1、中國體視學與圖像分析 2002年9月 第7卷 第3期182 CHINESE JOURNAL OF STEREOLOGY AND IMAGE ANALYSIS Vol.7 No.3 Sep.2002 文章編號：1007-1482（2002）03-0182-03通用軟件Microsoft Word在顯微組織定量分析中的應用黃啟今，劉國權（北京科技大學，北京）【摘 要】簡要討論了通用文字處理軟件在金相圖像二值化處理、網格計點法測量體積分數和金相圖片文字標注等方面的應用可能，為定量金相或材料顯微組織定量分析技術提供了一種新的、極為容易普及推廣的簡便操作方法，尤其適用于那些不具備定量金相專用軟件而又需要

2、對顯微組織進行定量分析的情況。本文建議的方法同樣可推廣應用于生物醫學顯微組織圖像的處理與定量分析。【關鍵詞】顯微組織定量分析；數字圖像；圖像分析；體視學；Microsoft Word【中圖分類號】；【文獻標識碼】APPLICATION OF MICROSOFT WORD IN QUANTITATIVEMICROSTRUCTURE ANALYSISHUANG Qi-jin, LIU Guo-quan(University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, China)【ABSTRACT】In this article, the

3、general-purpose software, Microsoft Word, is applied in imageprocessing, volume friction measurement, and labeling of metallographic images. Such practiceprovides a convenient, easy-to-use approach for quantitative metallography or materialography，especially suitable for those without professional s

4、oftware of or related to quantitative metallography.The proposed methods are also applicable to microstructure analysis in biology and medicine.【KEYWORDS】Quantitative microstructure analysis; Digital images; Image analysis; Stereology;Microsoft Word隨著計算機技術的發展，個人電腦的普及，定及。量金相分析技術也在逐步與計算機結合起來。目作者發現，利用目

5、前已廣為普及的Office通用前，市場上出現了許多以微處理技術為中心的金相文字處理軟件Microsoft Word同樣可以對金相照片 分析儀器，同時也出現了各種各樣的金相分析軟進行圖像處理、定量分析測量和文字標注等基本操件。以計算機技術為基礎的金相分析儀器和金相分作，正確使用即可達到比較理想的效果。以下討論析軟件的不斷出現，實現了定量金相技術的高效均假定金相照片或顯微組織圖像已作為電子文件化、自動化和智能化1。一些專業圖像處理軟件如儲存于計算機的固定硬盤或可移動硬盤（包括數碼PhotoShop亦可在金相分析中獲得應用2。但這些軟相機儲存卡）、軟盤或其他儲存介質中，可供件硬件，或由于復雜進行定量

6、金相基本測量或進行Microsoft Word（MS Word）直接調用。基本圖像處理時操作不便, 或價格高昂，不便于普 借助于軟件進行金相照片圖像處理收稿日期：2002-07-03 作者簡介：黃啟今（1979-），男，漢族，河南省信陽市人，北京科技 大學材料科學與工程學院多尺度材料仿真與設計調節圖像的亮度和對比度（MMSD）課題組碩士研究生；研究方向：材料組織的定通過調節圖像的亮度和對比度，可以使圖像更量分析，人造金剛石薄膜的仿真與設計等2002年 第7卷 第3期 黃啟今等：通用軟件Microsoft Word在顯微組織定量分析中的應用 183加清晰，便于組織細節的分辨。在Microsoft

7、 Word 中選擇菜單“插入”“圖片”“來自文件（F）”，將待分析的金相照片插入到文檔中，通過鼠標的右鍵菜單“設置圖片格式（O）”，選擇“圖片”，在圖像控制欄中，左右拉動滑動塊，調節圖片的亮度和對比度。圖像的二值化處理在對金相圖像進行定量的自動分析之前，必須(a)進行二值化處理1。Microsoft Word即具有該功能，選擇菜單“插入”“圖片”“來自文件（F）”，將待分析的金相照片插入到文檔中，通過鼠標的右鍵菜單“設置圖片格式（O）”，選擇“圖片”，在圖像控制欄的顏色選擇單中，選“黑白”，即可將灰度圖片處理成二值圖像，如圖2。二值化處理時仍可通過調節圖片的亮度和對比度獲得合適的二值圖像。 (

