DIN EN ISO 16610-21-2013 Geometrical product specifications (GPS) - Filtration - Part 21 Linear profile filters Gaussian filters (ISO 16610-21 2011) German version EN ISO 16610-21 .pdf

1、Juni 2013DEUTSCHE NORM Normenausschuss Technische Grundlagen (NATG) im DINPreisgruppe 14DIN Deutsches Institut fr Normung e. V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e. V., Berlin, gestattet.ICS 17.040.30!%$;“2012496www.din.deDDIN

2、EN ISO 16610-21Geometrische Produktspezifikation (GPS) Filterung Teil 21: Lineare Profilfilter: Gau-Filter (ISO 16610-21:2011);Deutsche Fassung EN ISO 16610-21:2012Geometrical product specifications (GPS) Filtration Part 21: Linear profile filters: Gaussian filters (ISO 16610-21:2011);German version

3、 EN ISO 16610-21:2012Spcification gomtrique des produits (GPS) Filtrage Partie 21: Filtres de profil linaires: Filtres gaussiens (ISO 16610-21:2011);Version allemande EN ISO 16610-21:2012Alleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 BerlinErsatz frDIN EN ISO 16610-21:2012-10www.beuth.deGes

4、amtumfang 31 SeitenDIN EN ISO 16610-21:2013-06 2 Nationales Vorwort Die Internationale Norm ISO 16610-21:2011 wurde in der Arbeitsgruppe ISO/TC 213/WG 15 GPS extraction and filtration techniques“, Sekretariat BSI (Vereinigtes Knigreich), unter Mitwirkung deutscher Fachleute erarbeitet und als EN ISO

5、 16610-21:2012 durch das Technischen Komitee CEN/TC 290 Geometrische Produktspezifikationen und -prfung“ (Sekretariat: AFNOR, Frankreich) bernommen. Auf nationaler Ebene ist der Arbeitsausschuss NA 152-03-03 AA Oberflchen“ im Normenausschuss Technische Grundlagen (NATG) zustndig. ISO 16610 besteht a

6、us den folgenden Teilen unter dem allgemeinen Titel Geometrical product specification (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: Line

7、ar profile filters: Spline filters Technical Specification Part 28: Profile filters: End effects Technical Specification Part 29: Linear profile filters: Spline wavelets Technical Specification Part 30: Robust profile filters: Basic concepts Technical Specification Part 31: Robust profile filters: G

8、aussian regression filters Technical Specification Part 32: Robust profile filters: Spline filters Technical Specification Part 40: Morphological profile filters: Basic concepts Technical Specification Part 41: Morphological profile filters: Disk and horizontal line-segment filters Technical Specifi

9、cation Part 49: Morphological profile filters: Scale space techniques Technical Specification Die folgenden Teile sind geplant: Part 26: Linear profile filters: Filtration on nominally orthogonal grid planar data sets Part 27: Linear profile filters: Filtration on nominally orthogonal grid cylindric

10、al 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

11、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

12、: Morphological areal filters: Scale space techniques DIN EN ISO 16610-21:2013-06 3 Zu den Funoten 1 bis 3 und 5 im Anhang A, mit denen auf die Verffentlichung 6 in den Literaturhinweisen verwiesen wird, ist richtigzustellen, dass diese auf 7 verweisen mssen. Des Weiteren hat die 2005 erschienene Ve

13、rffentlichung 7 nur den deutschen Titel: Die digitale Implementierung des Profilfilters nach DIN EN ISO 11562. Eine englische bersetzung davon ist erst 2012 erschienen. Fr die in diesem Dokument zitierten Internationalen Dokumente wird im Folgenden auf die entsprechenden Deutschen Dokumente hingewie

14、sen: ISO/IEC Guide 98-3:2008 siehe DIN V ENV 13005:1999-06 ISO/IEC Guide 99:2007 siehe Internationales Wrterbuch der Metrologie Grundlegende und allgemeine Begriffe und zugeordnete Benennungen (VIM) nderungen Gegenber DIN EN ISO 11562:1998-09 wurden folgende nderungen vorgenommen: a) nderung der Nor

15、m-Nummer in DIN EN ISO 16610-21; b) Inhalt vollstndig berarbeitet. Gegenber DIN EN ISO 16610-21:2012-10 wurden folgende Korrekturen vorgenommen: a) Gleichung (6) und Gleichung (A.5) wurde korrigiert; b) Verweisung auf Bild 4 in 4.3 wurde hinzugefgt. Frhere Ausgaben DIN 4777: 1990-05 DIN EN ISO 11562

