ภายใต้กล้องจุลทรรศน์ทางโลหะวิทยา จะทำการวิเคราะห์รูปแบบโลหะต่างๆ
เป็นเวลาหลายปีที่คนงานด้านโลหะวิทยาได้อธิบายคุณลักษณะของโครงสร้างจุลภาคของวัสดุโลหะในเชิงคุณภาพผ่านการสังเกตด้วยกล้องจุลทรรศน์บนพื้นผิวขัดเงาของตัวอย่างโลหะวิทยา หรือประเมินโครงสร้างจุลภาค ขนาดเกรน และวัสดุที่ไม่ใช่โลหะโดยเปรียบเทียบกับรูปภาพมาตรฐานต่างๆ ของผสมและอนุภาคเฟส ฯลฯ วิธีการนี้ไม่มีความแม่นยำมากนัก และการประเมินมีความเป็นตัวตนอยู่มาก ดังนั้นความสามารถในการทำซ้ำของผลลัพธ์จึงไม่เป็นที่น่าพอใจ และทั้งหมดนี้ได้รับการขัดเกลาในตัวอย่างทางโลหะวิทยา มีช่องว่างบางอย่างระหว่างผลลัพธ์ที่วัดได้บนระนาบสองมิติของพื้นผิวและคำอธิบายเนื้อเยื่อจริงในพื้นที่สามมิติ การเกิดขึ้นของสเตอริโอวิทยาสมัยใหม่ทำให้ผู้คนมีศาสตร์ในการประมาณค่าจากภาพสองมิติไปสู่อวกาศสามมิติ กล่าวคือ ข้อมูลที่วัดบนระนาบสองมิติและรูปร่าง โครงสร้างจุลภาคทางทฤษฎี ขนาด ปริมาณ และรูปร่างของวัสดุโลหะ ในพื้นที่สามมิติ เป็นวิทยาศาสตร์ที่เชื่อมโยงโครงสร้างเชิงพื้นที่ รูปร่าง ขนาด ปริมาณ และการกระจายตัวของวัสดุสามมิติเข้ากับฟังก์ชันทางกล และให้ข้อมูลการวิเคราะห์ที่เชื่อถือได้สำหรับการประเมินวัสดุทางวิทยาศาสตร์
เนื่องจากโครงสร้างจุลภาคและส่วนผสมที่ไม่ใช่โลหะในวัสดุโลหะมีการกระจายไม่เท่ากัน การกำหนดพารามิเตอร์ใดๆ จึงไม่สามารถกำหนดได้โดยการวัดมุมมองหนึ่งหรือหลายมุมมองด้วยกล้องจุลทรรศน์ด้วยสายตามนุษย์ และจำเป็นต้องใช้วิธีการบัญชีเพื่อกำหนด เพียงพอ มีเพียงการทำงานคำนวณจำนวนมากพร้อมขอบเขตการมองเห็นที่มากขึ้นเท่านั้นที่จะรับประกันความน่าเชื่อถือของผลการวัดได้ สมมติว่ามีเพียงดวงตาของมนุษย์เท่านั้นที่ใช้ในการประเมินการมองเห็นด้วยกล้องจุลทรรศน์ ความแม่นยำ ความสม่ำเสมอ และความสามารถในการทำซ้ำก็ต่ำ และความเร็วในการระบุก็ช้ามาก และบางส่วนก็ไม่สามารถทำได้เนื่องจากมีภาระงานหนัก เครื่องวิเคราะห์ภาพแทนที่การสังเกตและการคำนวณด้วยตามนุษย์ด้วยเลนส์อิเล็กทรอนิกส์ขั้นสูงและเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์ สามารถทำการวัดและประมวลผลข้อมูลได้อย่างยืดหยุ่นและแม่นยำโดยมีความสำคัญในการคำนวณ นอกจากนี้ยังมีความแม่นยำสูงและความสามารถในการทำซ้ำที่ดี หลีกเลี่ยงการรักษา อิทธิพลของปัจจัยที่มีต่อผลการประเมินทางโลหะวิทยาและคุณลักษณะอื่น ๆ และการดำเนินการนั้นง่ายดายและสามารถพิมพ์รายงานการวัดได้โดยตรง ซึ่งกลายเป็นวิธีที่ขาดไม่ได้ในการวิเคราะห์ทางโลหะวิทยาเชิงปริมาณที่ เวลานั้น.
