20世纪70年代以来,半固态成形技术发展迅速,取得了很大的进展,但是半固态金相组织的分析和计算都是传统的定性和半定量的方法。随着定量金相和体视学的发展,人们也在研究材料显微组织与成分及性能之间的有规律的函数关系。但是在确定这种规律的过程中,需要测定金相组织的特征参数。如果依靠手工的方法进行测定不仅计算结果不够准确,而且测定过程繁琐,工作量巨大。近年来,随着计算机图像处理技术和定量金相的发展,基于图像处理的定量金相分析引起了广泛的关注。本文较全面地研究了图像处理的理论及方法和金相分析技术,以实现半固态镁合金的定量金相分析为目标,利用MATLAB编程,设计完成了一个界面友好,使用方便的金相分析系统。本论文主要研究内容及成果表现在:1.对半固态灰度图像进行分析,利用常用的阈值化法、FCM聚类法和数学形态学算法对金相图像进行分割,分析了分割效果。提出了一种基于金相图像三维直方图的FCM分割算法及其改进的模糊核聚类KFCM算法,提高了分割效率,并得到了好的分割效果。2.利用数学形态学知识,针对数学形态学单尺度结构元素的局限性,提出了基于数学形态学的多尺度开运算,并有很好的分割半固态金相图像效果。3.对分割后的半固态金相图像,统计出了图像中各个目标物的个数,提取出了图像中目标晶粒的面积、周长、形状因子等组织特征参数。4.采用面积法、截线法对半固态金相进行晶粒度评级;用MATLAB实现系统的集成,完成特征参数的保存。