[發明專利]零件表面形貌三維高密度點云數據轉化為灰度圖像的方法

有效

• 申請號: 201210046615.9
• 申請日: 2012-02-27
• 公開（公告）號: CN102592284A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 杜世昌;王猛;奚立峰;陳曉波;肯特
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 郭國中

1.一種零件表面形貌三維高密度點云數據轉化為灰度圖像的方法，其特征在于，該方法包括下述步驟：

第一步：通過采用三維高分辨率表面形貌測量技術對零件表面進行測量，得到三維高密度點云數據，該數據以X、Y、Z三維坐標格式顯示，并得到彩色編碼的三維表面形貌圖像；

第二步：讀入三維高密度點云數據，在計算機上利用軟件分別將三維高密度點云數據各點的X、Y、Z三維坐標讀入，存儲為N行3列的矩陣A，其中行數N為點云數量；第一、二列存儲各點的X、Y坐標值，表示各點在零件表面的位置；第三列存儲各點的Z坐標值，表示各點相對于基準面的高度；

第三步：對讀入的三維高密度點云數據進行插值，利用矩陣A第一、二列存儲的各點X、Y的坐標值，生成覆蓋零件表面的X、Y方向的矩形域柵格，通過軟件插值命令將矩陣A中第三列存儲的Z坐標值轉換為柵格各點的值，并存儲為二維矩陣I；

第四步：進行邊界判斷，利用矩陣A中前兩列存儲的X、Y坐標值生成零件表面輪廓，以判斷矩陣I中各元素是否屬于零件表面上的測點，如果小于設定的邊界閾值，則判定該點屬于零件表面測點，并保留該點數值，如果大于設定的閾值，則判定該點不屬于零件表面測點，將該點的值設為空；

第五步：將矩陣I轉換為灰度圖像，將二維矩陣I中每個元素的值轉化為灰度值，并將不屬于零件表面的點設置為背景色，生成能夠有效反映零件表面整體形貌和加工紋理的灰度圖像，最后對灰度圖像進行顯示和處理。

2.根據權利要求1所述的零件表面形貌三維高密度點云數據轉化為灰度圖像的方法，其特征是所說的步驟一中，三維高分辨率表面形貌測量技術的X、Y方向分辨率均為150μm，Z方向測量精度為1μm，點云數據密度可達到每平方毫米40個測點，測點總數可達4百萬點。

3.根據權利要求1所述的零件表面形貌三維高密度點云數據轉化為灰度圖像的方法，其特征是所說的步驟二中，讀入三維高密度點云數據所用的軟件為MATLAB。

4.根據權利要求1所述的零件表面形貌三維高密度點云數據轉化為灰度圖像的方法，其特征是所說的步驟三中，柵格的極值為三維高密度點云數據中X、Y方向的極值，柵格步長根據X、Y方向分辨率設置，應大于等于150μm，插值命令所用的軟件為MATLAB。

5.根據權利要求1所述的零件表面形貌三維高密度點云數據轉化為灰度圖像的方法，其特征是所說的步驟四中，所說的邊界閾值大于等于柵格步長。

6.根據權利要求1所述的零件表面形貌三維高密度點云數據轉化為灰度圖像的方法，其特征是所說的步驟五中，是用MATLAB軟件將二維矩陣I中每個元素的值轉化為像素的灰度，灰度的取值范圍為[0?1]或[0?255]。