[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

摘要

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。属于零件表面形貌检测和点云数据处理技术领域。本发明方法包括：首先，通过三维高分辨率表面形貌测量技术测量零件表面得到三维高密度点云数据。然后，利用MATLAB软件读入三维高密度点云数据，通过插值命令将点云数据的Z坐标值转换为栅格各点的值，存储为二维矩阵I，并剔除矩阵I中不属于零件表面的元素。最后将矩阵I转换为灰度图像。本发明生成的灰度图像，能够覆盖整个零件表面，有效的反映零件表面整体形貌和加工纹理，改进了传统图像采集系统需通过局部图像匹配、拼接获取零件表面全貌的缺点和三维高分辨率表面形貌测量技术反映加工纹理特征方面的不足。

主权项

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。