1、ICS 17.040.20 J 04 西B中华人民共和国国家标准化指导性技术文件GB/Z 26958.31-2011 /ISO/TS 16610-31 : 20 1 0 产品几何技术规范CCPS)滤波第31部分:稳健轮廓滤波器高斯回归滤波器Geometrical Product Specifications CGPS)一Filtration-Part 31 : Robust profile filters 一-Gaussianregression filters (ISO/TS 16610-31: 2010) 2011-09-29发布2012-03-01实施数码防伪/中华人民共和国国家质量监督
2、检验检疫总局中国国家标准化管理委员会发布GB/Z 26958.31-2011月SO/TS16610-31 :2010 目IJ1=1 GB/Z 26958(产品几何技术规范CGPS)滤波国家标准化指导性技术文件分为89部分，已转化为国家标准化指导性技术文件的有以下9部分:第1部分:概述和基本概念;第20部分:线性轮廓滤波器基本概念;-第22部分:线性轮廓滤波器样条滤波器;-第29部分:线性轮廓滤波器样条小波;第31部分:稳健轮廓滤波器高斯回归滤波器;第32部分:稳健轮廓滤波器样条滤波器;第40部分:形态学轮廓滤波器基本概念;第41部分:形态学轮廓滤波器圆盘和水平线段滤波器;第49部分:形态学轮廓
3、滤波器尺度空间技术。本部分为GB/Z26958的第31部分。本部分按照GB/T1. 1 2009给出的规则起草。本部分使用翻译法等问采用国际技术规范ISO/TS16610-曰:2010(产品几何技术规范CGPS)滤波第31部分:稳健轮廓滤波器高斯回归滤披器。为了便于使用，本部分做了如下编辑性修改:国际技术规范的本部分一词改为指导性技术文件的本部分;删除了国际技术规范的前言和引言;一-在技术内容和编写格式上与该国际技术规范一致。本部分由全国产品几何技术规范标准化技术委员会CSAC/TC240)提出并归口。本部分起草单位:哈尔滨量具刃具集团有限公司、中机生产力促进中心、北京市计量检测科学研究院。本
4、部分主要起草人:郎岩梅、明翠新、吴迅、王欣玲、陈景玉、李海斌。I GB/Z 26958.31-2011/ISO/TS 16610-31 :2010 1 范围产品几何技术规范CGPS)滤j皮第31部分:稳健轮廓滤波器高斯回归滤波器GB/Z 26958的本部分规定了离散的稳健高斯回归滤披器的特性，稳健高斯回归滤波器适用于评定有深谷或高峰等尖峰不连续的表面轮廓。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/Z 26958. 1- 2011 产品几何技术规范CGPS)洁
5、、波第1部分:概述和基本概念CISO/TS 16610-1 :2006 ,IDT) GB/Z 26958.20 -2011 产品几何技术规范CGPS)滤波第20部分:线性轮廓滤波器基本概念CISO/TS16610-20: 2006 , IDT) ISO/TS 16610-30: 2009产品几何技术规范CGPS)滤波第30部分:稳健轮廓滤波器基本概念GcometicalProduct Spccifications C GPS)- Filtration-Part 30: Robust profile filtcrs: Basic con ccpts JJF 1001 通用计量术语及定义(国际计量
6、学通用基础术语CVIM)，BIPM、IEC、IFCC、ISO、IUPAC、IUPAP、OIML)3 术语和定义JJF 1001、GB/Z26958. 1 -2011、GB/Z26958. 20 2011、ISO/TS16610-30: 2009界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1 3.2 3.3 稳健滤波器robust filter 输出数据对输入数据中的特殊现象不敏感的滤波器。回归轮廓滤波器regression profile filter 基于轮廓的局部多项式模型的M估计。稳健高斯回归滤波器robust Gaussian regression filter 基于高斯权函数和双权影响
