随着近年来大气污染的触目惊心,PM2.5居高不下,其主要有三个来源:机动车尾气排放、燃煤和扬尘。而随着时代的发展,汽车成为了重要的代步工具,由此带来了机动车的尾气排放量日益增加。与此同时国内工程施工机械也稳步增加,因此柴油机因拥有高热效率、省油、寿命长以及动力性优越等优点而被广泛地使用,但由于柴油相对汽油有较高的碳元素百分含量,造成柴油机颗粒物排放量要远远高于汽油机的排放量,降低柴油机排气污染因此成为一个迫切而重要的研究课题。为了减少柴油颗粒物排放量,则必须研究柴油机中颗粒物的生成机理。高分辨率透射电镜拍摄的柴油机颗粒物碳烟具有所见即所得的直观性,能够直接观察到碳烟中原子水平的微晶结构,有力地促进了颗粒物生成机理的研究,同时为了量化碳烟中微晶的形态特征必须使用图像处理方法对高分辨率透射电镜图像进行特征提取与分析,本文即是在此背景下的关于碳烟图像中微晶的特征提取研究。本文关于碳烟图像中微晶的特征提取主要分为三个部分:碳烟的图像处理方法,基于模糊推理的微晶修正,微晶结构特征的提取方法。本文的研究相对于已有的碳烟微晶特征提取研究,具有以下的优势:(1)组合使用Tophat和DFT带通滤波来增强碳烟图像中的微晶,Tophat具有抑制噪声,优化碳烟图像DFT的带通频段,同时使用增强滤波增强带通频段,取得了较好的微晶增强效果。(2)基于模糊推理对微晶进行了修正,针对Y型或T型微晶的打断和所有两端点微晶的连接设计了模糊推理规则,合理保证了微晶结构特征的可靠性,特别地模糊推理易于引入先验知识,增加适合于问题领域的偏好,保证了模型的简单有效。(3)通过提取标准碳的高清透视电镜图像中其层间间隔特征验证了算法的准确性,其微晶平均层间间隔最大误差小于0.018nm,平均误差约为0.0072nm,满足了高精度使用要求。(4)最大程度增加了算法和软件的自动化程度,编写了图像对比插件,极大的方便了算法设计过程和使用时的参数调整。