16、: 1998-04, 1998-09 DIN EN ISO 16610-21: 2012-10 DIN EN ISO 16610-21:2013-06 4 Nationaler Anhang NA (informativ) Literaturhinweise DIN V ENV 13005:1999-06 Leitfaden zur Angabe der Unsicherheit beim Messen; Deutsche Fassung ENV 13005:1999 Internationales Wrterbuch der Metrologie Grundlegende und allge

17、meine Begriffe und zugeordnete Benennungen (VIM)*)*)Zu beziehen bei: Beuth Verlag GmbH, 10772 Berlin, Best.-Nr. 22472, ISBN 978-3-410-22472-3. EUROPISCHE NORM EUROPEAN STANDARD NORME EUROPENNE EN ISO 16610-21 August 2012 ICS 17.040.20 Ersatz fr EN ISO 11562:1997Deutsche Fassung Geometrische Produkts

18、pezifikation (GPS) - Filterung - Teil 21: Lineare Profilfilter: Gau-Filter (ISO 16610-21:2011) Geometrical product specifications (GPS) - Filtration - Part 21: Linear profile filters: Gaussian filters (ISO 16610-21:2011) Spcification gomtrique des produits (GPS) - Filtrage - Partie 21: Filtres de pr

19、ofil linaires: Filtres gaussiens (ISO 16610-21:2011) Diese Europische Norm wurde vom CEN am 13. Juli 2012 angenommen. Die CEN-Mitglieder sind gehalten, die CEN/CENELEC-Geschftsordnung zu erfllen, in der die Bedingungen festgelegt sind, unter denen dieser Europischen Norm ohne jede nderung der Status

20、 einer nationalen Norm zu geben ist. Auf dem letzten Stand befindliche Listen dieser nationalen Normen mit ihren bibliographischen Angaben sind beim Management-Zentrum des CEN-CENELEC oder bei jedem CEN-Mitglied auf Anfrage erhltlich. Diese Europische Norm besteht in drei offiziellen Fassungen (Deut

21、sch, Englisch, Franzsisch). Eine Fassung in einer anderen Sprache, die von einem CEN-Mitglied in eigener Verantwortung durch bersetzung in seine Landessprache gemacht und dem Management-Zentrum mitgeteilt worden ist, hat den gleichen Status wie die offiziellen Fassungen. CEN-Mitglieder sind die nati

22、onalen Normungsinstitute von Belgien, Bulgarien, Dnemark, Deutschland, der ehemaligen jugoslawischen Republik Mazedonien, Estland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Irland, Island, Italien, Kroatien, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta, den Niederlanden, Norwegen, sterreich, Polen, Portugal, Rumni

23、en, Schweden, der Schweiz, der Slowakei, Slowenien, Spanien, der Tschechischen Republik, der Trkei, Ungarn, dem Vereinigten Knigreich und Zypern. EUROPISCHES KOMITEE FR NORMUNG EUROPEAN COMMITTEE FOR STANDARDIZATION COMIT EUROPEN DE NORMALISATIONManagement-Zentrum: Avenue Marnix 17, B-1000 Brssel 20

24、12 CEN Alle Rechte der Verwertung, gleich in welcher Form und in welchem Verfahren, sind weltweit den nationalen Mitgliedern von CEN vorbehalten.Ref. Nr. EN ISO 16610-21:2012 DEN ISO 16610-21:2012 (D) 2 Inhalt Seite Vorwort 3 Einleitung .4 1 Anwendungsbereich .5 2 Normative Verweisungen 5 3 Begriffe

25、 .5 4 Merkmale des Gauschen Profilfilters fr ein offenes Profil 6 4.1 Gausche Gewichtsfunktion fr ein offenes Profil 6 4.2 bertragungsfunktion fr ein offenes Profil .7 4.2.1 bertragungsfunktion des langwelligen Anteils eines offenen Profils .7 4.2.2 bertragungsfunktion des kurzwelligen Anteils eines

26、 offenen Profils .8 4.3 Endeffekte .9 5 Merkmale des Gauschen Profilfilters fr ein geschlossenes Profil 11 5.1 Einleitung . 11 5.2 Gausche Gewichtsfunktion fr ein geschlossenes Profil 11 5.3 bertragungseigenschaft eines geschlossenen Profilfilters . 13 5.3.1 bertragungsfunktion des langwelligen Ante