7、函数的回归滤波器。3.3.1 双权影响函数biweight influence function 尺度不变的不对称函数，用式(1)表示:1 GB/Z 26958.31-2011/ISO/TS 16610-31 :2010 )xx 1(:)丁:l:1:. ( 1 ) 式中:c 尺度参数。4 稳健高斯回归滤波器4.1 权函数稳健高斯回归滤波器的权函数取决于轮廓点的值(到参考线的距离)以及权函数在轮廓线上的位置。4.2 滤波方程4.2. 1 概述稳健高斯回归滤波器源自于普通的离散回归滤波器(见附录A)，令其阶数户=2，用双权影响函数和GB/Z26958.21定义的高斯权函数。当，2，稳健高斯回归滤波
8、器得到高达2叫阶次的形状分量。4.2.2 用于开放轮廓的稳健高斯回归滤波器的滤波方程对于开放轮廓，稳健高斯回归滤波器的滤波方程见式(2): 1的=1 0 OJ x (Xr x S是xX1X Xr x Sk X z;( 2 ) 回归函数扩展为矩阵:1 x,k xL X蚕一. ( 3 ) l工n.kX .k 式中:x l,k = (l走)X 6.x , l二1，n空间变量权函数Sk如式(5)给出:. ( 4 ) qo O川，定TU 叭。0o r, 4Ill-lltl4Ill-Ill-IL一-QU 1lil-tIli-ln 队OO-o 庭n cd nu . ( 5 ) 其中，高斯函数为:Sl.k =
9、才瓦Xexp(一户(技工)2) , l =1， . ( 6 ) 参数为:. ( 7 ) 附加的权为:岛=;1一(与旦)丁，I Zl - Wl I c ,l = 1, . ,n l 0 , I Zl - Wl I c ( 8 ) 2 GB/Z 26958.31-2011/ISO/TS 16610-31 :2010 此附加的权源自有以下参数的双权影响函数:c = 3 X median I z - w I = 4. 417 8 X median I z - w I . ( 9 ) X erf 1 (0. 5) 在默认情况下，c的定义等效于高斯分布轮廓表面粗糙度Rq值的3倍。式中:W(X) 兰波特W(
10、LambertW)函数;erf 1 (x) 反向误差函数;n 轮廓数据点数Ek轮廓坐标的指数，k=l，n;Z 滤波前轮廓的n维向量;w -n维轮廓滤披参考线向量;切是在位置h处的滤波器参考线值;人轮廓滤波器的截止波长;.x二采样间距。注，.向量w为轮廓长波分量(参考线)。轮廓短波分iJ:r可以利用差值向iJ:=z-w获得。注2.对于边界处有深坑和尖峰的轮廓，可以令=0，以增强稳健性。在这种情况下，应先用预滤波技术来消除标称形状。p=o时，滤波方程的结果为:叫-(xJ X Sk x Xk) -1 x XJ X Sk x Z = (.z= 5，.以(Jl)-1 X .z= (5,. x (Jl X
11、 Zl) 1=1 1=1 式中:X. m且Yf4.2.3 用于闭合轮廓的稳健高斯回归滤波器的滤波方程对于闭合轮廓，稳健高斯回归滤波器的滤波方程见式(10): Wk = 1 0 OJ X (XJ X Sk X Xk) -1 x XJ X Sk X Z 回归函数扩展为矩阵:、，nu -/，、. . . 1王l.k工1AXk= ( 11 ) 1王n.k-2 X n.k 式中:王l.k= (l-k+ ) modn-) X .x , l=l ,n 空间变量权函数乞如式(13)给出:. ( 12 ) 了l.kX1 。Sk = 。凡，是X(j2 ,( 13 ) 。o Sn.k X乱其中，高斯函数为:3 G/
