ISO 16610-31:2025 幾何製品仕様 (GPS) — フィルタ — Part 31:堅牢なプロファイル フィルタ:ガウス回帰フィルタ | ページ 6

※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。

3 用語と定義

この文書の目的上、ISO 16610-1, ISO 16610-20, ISO 16610-21, ISO 16610-22, ISO 16610-30, ISO/IEC Guide 99 および以下に記載されている用語と定義が適用されます。

ISO と IEC は、標準化に使用する用語データベースを次のアドレスで維持しています。

3.1

表面形状

表面部分と理想的な平面との交差から生じる線

注記 1:理想的な平面の向きは、通常、表面部分の接平面に対して垂直です。

注記 2:理想的な平面の定義については、ISO 17450-1:2011, 3.3 および 3.3.1 を参照。

[出典:ISO 16610-1:2015, 3.1.2, 修正 — エントリの注 2 を置き換え。]

3.1.1

プロフィールを開く

2 つの端を持つ有限長の 表面プロファイル (3.1)

注記 1: 開いたプロファイルにはコンパクトなサポートが付いています。つまり、一定の間隔内では、開いたプロファイルの高さの値は任意の実数に等しくなります。間隔の外側では、開いたプロファイルの高さの値はゼロに設定されます。

[出典:ISO 16610-1:2015, 3.7, 修正 — エントリの注 1 を置き換え。]

3.1.2

無制限のオープンプロファイル

端のない無限長の 表面プロファイル (3.1)

注記 1:この文書では、「無制限」という用語は X 軸を指します。

注記 2:境界のない開いたプロファイルの概念は理想的なものであり、実際の表面プロファイルには適用されません。

3.1.3

閉じたプロファイル

端のない接続された有限長の 表面プロファイル (3.1)

注記 1:閉じたプロファイルは、有限の周期長L で周期的な閉曲線です。

注記 2:閉じたプロファイルの典型的な例は、真円度測定から得られたものです。

[出典:ISO 16610-1:2015, 3.8, 修正 — エントリの注 1 を置き換え、エントリの注 2 を追加。]

3.2

線形プロファイルフィルター

表面プロファイル (3.1) を 大規模な横方向成分と小規模な横方向成分に分離するプロファイル フィルターであり、これも一次関数です。

注 1:F が関数、 X およびY 表面プロファイルであり、 a およびbX およびY X 独立している場合、 F 線形Y であることは、 F ( a

[出典:ISO 16610-20:2015, 3.1, 修正 - 定義において、「プロファイル」は「表面プロファイル」に置き換えられ、「長波」と「短波」は「大規模横方向」と「小規模横方向」に置き換えられます。エントリの注 1 が置き換えられました。]

3.3

重み付け関数

この関数を使用して表面プロファイルの高さを畳み込み、大規模な横方向成分を計算する関数

注記 1:畳み込み (ISO 16610-20:2015, 4.1 を参照) は、表面プロファイルの高さの加重移動平均を実行します。 X 軸に反映される重み付け関数は、平均化プロセスの重み付け係数を定義します。

3.4

フィルターの透過特性

正弦波表面プロファイルの振幅が波長の関数として減衰する量を示す特性

注記 1:伝達特性は 、重み付け関数 (3.3) のフーリエ変換です。

注記 2: [出典: ISO 16610-20:2015, 3.4]

3.5

カットオフ波長

振幅の 50% がプロファイルによって透過される正弦波表面プロファイルの波長

注記 1:線形プロファイルフィルターは、フィルタータイプとカットオフ波長値によって識別されます。

注記 2:カットオフ波長は、線形プロファイルフィルターのネストインデックスです。

[出典:ISO 16610-20:2015, 3.5, 修正 — 注 2 の「推奨」エントリを削除。]

3.6

回転によるうねり

UPR

閉じたプロファイルに含まれる正弦波のうねりの整数 (3.1.3)