27、ils eines geschlossenen Profils . 13 5.3.2 bertragungsfunktion des kurzwelligen Profilanteils 14 Anhang A (informativ) Fehler bei der Implementierung fr offene und geschlossene Profile (Faltungsalgorithmus) 16 A.1 Offene Profile 16 A.2 Mathematik fr ein offenes Profil 18 A.3 Geschlossene Profile . 2

28、0 A.4 Mathematik fr ein geschlossenes Profil . 21 A.5 Empfehlungen . 22 Anhang B (informativ) Beispiele . 23 Anhang C (informativ) Zusammenhang mit dem Filter-Matrix-Modell 25 C.1 Allgemeines . 25 C.2 Position im Filter-Matrix-Modell 25 Anhang D (informativ) Zusammenhnge mit dem GPS-Matrix-Modell .

29、26 D.1 Allgemeines . 26 D.2 Informationen ber diesen Teil von ISO 16610 und seine Verwendung . 26 D.3 Position im GPS-Matrix-Modell . 26 D.4 Betroffene Internationale Normen . 26 Literaturhinweise . 27 DIN EN ISO 16610-21:2013-06 EN ISO 16610-21:2012 (D) 3 Vorwort Der Text von ISO 16610-21:2011 wurd

30、e vom Technischen Komitee ISO/TC 213 Dimensional and geometrical product specifications and verification“ der Internationalen Organisation fr Normung (ISO) erarbeitet und als EN ISO 16610-21:2012 durch das Technische Komitee CEN/TC 290 Geometrische Produktspezifikationen und -prfung“ bernommen, dess

31、en Sekretariat vom AFNOR gehalten wird. Diese Europische Norm muss den Status einer nationalen Norm erhalten, entweder durch Verffentlichung eines identischen Textes oder durch Anerkennung bis Februar 2013, und etwaige entgegenstehende nationale Normen mssen bis Februar 2013 zurckgezogen werden. Es

32、wird auf die Mglichkeit hingewiesen, dass einige Texte dieses Dokuments Patentrechte berhren knnen. CEN und/oder CENELEC sind nicht dafr verantwortlich, einige oder alle diesbezglichen Patentrechte zu identifizieren. Dieses Dokument ersetzt EN ISO 11562:1997. Entsprechend der CEN/CENELEC-Geschftsord

33、nung sind die nationalen Normungsinstitute der folgenden Lnder gehalten, diese Europische Norm zu bernehmen: Belgien, Bulgarien, Dnemark, Deutschland, die ehemalige jugoslawische Republik Mazedonien, Estland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Irland, Island, Italien, Kroatien, Lettland, Litauen, L

34、uxemburg, Malta, Niederlande, Norwegen, sterreich, Polen, Portugal, Rumnien, Schweden, Schweiz, Slowakei, Slowenien, Spanien, Tschechische Republik, Trkei, Ungarn, Vereinigtes Knigreich und Zypern. Anerkennungsnotiz Der Text von ISO 16610-21:2011 wurde vom CEN als EN ISO 16610-21:2012 ohne irgendein

35、e Abnderung genehmigt. DIN EN ISO 16610-21:2013-06 EN ISO 16610-21:2012 (D) 4 Einleitung Dieser Teil von ISO 16610 ist eine Norm fr die geometrische Produktspezifikation (GPS) und ist als eine allgemeine GPS-Norm anzusehen (siehe ISO/TR 14638). Sie beeinflusst die Kettenglieder 3 und 5 aller Normenk

36、etten. Der in ISO/TR 14638 angegebene Masterplan gibt einen berblick ber das ISO-GPS-System, von dem dieses Dokument ein Teil ist. Fr dieses Dokument gelten die in ISO 8015 angegebenen grundlegenden ISO-GPS-Regeln und die in ISO 14253-1 angegebenen Entscheidungsregeln gelten fr die in bereinstimmung

37、 mit diesem Dokument festgelegten Spezifikationen, falls nichts anderes angegeben ist. Fr ausfhrlichere Informationen des Zusammenhanges dieses Teils von ISO 16610 mit dem GPS-Matrix-Modell siehe Anhang E. Dieser Teil von ISO 16610 entwickelt die Terminologie und ein Konzept des Gau-Filters. Es hat