8、b)圖金相圖片的二值化處理示例，其二值化閾值可調（a）原始照片（b）處理后圖測量體積分數用網格借助于軟件進行相體積分數的計點法測量測量相的體積分數是定量金相分析的最重要的內容之一，進行人工測量一般采用如下體視學關系式3VV = PP （1） 式（1）表明“隨機截面上落入某相的點數所占總測試點數的分數PP是該相在三維組織中體積分數VV的無偏估計”，目前應用最為廣泛。傳統的具體方法是通過內置于顯微鏡目鏡中的網格玻璃片進行人工測量，工作強度大而且需要不斷移動樣品以調節視場與網格之間的相互位置關系。利用Microsoft Word的繪表格功能使用公式（1）進行計點法體積分數測量，操作起來則方便得多。首

9、先，用前面所述的方法在文檔中插入圖片，點擊右鍵將圖片格式設定為“襯于文字下方”。然后，選擇菜單“表格”“插入”“表格”繪制表格（根據需要繪制3×3、5×5、6×6等多種規格的網格），將網格置于金相圖片之上。然后就可以通過在圖像上拖動網格（注意：選中網格予以拖動，而不要在圖片選中時拖動以防止圖片移動），利用184 中國體視學與圖像分析 2002年 第7卷 第3期公式（1）網格法來測量相的體積分數。例如，圖2中的組織為A相（白色）和B相（黑色），現在使用6×6網格測量P相的百分數，總點數PT=36，數出某一位置處被黑相占據的格點數P，拖動網格到另外的位置，再

10、記錄點數，直到最終的誤差在規定的誤差范圍，停止測量，將結果保存。最終，所測得的B相的百分含量為：B%=pinP×100%T其中，n為測量的總次數。另外，還可以在Microsoft Word中調用Microsoft Excel對測量的數據進行處理和保存。借助于軟件進行圖片文字標注在Microsoft Word中，可以很方便地在金相圖片上加上放大倍數、相的名稱以及其他說明性的文字。選擇菜單“插入”“文本框”，放在圖中指定的地方，然后在圖文框中輸入文字。選中文本框，在鼠標的右鍵菜單中選擇“設置文本框格式”，設置自己滿意的效果即可，圖3為一實例。借助于進行其他定量金相分析進行有量綱組織參量的

11、體視學測定時，需要根據顯微組織照片的放大倍數標定本文第節中制作的測量網格的邊長以及面積。經標定后的測量網格即可用于計點法測量三維塊狀樣品中的內界面（如晶界、相界）面積密度和線長度密度等等。相關體視學公式亦見于文獻。采用進行定量金相分析效果的可靠性驗證舉例以驗證采用進行相體積分數測量結果的可靠性為例。我們對圖所示金相照片分別采用軟件和作者自行編制的定量金相分析系統專用軟件（均在同一計算機上相同條件下運行，基本配置為：，內存：）以及傳統的顯微鏡目鏡網格計點法進行了其中某相的體積分數測定對比實驗，結果總結于表。由表中數據比較分析可知，在測定結果具有同樣的可靠性和準確性的條件下，采用軟件進行測量的效率

12、比傳統的純人工計數法提高近一倍。更重要的是，在沒有專用顯微鏡目鏡網格玻片或專用分析軟件的情況下，照樣可以利用通用軟件進行顯微組織的準確定量分析。表幾種不同方法對同一顯微組織中某一給定相體積數的實驗測定對比研究結果分某相的體積完成測量所測量方法分數，需時間，傳統的目鏡網格人工測量法±法測量±采用交互測量±專用軟件自動測量±總結對于數字化的顯微組織照片，利用通用辦公軟件不但可以很方便地進行圖像處理和標注，同時還利用的環境進行可靠的定量金相分析，而且與傳統的人工測量法相比，在相同測量準確度的情況下可明顯提高分析測量效率。由于軟件幾乎是所有個人微機必備，本文建議的方法適用性極廣。由于生物醫學顯微組織的定量分析的基本原理與材料顯微組織的基本相同，故本文建議的方法亦可推廣應用于生物醫學顯微組織的定