图像分析技术在定量金相分析中的应用

     定量金相过程中涉及大量的测量工作，例如,采用计点分析法时，通常利用金相显微镜目镜中的二维测试网格来实施人工数点测量。然而,人工测量费时、枯燥、工作量大。早期,图像分析仪曾一度用于金相照片的获取、图像处理与分析。图像分析仪主要由成像系统、图像处理与分析系统、输出外围系统组成。随着计算机硬件和软件的迅速发展,目前除了显微镜成像系统自带的简单图像处理与分析工具外，一些专门的图像处理和分析软件也发展迅速。

      图像分析是利用数学模型并结合图像处理的技术来分析图像的底层特征和上层结构,从而提取具有一定智能性的信息过程。图像主要指数字图像,其获取主要是利用数码照相机等设备。目前,金相实验室获取的金相照片都已经是按照数字格式进行的存储,因此图像分析之前不需进行特殊的操作。而若是分析前人留存的实物照片,则还需要利用扫描仪等进行数字化转换。

      图像处理技术是图像分析的基础。对采集来的金相照片进行金相分析时,应首先对图像进行预处理,包括图像的清洁、图像复原、图像增强等。这是由于采集条件的不同,很难保证金相照片符合分析要求。对于批量分析的照片，要保证一致性。这也需要应用图像处理技术进行预备处理。

      完成了图像的清洁、使图像达到可以分析的程度后,即可进行图像分析。定量金相中的图像分析主要是测量工作。要想对金相照片中的待测对象进行测量，首先要进行图像分割,即将图像中的感兴趣区域（Region of Interest，ROI）从其背景区分出来。对于图像分析而言，这是最重要的一步,有时也是最难的一步。图像分割的方法有许多种，如基于边界的分割、基于灰度的分割（阈值法)、基于区域的分割(区域生长)等。这些方法各自原理不同,需要在定量金相图像分析时按照情况合理选择。

      图像分割完毕后,剩余的工作基本上就是图像测量工作。图像分割的结果一般是二值化的数字图像,此时，对图像进行面积测量是一项非常简单的工作。例如,利用VV=AA测量第二相粒子的体积分数,在二维截面上,用计算机计量出二值化图像中黑白二色像素各占多少，即可迅速得到AA的值。

      可见，应用图像分析进行定量金相关键点还是在图像分割方面。一般情况下,图像分割精确度高，测量结果可靠性也高。有时还可以利用数学形态学的方法对二值图像进行适当的处理以进一步提高精度。

      定量金相的图像分析显然需要计算机软件的协助。除了专门软件之外，当前一些常用的图像处理软件如Adobe Photoshop等大都能或多或少的实现图像分析任务。其他一些常用的分析软件如 Image Tool .lmage Pro Plus,lmageJ等对图像分析来说更为实用。当然，现在也专门用于金相分析的金相图像评级软件。定量金相过程中有时也需要用到一些更为深入的图像分析技术、如滤波、傅里叶变换等。这些可以参考更为专业的图像外理、图像分析书籍。相关资料的获取都很方便。