金相顯微鏡是用于觀察金屬內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)的重要光學(xué)儀器，金相分析是對金屬進行研究和性能測試的重要手段，在金相顯微鏡下觀察，絕大多數(shù)的金屬材料是由許多細小的晶粒組成，晶粒與晶粒之間由晶界分隔開，由于金屬中的晶粒個體大小各異，而晶粒個體通常不能決定金屬的性能，分析某粒晶粒的大小因而沒有特別意義，晶粒度往往表征的是晶粒的平均尺寸。由于金相顯微鏡原始圖像往往存在噪聲，晶粒與晶界間大多數(shù)情況下不是很清晰，不便于計算機分析，因此有必要在計算機自動分析前進行適當(dāng)?shù)念A(yù)處理。

預(yù)處理包括晶粒計數(shù)、晶粒度估算、晶粒面積估算和晶粒直徑估算，單位面積中晶粒的數(shù)v與晶粒的尺寸有關(guān)，晶粒的大小對金屬的拉伸強度、韌性、塑性等機械性質(zhì)有決定性的影響。因此晶粒的計數(shù)在金相分析中具有相當(dāng)重要的意義。金屬晶粒的尺寸(或晶粒度)對其在室溫及高溫下的機械性質(zhì)有決定性的影響，晶粒尺寸的細化也被作為鋼的熱處理中重要的強化途徑之一。因此，在金屬性能分析中，晶粒尺寸的估算顯得十分重要。在平面圖像中，晶粒的晶粒度有時由其面積來表征。晶粒的面積定義為：在數(shù)字圖像中，晶粒的面積就是其所占的像素數(shù)。單個晶粒的面積沒有實際意義，但一定區(qū)域中所有晶粒的平均面積卻可以用來反映金相的晶粒度。更多時候，晶粒尺寸是由其直徑來表征的。例如，許多金屬的屈服應(yīng)力sy和晶粒直徑d之間滿足Hall—Petch關(guān)系：式中s0和ky為常數(shù)。G見，晶粒直徑的計算是很有必要的。