GB Z 26958.49-2011 产品几何技术规范(GPS).滤波.第49部分：形态学轮廓滤波器.尺度空间技术.pdf

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1、ICS 17.040.20 J 04 中华人民共和国国家标准化指导性技术文件GB/Z 26958.49-20门/ISO/TS16610-49: 2006 产品几何技术规范CGPS)滤波第49部分:形态学轮廓滤波器尺度空间技术Geometrical Product Specification (GPS)一Filtration-Part 49: Morphological profile filter: Scale space techniques (ISO/TS 16610-49: 2006 , IDT) 2011-09-29发布数码防伪中华人民共和国国家质量监督检验检茂总局中国国家标准化管理委

2、员会2012-03-01实施发布GB/Z 26958.49-2011/ISO/TS 16610-49: 2006 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;一第29部分:线性轮廓滤波器样条小波;-一第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49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同采用国际技术规范ISO/TS16610-49 :2006(产品几何技术规范CGPS)滤波第49部分:形态学轮廓滤波器尺度空间技术。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: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:中国计量学院、中机生产力促进中心、华中科技大学。本部分主要起草人:赵军、明翠

4、新、刘晓军、王欣玲、王忠滨、陈景玉、李海斌。I GB/Z 26958.49-2011 /ISO/TS 16610-49: 2006 1 范围产品几何技术规范CGPS)滤波第49部分:形态学轮廓滤波器尺度空间技术GB/Z 26958的本部分规定了形态尺度空间技术，并给出尺度空间技术的基本术语及其用法。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(GPS)滤披第1部分:概述和基本概念(ISO/TS 16610-1:

5、2006 , IDT) GB/Z 26958.40-2011 产品几何技术规范(GPS)滤波第40部分:形态学轮廓滤波器基本概念CISO/TS16610-40: 2006 , IDT) 3 术语和定义GB/Z 26958. 1-2011、GB/Z26958.40 -2011界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3. 1 尺寸分布size distribution 满足筛选准则的可索引的开操作集合。3. 1. 1 开操作opening 形态学滤波器腐蚀后再膨胀的形态学操作。注:开操作既是形态学滤波器，也是形成其他形态学滤波器的两个基础构造单元之一。3.2 反尺寸分布anti-size distr

6、ibution 满足筛选准则的可索引的闭操作集合。3.2. 1 闭操f乍closing 形态学滤波器膨胀后再腐蚀的形态学操作。注:闭操作既是形态学滤波器，也是形成其他形态学滤波器的两个基础构造单元之一。3.3 筛选准则sieve criterion 对部分表面先后应用两种基本映射与仅应用其中种基本映射完全等同，t!IJ该基本映射具有最高嵌套指数的准则。注:用映射的数学术语表述如下:1 GB/Z 26958.49-2011 /ISO/TS 16610-49: 2006 PM(PM(SP I NI,) I NI，)二PM(SPI NI)其中，NI= rnax(NI, , NI,) ( 1 ) 式中

7、=3.4 3.5 SP 部分表面。尺度scale 尺寸分布或反尺寸分布中的索引|参数。注，:尺寸分布和反尺寸分布通常组成连续实尺度，其中正尺度使用尺寸分布，负尺度使用负尺度值的反尺寸分布。注2:尺度是一个嵌套指数。尺度空间scale space 具有单调性的尺寸分布或反尺寸分布。3.5.1 单调性monotone pt叩erty如果信号特征(轮廓/表面在某一尺度出现，则该信号特征在该尺度空间直到零尺度都存在。3.6 交替对称滤波器时ternatingsymmetrical filter 满足筛选准则，能够去除低于给定尺度的峰谷特征信号的形态学滤波器。4 尺度空间背景4. 1 概述本部分所规范的

8、尺度空间技术应具有1.2、1.3、4.4、5.1、5.2和5.3所描述的特性。尺度空间是将信号(轮廓/表面)分解成不同尺度对象的方法。尺度宅问的个特点是，如果信号特征(轮廓/表面)在某一尺度出现，则该信号特征在该尺度空间直到零尺度都存在。这就是所谓的单调性，因为特征的数量必然是尺度的单调递减函数。为了定义尺度宅间，需要定义信号特征(轮廓/表面)的尺度。尺寸和反尺寸分布的概念是定义信号特征(轮廓/表面)所包含尺度的通用数学方法。注:附录A中给出了尺度空间的例子。附录B中给出了形态学轮廓滤波器中尺度空间概念的关系图。附录C中给出了与滤波矩阵模型的关系。4.2 尺寸分布和反尺寸分布筛选法是一个普遍采

9、用的尺寸筛分技术。从物理意义上讲，筛选就是以一系列网孔大小递减的筛子对小的固体颗粒进行筛分。首先，为将不同大小的颗粒筛分，让包含不同尺寸的颗粒全部穿过这一系列筛子(一种变换)，从而将不同尺寸的颗粒筛分。然后，计算或称量每一筛子中得到的颗粒数量，从而得到所有颗粒大小分布的直方图。玛瑟龙CMathcron)首次从数学上定义尺寸的概念。他说明，一个满足筛选准则，并由称作尺度的正数索引的开操作系列，能够用于定义尺寸和尺寸分布的概念，类似于如上所述的颗粒筛选。因为尺寸分布是基于开滤波器系列的，因而能够测量信号/图像峰的宽度。使用特定尺度的开滤波器可以剔除宽度小于该尺度的峰(见图1)。基于闭滤波器系列的反

