金属材料在材料工业中一直占主导地位。在金属材料众多分析方法中，金相分析因其直观简便、成本低的特点，一直是材料科学与工程领域最广泛应用的、易行有效的研究和检验方法。金相分析是金属材料分析研究的重要手段。长期以来，金相分析都是依靠人工观察显微镜下的金相图像，对其进行分析。这种分析结果带有主观性，依赖分析人员的知识和经验。随着计算机技术的发展，金相分析的很多项目可由计算机来承担。计算机技术的引入能大大减少主观成分，减少对技术人员的经验知识要求，而且可以实现定量化和自动化。金相自动化的发展是金相分析的大方向。因为金相图片的复杂性，金相分析知识的专业性，目前只有一部分金相检测项目可由计算机自动完成。使金相计算机检测的自动化、智能化程度进一步提高是本文的主要研究方向。本文在介绍了一些基本概念、原理等后，具体论述了金相分析中的四个重要项目的检测原理和方法，包括晶粒度、钢中非金属夹杂物、共晶碳化物的分析评级及渗层深度的自动测量。以国标对晶粒度的基本定义为基础，文章论述了该方法中应用计算机图像处理技术进行图像尺寸标定、二值化变换、消除噪声、提取晶界和计算晶粒个数，最终计算晶粒度评级参数等过程的算法及实现。提取单像素晶界可解决不同晶粒晶界共用导致的晶粒计数难问题；利用链码计算晶粒个数可通过限制链长在计数的同时把第二相、杂质等去除。以统计学为基础，讨论了如何把国标中的夹杂物评级的定性描述转化为定量描述。在利用数字图像处理提取了夹杂物评级参数后，利用夹杂物计算机评级模型进行自动分类评级。以模糊数学为基础，讨论了如何利用模糊数学建立共晶碳化物评级的数学模型。基于小波多分辨率理论，对渗碳、渗氮金相组织图像的小波波形进行比较研究，尝试利用小波多分辨率理论解决渗层深度的自动测量。最后，介绍了自行开发的金相分析软件OpenPark的结构及功能模块。该软件已成功应用于多个相关企业及科研机构。