38、die bertragung fr die Grenzwellenlnge bei 50 %, denn die kurzwelligen und die langwelligen Anteile des Oberflchenprofils sind voneinander getrennt und knnen rekonstruiert werden, ohne das Oberflchenprofil zu verndern. DIN EN ISO 16610-21:2013-06 EN ISO 16610-21:2012 (D) 5 1 Anwendungsbereich Dieser

39、Teil von ISO 16610 legt die messtechnischen Eigenschaften des Gau-Filters fr die Filterung von Profilen fest. Er legt insbesondere fest, wie langwellige und kurzwellige Komponenten eines Oberflchenprofils getrennt werden. 2 Normative Verweisungen Die folgenden zitierten Dokumente sind fr die Anwendu

40、ng dieses Dokuments erforderlich. Bei datierten Verweisungen gilt nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des in Bezug genommenen Dokuments (einschlielich aller nderungen). ISO/TS 16610-1:2006, Geometrical product specifications (GPS) Filtration Part

41、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 98-3:2008, Uncertainty of measurement Part 3: Guide to the expression of uncertainty in measurement (GUM:1995) ISO/IEC Guide 99:2007,

42、 International vocabulary of metrology Basic and general concepts and associated terms (VIM) 3 Begriffe Fr die Anwendung dieses Dokuments gelten die Begriffe nach ISO/TS 16610-1, ISO/TS 16610-20, ISO/IEC Guide 98-3 und ISO/IEC Guide 99 und die folgenden Begriffe. 3.1 lineare Profilfilter Profilfilte

43、r zur Zerlegung von Profilen in langwellige und kurzwellige Komponenten ISO/TS 16610-20:2006 3.1.1 offenes Profil Oberflchenprofil endlicher Lnge mit zwei Enden ISO/TS 16610-20:2006 3.1.2 geschlossenes Profil verbundenes Oberflchenprofil endlicher Lnge ohne Enden ISO/TS 16610-20:2006 3.1.3 Grenzwell

44、enlnge Wellenlnge eines sinusfrmigen Profils bei der 50 % der Amplitude durch das Profilfilter bertragen werden ISO/TS 16610-20:2006 DIN EN ISO 16610-21:2013-06 EN ISO 16610-21:2012 (D) 6 4 Merkmale des Gauschen Profilfilters fr ein offenes Profil 4.1 Gausche Gewichtsfunktion fr ein offenes Profil D

45、ie Gewichtsfunktion eines offenen Profilfilters (siehe Bild 1) hat die Gleichung einer Gau-Funktion mit der Grenzwellenlnge c , wobei c die Grenzwellenlnge bedeutet. Die Gleichung ist gegeben durch: ( )=21 cecxxs (1) Dabei ist x der Abstand von der Mitte (Maximum) der Gewichtsfunktion; c die Grenzwe

46、llenlnge; eine Konstante, um eine 50-%-bertragungscharakteristik bei der Grenzwellenlnge c zur Verfgung zu stellen. Fr die Implementierung ist die Gleichung der Gewichtsfunktion die folgende: ( )=sonst0-fr12cccccce LxLxsx(2) Dabei ist cL ein Abschneidewert der Gewichtsfunktion (fr empfohlene Werte s

47、iehe Anhang A); 746902,ln= . (3) Der Graph der Gewichtsfunktion ist in Bild 1 gezeigt. DIN EN ISO 16610-21:2013-06 EN ISO 16610-21:2012 (D) 7 Legende X cx Y ( )xsc Bild 1 Gewichtsfunktion eines Gauschen Profilfilters fr ein offenes Profil 4.2 bertragungsfunktion fr ein offenes Profil 4.2.1 bertragun

48、gsfunktion des langwelligen Anteils eines offenen Profils Die bertragungscharakteristik (siehe Bild 2) wird aus der Gewichtsfunktion mittels der Fourier-Transformation ermittelt. Die bertragungscharakteristik der langwelligen Komponente (Mittellinie) ist gegeben durch: =201ceaa(4) Dabei ist 0a die Amplitude eines sinusfrmigen Wellenprofils vor der Filterung; 1a die Amplitude dieses sinusfrmigen Profils in der Mittellinie; die Wellenlnge dieses sinusfrmigen Profils. DIN EN ISO 16610-21:2013-06 EN ISO 16610