注記 1:この文書では、UPR は周波数であり、 f で表されます。

3.7

1回転あたりのうねりのカットオフ周波数

f

振幅の 50% がプロファイル フィルターによって送信される、正弦波の 閉じたプロファイル (3.1.3) の UPR における周波数。

3.8

堅牢なプロファイルフィルター

表面プロファイル (3.1) を 大スケールと小規模の横方向成分に分離し、入力データ内の特定の現象に影響されないプロファイル フィルター

注 1:ロバストプロファイルフィルタは非線形フィルタです。

注記 2: ISO 16610-1:2015, 3.9 も参照。

注記 3:外れ値、傷、段差は特定の現象の例です。詳細については、ISO 16610-30:2015 を参照してください。

注記 4:特に、この文書による 堅牢なガウス回帰フィルタ (3.11) は、 突き出た谷や丘などの特定の現象の影響を軽減します。プロファイルの例は付録 B に記載されています。

3.9

Beaton と Tukey の二重重み関数

M 推定に使用され、式 (1) で定義される関数

(1)

どこ
xは指定されたx 座標です。
x に依存する高さです。
cはスケール値です。

注記 1: 二重重み関数 、Beaton と Tukey の二重重み関数はゼロに近づきます。

注記 2: Beaton と Tukey の二重重み関数は、影響関数に関連しています。

注記 3: ISO 16610-30:2015 も参照。

3.10

回帰フィルター

表面プロファイルの大規模な横方向成分の局所多項式モデリングに基づくプロファイル フィルター (3.1)

3.11

堅牢なガウス回帰フィルタ

ガウス重み関数と Beaton と Tukey の二重重み関数 (3.9) に基づく 回帰フィルター (3.10)

参考文献

1ISO 8015, 幾何製品仕様 (GPS) — 基礎 — 概念、原則および規則
2ISO 14253-1, 幾何学的製品仕様書 (GPS) — ワークおよび測定機器の測定による検査 — 第 1 Part: 仕様への適合または不適合を検証するための決定ルール
3ISO 14638, 幾何製品仕様 (GPS) — マトリックス モデル
4Beaton, AE, Tukey, JW バンド分光データで示されるべき級数、つまり多項式のフィッティング。テクノメトリクス。 1974, 16, 147-185 ページ
5Seewig, J. 線形で堅牢なガウス回帰フィルター。 J.Phys.会議シリアル。 2005, 13(1), pp. 254–257
6Corless, RM, Gonnet, GH, Hare, DEG Jeffrey, DJ, Knuth, DE Lambert W Function について。アドバンスコンピューティング数学、 1996 年、5, 329 ~ 359 頁

3 Terms and definitions

For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 16610-1, ISO 16610-20, ISO 16610-21, ISO 16610-22, ISO 16610-30, ISO/IEC Guide 99 and the following apply.

ISO and IEC maintain terminology databases for use in standardization at the following addresses:

3.1

surface profile

line resulting from the intersection between a surface portion and an ideal plane

Note 1 to entry: The orientation of the ideal plane is usually perpendicular to the tangent plane of the surface portion.

Note 2 to entry: See ISO 17450-1:2011, 3.3 and 3.3.1, for the definition of an ideal plane.

[SOURCE:ISO 16610-1:2015, 3.1.2, modified — Note 2 to entry replaced.]

3.1.1

open profile

finite length surface profile (3.1) with two ends

Note 1 to entry: An open profile has a compact support, i.e. within a certain interval the height values of an open profile can be equal to any real number. Outside the interval, the height values of an open profile are set to zero.

[SOURCE:ISO 16610-1:2015, 3.7, modified — Note 1 to entry replaced.]

3.1.2

unbounded open profile

infinite length surface profile (3.1) without ends

Note 1 to entry: In this document, the term “unbounded” refers to the X-axis.

Note 2 to entry: The concept of the unbounded open profile is ideal and do not apply to real surface profiles.

3.1.3

closed profile

connected finite length surface profile (3.1) without ends

Note 1 to entry: A closed profile is a closed curve which is periodic with the finite period length L.

Note 2 to entry: A typical example of a closed profile is one from a roundness measurement.

[SOURCE:ISO 16610-1:2015, 3.8, modified — Note 1 to entry replaced and Note 2 to entry added.]

