[发明专利]零件表面形貌三维高密度点云数据转化为灰度图像的方法

权利要求书

1.一种零件表面形貌三维高密度点云数据转化为灰度图像的方法，其特征在于，该方法包括下述步骤：

第一步：通过采用三维高分辨率表面形貌测量技术对零件表面进行测量，得到三维高密度点云数据，该数据以X、Y、Z三维坐标格式显示，并得到彩色编码的三维表面形貌图像；

第二步：读入三维高密度点云数据，在计算机上利用软件分别将三维高密度点云数据各点的X、Y、Z三维坐标读入，存储为N行3列的矩阵A，其中行数N为点云数量；第一、二列存储各点的X、Y坐标值，表示各点在零件表面的位置；第三列存储各点的Z坐标值，表示各点相对于基准面的高度；

第三步：对读入的三维高密度点云数据进行插值，利用矩阵A第一、二列存储的各点X、Y的坐标值，生成覆盖零件表面的X、Y方向的矩形域栅格，通过软件插值命令将矩阵A中第三列存储的Z坐标值转换为栅格各点的值，并存储为二维矩阵I；

第四步：进行边界判断，利用矩阵A中前两列存储的X、Y坐标值生成零件表面轮廓，以判断矩阵I中各元素是否属于零件表面上的测点，如果小于设定的边界阈值，则判定该点属于零件表面测点，并保留该点数值，如果大于设定的阈值，则判定该点不属于零件表面测点，将该点的值设为空；

第五步：将矩阵I转换为灰度图像，将二维矩阵I中每个元素的值转化为灰度值，并将不属于零件表面的点设置为背景色，生成能够有效反映零件表面整体形貌和加工纹理的灰度图像，最后对灰度图像进行显示和处理。

2.根据权利要求1所述的零件表面形貌三维高密度点云数据转化为灰度图像的方法，其特征是所说的步骤一中，三维高分辨率表面形貌测量技术的X、Y方向分辨率均为150μm，Z方向测量精度为1μm，点云数据密度可达到每平方毫米40个测点，测点总数可达4百万点。

3.根据权利要求1所述的零件表面形貌三维高密度点云数据转化为灰度图像的方法，其特征是所说的步骤二中，读入三维高密度点云数据所用的软件为MATLAB。

4.根据权利要求1所述的零件表面形貌三维高密度点云数据转化为灰度图像的方法，其特征是所说的步骤三中，栅格的极值为三维高密度点云数据中X、Y方向的极值，栅格步长根据X、Y方向分辨率设置，应大于等于150μm，插值命令所用的软件为MATLAB。

5.根据权利要求1所述的零件表面形貌三维高密度点云数据转化为灰度图像的方法，其特征是所说的步骤四中，所说的边界阈值大于等于栅格步长。

6.根据权利要求1所述的零件表面形貌三维高密度点云数据转化为灰度图像的方法，其特征是所说的步骤五中，是用MATLAB软件将二维矩阵I中每个元素的值转化为像素的灰度，灰度的取值范围为[0 1]或[0 255]。