12、Z 26958.31-2011/ISO/TS 16610-31 :2010 Sl.k =沽:x CXP-(击;门，1 = 1, A 参数为:附加的权为:-: I h一(三子主)I I ZI一|cI = l飞cJ ,1=1 , ,n l 0 , I ZI -;11 此附加的权源自有以下参数的双权影响函数:J=3mcdm|E品|句4.4178X mcdianjz-;I 在Xerf-1 (0.盯在默认情况下，c的定义等效于高斯分布轮廓表面粗糙度Rq值的3倍。式中:W(X) 0 L兰波特W(LambcrtW)函数;erf -1 (x)-反向误差函数;n 轮廓数据点数;h 轮廓坐标的指数，走二二二1，n
13、;E F 惊波前轮廓的n维n量;W n维轮廓滤波参考线向量;Wk 一在位置h处的滤波器参考线值;c一轮廓滤波器的截止波长;f:. x -采样间距。注，.向世白为轮廓长波成分(参考线)。短波成分r可以利用差irnj主lr二立即获得。. ( 14 ) . ( 15 ) 、.，hu 叮EEA/、. . . . . . . . . . . ( 17 ) 4.2.4 传输特性稳健高斯回归滤波器的技函数取决于轮廓点数值及其在轮廓线上的位置，因此，元法给出其传输特性。5 嵌套指数的推荐值(切除长度值人)2. 5m，8m，25m，80m，250m，O.8 mm , 2. 5 mm , 8 mm , 25 mm
14、 推荐选取嵌套指数值为轮廓数据集中特征宽度的3倍。否则，应从以下数列中选取嵌套指数值:6 滤波器标识本部分规定的稳健高斯回归滤波器标识为:FPRG 参见GB/Z26958. 1的第5章。4 G/Z 26958.31-2011/ISO/TS 16610-31 :2010 附录(资料性附录)应用举例A 本附录给出了稳健高斯回归滤波器(户二2)的应用实例，仅提供参考。图八.1图A.5显示了不同的机加工表面轮廓及计算得到的滤波参考线。儿=0.25mm0.4mm 陶瓷表面轮廓 GB/Z 26958.21 一GB/Z 26958. 31 图A.1人=0.25mm0-.4mm E1刊GBjZ 26958.2
15、1 一一-GB/Z 26958.31 九=0.8mm 就削表面轮廓图A.2I一一巧一-一.GB/Z 26958.21 一一-GB/Z 26958.31 有气孔的烧结表面轮廓图A.3.=0.8 mm 0.8mm E王N一-GB/Z 26958. 21 一一-GB/Z 26958.31 5 磨削表面轮廓图A.4GB/Z 26958.31-2011/ISO/TS 16610-31 :2010 人=0.8mm 0.8mm E-H - - GB;Z 26958.21 - GB;Z 26958.31 车削表面轮廓图A.5。=0.8mm在图A.6图A.8中，显示了有不连续现象的合成轮廓和计算出的参考线。_L
16、 0.8 mm E立DH有尖峰的表面轮廓GB;Z 26958.21 图A.6GB;Z 26958.31 0.8m】。=0.8mm.牛、1_-、飞飞1/ 、马1、 飞、;1 /_.、飞KJ/飞、.E-u-D 有凹谷和凸起的表面轮廓GB;Z 26958.21 图A.7GB;Z 26958. 31 九=0.8mm 3xzoom 。.8mmEZCH 有向上斜率的表面轮廓一._.GB;Z 26958. 21 图A.8一-GB;Z 26958.31 6 GB/Z 26958.31-2011/ISO/TS 16610-31 :2010 附录B(资料性附录)与滤波矩阵模型的关系B. 1 概述有关滤波矩阵模型的详细资料请见GB!Z26958. 1。B.2 在滤波矩阵模型中的位置GB/Z 26958的本部分是专用滤波器文件，在滤波矩阵模型中的位置见图B.L主价18.00元如有印装差错由本社发行中心调换版权专有侵权必究举报电话:(010)68510107GB/l 26958.31-2011 打印H期:2012年2月9门F002A