เครื่องวิเคราะห์ภาพด้วยกล้องจุลทรรศน์เป็นเครื่องมือที่ทรงพลังสำหรับการวิจัยเชิงโลหะวิทยาเชิงปริมาณเกี่ยวกับวัสดุ และยังเป็นตัวช่วยที่ดีสำหรับการตรวจสอบโลหะวิทยารายวัน ซึ่งสามารถหลีกเลี่ยงข้อผิดพลาดเชิงอัตนัยที่เกิดจากการประเมินด้วยตนเอง จากนั้นจึงหลีกเลี่ยงปรากฏการณ์ไร้สาระ แม้ว่าจะเป็นไปไม่ได้และไม่จำเป็นที่จะใช้เครื่องวิเคราะห์ภาพทุกครั้งในการตรวจสอบทางโลหะวิทยารายวัน แต่เมื่อคุณภาพผลิตภัณฑ์ผิดปกติหรือระดับโครงสร้างทางโลหะวิทยาอยู่ระหว่างคุณสมบัติและไม่ผ่านคุณสมบัติและไม่สามารถตัดสินได้ เครื่องวิเคราะห์ภาพสามารถใช้เพื่อวิเคราะห์ได้ จะดำเนินการ การวิเคราะห์เชิงปริมาณเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่แม่นยำและรับประกันคุณภาพของผลิตภัณฑ์ การใช้เครื่องวิเคราะห์ภาพในการวิเคราะห์ทางโลหะวิทยาได้ขยายรายการการตรวจจับของการตรวจสอบทางโลหะวิทยา ส่งเสริมการปรับปรุงระดับการตรวจจับ และยังมีประโยชน์อย่างมากในการปรับปรุงคุณภาพของบุคลากรในการตรวจจับ
ระบบของเครื่องวิเคราะห์ภาพคือระบบสร้างภาพด้วยแสงที่ประกอบด้วยกล้องจุลทรรศน์โลหะวิทยาและแท่นกล้องจุลทรรศน์ โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อสร้างภาพตัวอย่างหรือภาพถ่ายทางโลหะวิทยา กล้องจุลทรรศน์ทางโลหะวิทยาสามารถทำการวิเคราะห์ทางโลหะวิทยาเชิงปริมาณบนตัวอย่างทางโลหะวิทยาได้โดยตรง โต๊ะกล้องจุลทรรศน์เหมาะสำหรับการวิเคราะห์ภาพถ่ายโลหะ ฟิล์มเนกาทีฟ และวัตถุ ฯลฯ
ในการจัดเก็บ ประมวลผล และวิเคราะห์ภาพด้วยคอมพิวเตอร์ รูปภาพจะต้องถูกแปลงเป็นดิจิทัลก่อน กรอบของภาพประกอบด้วยการกระจายของระดับสีเทาต่างๆ ซึ่งแสดงเป็น j{{0}}j(x, y) ในสัญลักษณ์ทางคณิตศาสตร์ โดยที่ x และ y คือพิกัดของพิกเซลบนภาพ และ j ระบุค่าสีเทา ดังนั้น เฟรมของภาพจึงสามารถแสดงโดยมีโมเมนต์รั่วไหลในลำดับ m×n แต่ละองค์ประกอบในขณะนั้นสอดคล้องกับหนึ่งพิกเซลในภาพ และค่าของ aij คือระดับสีเทาของพิกเซลที่อยู่ใน i-th แถวและคอลัมน์ที่ j ในค่ารูปภาพที่แสดงการรั่วไหล กล้อง CCD (Charge Coupled Device Camera) เป็นอุปกรณ์แปลงภาพเป็นดิจิทัล ลักษณะทางจุลทรรศน์บนตัวอย่างโลหะวิทยาจะถูกถ่ายภาพบน CCD หลังจากผ่านระบบออพติคอล และการแปลงโฟโตอิเล็กทริกและการสแกนจะเสร็จสิ้นโดย CCD จากนั้นนำออกมาเป็นสัญญาณภาพ ซึ่งขยายโดยเครื่องขยาย และวัดปริมาณเป็นระดับสีเทา แล้วจึงจัดเก็บ จากนั้นจึงได้ภาพดิจิทัล คอมพิวเตอร์ตั้งค่าเกณฑ์สีเทา T ตามขีดจำกัดค่าสีเทาของคุณสมบัติที่จะวัดในภาพดิจิทัล เกี่ยวกับพิกเซลใดๆ ในภาพดิจิทัล หากระดับสีเทามากกว่าหรือเท่ากับ T ให้แทนที่ระดับสีเทาดั้งเดิมด้วยสีขาว (ค่าระดับสีเทา 255) หากน้อยกว่า T ให้แทนที่ระดับสีเทาดั้งเดิมด้วยสีดำ (ค่าระดับสีเทา 0) ระดับสีเทาสามารถแปลงภาพระดับสีเทาให้เป็นภาพไบนารี่ที่ต้องการเพียงสองระดับสีเทาคือสีดำและสีขาว จากนั้นจึงดำเนินการประมวลผลที่จำเป็นกับภาพ เพื่อให้คอมพิวเตอร์สามารถทำการนับอนุภาค พื้นที่ และปริมณฑลของภาพไบนารีได้อย่างสะดวก ภาระผูกพันในการวิเคราะห์ภาพ เช่น การวัด หากใช้การประมวลผลสีหลอก ระดับสีเทา 256 ระดับสามารถแปลงเป็นสีที่สอดคล้องกันได้ เพื่อให้ระบุรายละเอียดที่มีระดับสีเทาใกล้เคียงและสภาพโดยรอบหรือรายละเอียดอื่น ๆ ได้ง่าย จึงปรับปรุงภาพและทำให้คอมพิวเตอร์ประมวลผลหลาย ๆ อย่างได้ง่ายขึ้น ภาพคุณสมบัติ
