measure op• データ種: signal → table
• 呼び出し: import roughness; roughness.profile_params(p, dx=1.0, n_sampling=5) (または opsroughness.get("profile_params"))
断面の粗さパラメータ Ra/Rq/Rz/Rt/Rp/Rv/Rsk/Rku(ISO 4287)。
引数
p 帯域処理済みの断面(1 次元)。
dx 標本間隔。パラメータ自体には効かないが `sampling_length` の
報告に要る(単位を持たせないと Rz の条件が書けない)。
n_sampling 基準長さの分割数。ISO 4287 の既定は 5。
★ Rz と Rt を両方返す —— 定義差をここで消す
ISO 4287 の Rz は「評価長さを `n_sampling` 等分し、各区間の
最大山高さ + 最大谷深さを平均したもの」。一方 Rt は評価長さ全体の
最大高低差。同じ断面でも値が違い、しかも文献や装置によって
「Rz」がどちらを指すか揺れる。両方返せば取り違えようがない。
実測(512 点、λc=80 µm で切った断面。深い傷を 1 本含む行を選んだ):
Rz(5 区間の平均) 1.5076
Rz_max(区間の最大) 5.4706
Rt(評価長さ全体) 5.4706
Rt / Rz 3.63
傷が 1 区間にしか無いので、5 区間の平均が傷の寄与を 1/5 に薄める。
同じ断面で 3.6 倍違う数字が、どちらも「Rz」と呼ばれている。
同じ行から傷だけ抜くと Rt/Rz = 1.21 まで下がる ——
差が開くのは孤立した特徴があるときだけなので、
「うちの装置では一致するから同じ」は反例に当たっていないだけ。
★ 落とし穴 —— 断面 1 本の Rz は面の Sz を代表しない
加工目が行方向に走る面(512x512、深い傷 4 本、λc=80 µm)で、断面を
171 本ずつ取った実測:
• 目に直交する列方向の Rq は、平行な行方向の 2.67 倍
(0.1853 対 0.0694)。同じ表面・同じ装置で、向きが違うだけ。
• 行方向の Rt は最小 0.2765 / 最大 5.4706 で 19.8 倍ばらつく。
• 面の Sz(5.9694)の 8 割に届く断面は 171 本中 6 本(3.5 %)。
Rq は数本で足りるが Rz は足りない —— **同じ 1 次元断面でも、
パラメータごとに必要な本数が違う。** Rz を報告するなら本数と向きを
必ず添えること。
定義の細部(規格からの逸脱をここに明示する)
• 基準線は評価長さ全体の平均線(最小二乗直線ではない)。傾きは
surface_form_remove か surface_filter で先に除いておくこと。
• Rp / Rv / Rsk / Rku は評価長さ全体で計算する(区間平均ではない)。
• 評価長さが `n_sampling` で割り切れないときは余りを捨てる。捨てた
点数は `dropped_samples` で返す。
fail-closed
• 1 次元でない / 8 点未満 / NaN・Inf を含む。
• `n_sampling` が 1 未満、または区間あたり 4 点未満になる。
• 断面が完全に平坦(Rq=0)。
• サンプルデータ カタログ(DL URL / ライセンス) — 2-D は skimage.data(BSD/public)+ 合成、3-D は実データ源(Stanford/PDS 等)の DL URL。
• 演算子の来歴・参考文献 — この op 族の元になった研究/手法の出典。
• アルゴリズムの正典(著者・年)と用途は上記ファミリ使い方ガイドに記載。
• poc_surface_roughness — py -3.11 examples/poc_surface_roughness.py
table を入力に取れる)—
measure)*Provenance: roughness.py — ROUGHNESS operator registry. この per-op ノートは tools/opdocs.py md が自動生成(手編集しない)。*
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