定量金相学(Quantitative Metallography)是通过测量和分析二维金相试样的参数以确定合金成分、组织和性能间的定量关系的学科,是体视学(Stereology)在金相学的应用.定量金相技术与数字图像处理、计算机技术相结合产物——定量金相分析软件在材料科学研究中具有重要的作用.论文中,重点对晶粒度计算、合金中第二相组织的特征参数测量以及单像素宽晶界中沉淀相提取算法进行了研究.解决了晶粒度计算中直线段与曲线求交出现的问题;提出并实现了全部基于Freeman的颗粒分析算法;对单像素宽晶界中沉淀相的提取算法做了初步探讨,实现了沉淀相与晶界的分离.论文利用面向对象技术完成了"自动图像分析"系统(AIA)的框架搭建,界面设计以及图像处理模块和金相分析模块的开发,并为图像采集模块预留了接口.图像处理模块完成BMP格式图像文件的读取,然后根据金相分析的特定要求进行相应的图像处理,之后负责图像文件的保存工作,该模块中包含了大量的图像处理功能,另外还有一些图形编辑功能;金相分析模块可以实现晶粒度的计算,合金中第二相组织基本特征参数的测量;对目标颗粒可以设置灰度值、伪彩色以便更容易分析;提供了金相参数的分析报告与查询功能.最后,将AIA系统应用于国家863项目"高强高韧铝合金的研究及产业化"和973项目"高强铝合金的基础研究"中,对两种具有代表性的金相图片进行计算,结果表明,AIA系统满足工程实际的需要.