10、尺寸分布，可用来测量信号/图像谷的宽度。使用特定尺度的闭滤波器可以剔除宽度小于该尺度的谷(见图1)。2 GB/Z 26958.49-2011 /ISO/TS 16610-49: 2006 B .r飞.C 说明:A 初始轮廓;B 利用水平线段闭操作后轮廓;C 利用水平线段开操作后轮廓。注:图中阐明的过程剔除了宽度小于构造元素尺寸的特征，例如构造元素尺寸为20图1以尺寸为2的水平统段构造元素进行闭操作和开操作4.3 交替对称滤波器特定尺度的开滤波器从尺寸分布中剔除宽度小于该尺度的峰，同样尺度的闭滤波器从反尺寸分布中剔除宽度小于该尺度的谷。为了同时剔除宽度小于给定尺度的峰和谷，需要采用交替对称滤波器

11、。为了同时剔除峰和谷，需要联合采用分别基于尺寸分布和反尺寸分布的开操作和闭操作。可以看出，对于某一特定尺度J，只有四种不同的可能方式组成开滤波器Oj和闭滤波器Cj:a) mj=OjCjC)J b) nj=CJOjC)J c) rj=CjOjCjC )J d) 5j=OjCj OjC )J 对于给定尺度1，可以定义如下阿种交替对称滤波器:M筛:Ma二mmZm3mi-mimi-lm3mZmN筛:Ni=nnZn3ni-l叩1i一1叫叫nR筛:Ri二rrZr3 ri lrir i-l r3 rZr S筛:5 i =5 5Z53Si一5山1535ZS其中下标数字的增加表示尺度的增加(即如果u图2尺度空间

12、梯阶结构的示意图4.4 嵌套数学模型阶梯结构自然地派生出一套表面嵌套数学模型，第t个模型:modeli由Cd1,d2 ,d3 ,. ,d ，5)重构得到。模型的尺度等问于截止波长人。传递带宽可以使用嵌套数学模型计算两个给定模型的高度差来定义，如:，modelii二modeli一modeJl ，i- A 0.01 0.005 o O. 2 O. 4 O. 6 O. 8 1. 2 1. 4 1. 6 1. 8 2 X 图A.8使用水平线段构造元素对陶瓷轮廓操作结果的差别11 GB/Z 26958.49-2011 /ISO/TS 16610-49: 2006 12 附录B(资料性附录)概念关系图F面

13、是GB/Z26958的本部分的概念关系图。3.1.1开操作3.3筛选准则3.4尺度3.5.1单调性3.5尺度安问GB/Z 26958. 40 形态学滤波器3.2.1闭操作GB/Z 26958.49一2011/ISO/TS16610-49: 2006 附录C(资料性附录)与滤波矩阵模型的关系滤波矩阵模型详见GB/Z26958. L GB/Z 26958的本部分是一个规范文件，它影响轮廓滤波器形态学的栏中滤披器，在矩阵模型中的位置见图C.l。 线性的稳健的形态学的线性的稳健的形态学的基本概念第20部分第30部分第40部分第60部分第70部分第80部分专用滤波器第2125部分第3135部分第4145

14、部分第6165部分第7l75部分第8185部分如何滤波第2628部分第3638部分第4648部分第6668部分第7678部分第8688部分多分辨率第29部分第39部分第49部分第69部分第79部分第89部分a包含在第1部分巾。图C.1与滤波矩阵模型的关系13 GB/Z 26958.49-2011 /ISO/TS 16610-49: 2006 附录D(资料性附录)与GPS矩阵模型的关系GPS矩阵的全部详情见GB!Z20308 2006 0 D.1 本部分信息及其应用GB/Z 26958的本部分定义了用于包络尺度空间技术的基本术语。D.2 在GPS矩阵模式中的位置GB/Z 26958的本部分是GP

15、S综合标准，它影响GPS通用标准矩阵中所有标准链的链环3和链环5，如图D.l所述。D.3 相关的标准GPS 基础标准GPS综合标准GPS通用标准链环号1 2 尺寸距离半径角度与基准元关的线的形状与基准有关的线的形状与基准元关的面的形状与基准有关的面的形状方向位置因跳动全跳动基准粗糙度轮廓波纹度轮廓原始轮廓表面缺陷棱边图D.1在GPS矩阵模型中的位置相关的国家标准为图D.l所示标准链所带及的标准。14 3 4 5 6 卜一一GB/Z 26958.49-2011 /ISO/TS 16610-49: 2006 参考文献Ll J GB/T 6062 2009产品几何技术规范CGPS)表面结构轮廓法接触

16、(触针)式仪器的标称特性2J GB/Z 20308 - 2006 产品几何技术规范CGPS)总体规划3J GB/Z 26958.11一2011(ISO/TS 16610-41: 2006) 产品几何技术规范CGPS)滤波第41部分:形态学轮廓滤波器圃盘和水平线段滤波器4J MATHERON ,G. ,Random Sets and Integral Geometry,ohn Wilcy & Sons ,New York 1975 5J SERRA,. ,Image analysis and mathematical morphology vol1 ,Acadcmic Prcss,New Yor

17、k,1982 6J SERRA,. Ced) , Imagc analysis and mathcmatical morphology vol 2, Acadcmic Prcss, Ncw York,1988 OONHm723二吃。自-FON-s.NN固。中华人民共和国国家标准化指导性技术文件产品几何技术规范(GPS)滤波第49部分:形态学轮廓滤波器尺度空间技术GB/Z 26958.49. 2011/ISO/TS 16610-49:2006 美中国标准出版社出版发行北京市朝阳区和平里西街币2号(100013)北京市西城区三里河北街16号(100045)网址总编室:(010)64275323发行巾心:(00)51780235读者服务部:(010)68523946中国标准出版社秦皇岛印刷f印刷各地新华书店经销9倍印张1.25 字数31千字2012年1月第一次印刷开本880X12301/16 2012年1月第一版焚书号:155066. 1一4397721. 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)68510107定价GB/l26958.49-2011 打印忖期:2012年2月9HF002A