3.2

linear profile filter

profile filter which separates surface profiles (3.1) into large- and small-scale lateral components and is also a linear function

Note 1 to entry: If F is a function and X and Y are surface profiles, and if a and b are independent from X and Y, then F being a linear function implies F (a X + b Y) = a F(X) + b F(Y).

[SOURCE:ISO 16610-20:2015, 3.1, modified — In definition “profiles” replaced by “surface profiles” and “long wave” and “short wave” replaced by “large-scale lateral” and “small-scale lateral”; Note 1 to entry replaced.]

3.3

weighting function

function to calculate large-scale lateral components by convolution of the surface profile heights with this function

Note 1 to entry: The convolution (see ISO 16610-20:2015, 4.1) performs a weighted moving average of the surface profile heights. The weighting function, reflected at the X-axis, defines the weighting coefficients for the averaging process.

3.4

transmission characteristic of a filter

characteristic that indicates the amount by which the amplitude of a sinusoidal surface profile is attenuated as a function of its wavelength

Note 1 to entry: The transmission characteristic is the Fourier transformation of the weighting function (3.3) .

Note 2 to entry: [SOURCE: ISO 16610-20:2015, 3.4]

3.5

cut-off wavelength

wavelength of a sinusoidal surface profile of which 50 % of the amplitude is transmitted by the profile

Note 1 to entry: Linear profile filters are identified by the filter type and the cut-off wavelength value.

Note 2 to entry: The cut-off wavelength is the nesting index for linear profile filters.

[SOURCE:ISO 16610-20:2015, 3.5, modified — In Note 2 to entry “recommended” deleted.]

3.6

undulations per revolution

UPR

integer number of sinusoidal undulations contained in a closed profile (3.1.3)

Note 1 to entry: In this document, UPR is a frequency and is denoted by f.

3.7

cut-off frequency in undulations per revolution

fc

frequency in UPR of a sinusoidal closed profile (3.1.3) of which 50 % of the amplitude is transmitted by the profile filter

3.8

robust profile filter

profile filter which separates surface profiles (3.1) into large- and small-scale lateral components and is insensitive against specific phenomena in the input data

Note 1 to entry: A robust profile filter is a nonlinear filter.

Note 2 to entry: See also ISO 16610-1:2015, 3.9.

Note 3 to entry: Outliers, scratches and steps are examples of specific phenomena. Further details can be found in ISO 16610-30:2015.

Note 4 to entry: In particular, the robust Gaussian regression filter (3.11) in accordance with this document reduces the influence of specific phenomena such as protruding dales and hills. Profile examples are given in Annex B.

3.9

biweight function of Beaton and Tukey

function used in M-estimation and defined by Formula (1)

(1)

where
xis the given x-coordinate;
are heights depending on x;
cis a scale value.

Note 1 to entry: The biweight function , the biweight function of Beaton and Tukey approaches zero.

Note 2 to entry: The biweight function of Beaton and Tukey is related to the influence function .

Note 3 to entry: See also ISO 16610-30:2015.

3.10

regression filter

profile filter which based on a local polynomial modelling of the large-scale lateral component of a surface profile (3.1)

3.11

robust Gaussian regression filter

regression filter (3.10) based on the Gaussian weighting function and the biweight function of Beaton and Tukey (3.9)

Bibliography

1ISO 8015, Geometrical product specifications (GPS) — Fundamentals — Concepts, principles and rules
2ISO 14253-1, Geometrical product specifications (GPS) — Inspection by measurement of workpieces and measuring equipment — Part 1: Decision rules for verifying conformity or nonconformity with specifications
3ISO 14638, Geometrical product specifications (GPS) — Matrix model
4Beaton, A.E., Tukey, J.W. The fitting of power series, meaning polynomials, illustrated on band-spectroscopic data. Technometrics. 1974, 16, pp. 147–185
5Seewig, J. Linear and robust Gaussian regression filters. J. Phys. Conf. Ser. 2005, 13(1), pp. 254–257
6Corless, R.M., Gonnet, G.H., Hare, D.E.G. Jeffrey, D.J., Knuth, D.E. On the Lambert W Function. Adv. Comput. Math. 1996, 5, pp. 329–359