17450-2 ainsi que les suivants s'appliquent.
3.1
modèle de la surface non idéale (d'une pièce)
skin modèle (d'une pièce)
modèle de l'interface physique de la pièce avec son environnement
[ISO 17450-1:—, 3.27]
1) À publier. (Révision de l'ISO/TS 17450-1:2005)
2) À publier. (Révision de l'ISO/TS 17450-2:2002)
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ISO 14406:2010(F)
3.1.1
surface mécanique
limite de l'érosion, par une sphère de rayon r, de l'emplacement du centre d'une sphère tactile idéale,
également de rayon r, ayant roulé sur le skin modèle d'une pièce (3.1)
NOTE 1 L'érosion est une opération morphologique (voir ISO/TS 16610-40).
NOTE 2 La surface mécanique est une caractéristique essentielle d'un skin modèle d'une pièce.
3.1.2
surface électromagnétique
surface obtenue par l'interaction électromagnétique avec le skin modèle d'une pièce (3.1)
NOTE 1 Différentes longueurs d'ondes donnent différentes surfaces.
NOTE 2 La surface électromagnétique est une caractéristique essentielle d'un skin modèle d'une pièce.
NOTE 3 Des exemples de surfaces électromagnétiques comprennent des surfaces optiques obtenues à partir de
l'interférométrie de cohérence de phase, des instruments à stylets optiques et des microscopes à balayage confocal.
3.2
surface réelle d'une pièce
ensemble des éléments qui existent physiquement et séparent la totalité de la pièce de son environnement
[ISO 14660-1:1999, 2.4]
NOTE La surface réelle d'une pièce peut avoir plusieurs fonctions, allant des surfaces portantes de roulements à
l'aspect visuel de pièces de carrosserie. Au niveau atomique, ces différentes fonctions définissent différentes surfaces
réelles, selon la nature de l'interaction fonctionnelle avec la surface. Étant donné que les mesurages à l'échelle
nanométrique prennent de plus en plus d'importance sur le plan économique, il faut établir une distinction entre ces
différentes surfaces fonctionnelles. La surface mécanique et la surface électromagnétique, définies ci-après, sont deux
surfaces fonctionnelles couramment utilisées, mais ce ne sont pas les seules.
3.2.1
surface mécanique réelle
limite de l'érosion, par une sphère de rayon r, de l'emplacement du centre d'une sphère tactile idéale,
également de rayon r, ayant roulé sur la surface réelle d'une pièce (3.2)
NOTE 1 L'érosion est une opération morphologique (voir l'ISO/TS 16610-40).
NOTE 2 La surface mécanique réelle est un type spécifique de surface réelle d'une pièce.
3.2.2
surface électromagnétique réelle
surface obtenue par l'interaction électromagnétique avec la surface réelle d'une pièce (3.2)
NOTE 1 L'emplacement du point de réflexion idéal effectif peut être affecté à la fois par la surface topographique et par
les propriétés des matériaux de la pièce.
NOTE 2 Différentes longueurs d'ondes donnent différentes surfaces.
NOTE 3 La surface électromagnétique réelle est un type spécifique de surface réelle d'une pièce.
2 © ISO 2010 – Tous droits réservés
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ISO 14406:2010(F)
3.3
élément intégral
surface ou ligne d'une surface
NOTE Un élément intégral est intrinsèquement défini.
[ISO 14660-1:1999, 2.1.1]
3.3.1
élément réel (intégral)
élément intégral (3.3) constitutif de la surface réelle d'une pièce (3.2) limité par les éléments réels
(intégraux) adjacents
[ISO 14660-1:1999, 2.4.1]
3.3.2
portion de surface
partie d'une surface intégrale partitionnée
[ISO/TS 16610-1:2006, 3.1.1]
NOTE Dans la pratique, la surface intégrale est soit un élément intégral (3.3), soit un élément réel (intégral) (3.3.1).
3.4
modèle mathématique primaire
ensemble de représentations mathématiques imbriquées de la portion de surface (3.3.2), chaque
représentation dans cet ensemble pouvant être décrite par un nombre fini de paramètres
[ISO/TS 16610-1:2006, 3.2]
3.4.1
indice d'imbrication
NI
nombre ou ensemble de nombres indiquant le niveau relatif d'imbrication pour un modèle mathématique
primaire (3.4) particulier
NOTE 1 Pour un indice d'imbrication donné, les modèles avec un indice bas contiennent plus d'information sur la
surface, et les modèles avec des indices d'imbrication plus élevés contiennent moins d'information sur la surface.
NOTE 2 Par convention, lorsque l'indice d'imbrication tend vers zéro (ou vers une série complète de zéros), il existe un
modèle mathématique primaire qui approxime la surface réelle d'une pièce avec autant d'exactitude que l'on veut.
[ISO/TS 16610-1:2006, 3.2.1]
3.4.2
degrés de liberté
〈modèle mathématique primaire〉 nombre de paramètres indépendants requis pour décrire entièrement un
modèle mathématique primaire (3.4) donné
[ISO/TS 16610-1:2006, 3.2.2]
3.5
surface primaire
PS
portion de surface (3.3.2) obtenue lorsqu'elle est représentée sous la forme d'un modèle mathématique
primaire (3.4) spécifié avec un indice d'imbrication (3.4.1) spécifié
[ISO/TS 16610-1:2006, 3.3]
© ISO 2010 – Tous droits réservés 3
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ISO 14406:2010(F)
3.6
application primaire
PM( | NI)
application, ayant pour indice l'indice d'imbrication (3.4.1), servant à sélectionner une surface
primaire (3.5) particulière ayant l'indice spécifié, afin de représenter une portion de surface (3.3.2) qui
satisfasse aux critères de tamisage et de projection
NOTE L'application primaire est donnée par l'équation mathématique
PS = PM(SP | NI)
où
PS est la surface primaire;
SP est la portion de surface.
[ISO/TS 16610-1:2006, 3.4]
3.7
surface primaire extraite
série finie de points de données échantillonnés sur la surface primaire (3.5)
NOTE 1 La surface primaire extraite représente la base du traitement numérique au moyen de filtres
...
Questions, Comments and Discussion
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