1. 研究目的与意义（文献综述）

微晶玻璃是一种由基础玻璃在一定温度下热处理后，严格控制晶体晶化行为而制成的微晶体和玻璃相均匀分布的复合材料^[1]。微晶玻璃的结构和性能与陶瓷和玻璃均不相同，其性质由晶相的矿物组成与玻璃相的化学组成以及它们的数量来决定^[2]，因而它既具有较低的热膨胀系数，较高的机械强度，又具有显著的耐腐蚀、抗风化能力和良好的热震性能。

透明零膨胀的li₂o-al₂o₃-sio₂(las)系微晶玻璃作为微晶玻璃中的一个重要品种，具有低膨胀、耐高温、耐热冲击和透明等一系列优越的性能，具有广阔的应用领域。通常可用于制造天文望远镜、炊具、餐具、高温电光源、实验室用加热器具、高温窗等。在这些应用领域中，las微晶玻璃的热膨胀性能和透光性能对其使用价值有着决定性的影响^[3]。而las微晶玻璃的热膨胀性能和透光性能主要由晶相种类、晶相含量以及镜像的围观分布决定。

微晶玻璃的制备工艺通常包含了成核和析晶两个阶段^[4]。在微晶玻璃成核的过程中，晶体的种类、数量、大小和分布对其后的析晶工艺有很大的影响。而微晶玻璃的性能也很大程度上也取决于析出的晶相种类、晶相与玻璃相的比例、晶粒的尺寸及其分布^[5]。随着科学技术的不断进步，扫描电子显微镜已广泛应用于微观结构领域研究^[6]。因此，通过fesem图像对析出的晶体进行微观形貌表征，找到晶体的特点和析晶工艺之间的联系，有利于我们对微晶玻璃的制造工艺进行改良和控制。然而一方面人工识别和测量效率很低，另一方面微晶玻璃微观结构中晶核与非晶核区域的边缘较为模糊，难以准确表征晶核大小和分布，产生较大的误差。因此，我们采用matlab对微晶玻璃成核过程的fesem图像进行处理，设计对低质量的fesem图像进行增强的算法，以获取方便计算机处理的预处理图像。并且编写合适的matlab程序，来定量表征晶核的平均粒径和含量等参数，以确定合适的工艺。最终实现对微晶玻璃fesem图像自动处理和定量表征，方便我们研究微晶玻璃晶核与成型工艺之间的关系。

2. 研究的基本内容与方案

2.1基本内容

微晶玻璃由于其机械强度高、热膨胀性可调、抗热震性好、耐化学腐蚀等良好的性能，有望在各行各业得到广泛的应用，前景广阔。微晶玻璃的制备通常包含成核和析晶两个阶段。成核过程中的晶体的种类、数量、大小和分布都对析晶的工艺很较大影响。目前，采用fesem对析出的晶核进行微观形貌表征，但是人工识别和计算图像中的数值时，效率很低，而且微晶玻璃微观结构中晶核与非晶核区域的边缘较为模糊，人工表征产生的误差相当大。因此，我们将计算机辅助处理技术引入到微晶玻璃成核图像的识别计算中，首先是对图像进行预处理，然后编写matlab程序，对晶核区域进行检测，定量表征晶核的平均粒径和含量，最终确定合适的处理工艺和时间。

2.2研究目标

3. 研究计划与安排

第1-3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解研究所需设备和方法。确定技术方案，并完成开题报告。

第4-8周：按照设计方案，设计并实现低质量fesem图像的增强方法。

第8-12周：按照设计方案，设计晶体统计模型，实现低误差率的快速统计，设计批量自动处理模型。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]裘慧广,沈强,王传彬,张联盟.微晶玻璃的种类、制备及其应用[j].建筑玻璃与工业玻璃,2005,(1):15-19.

[2]gajek marcin,partyk janusz, lis jerzy. microstructure and high-strength glass-ceramic coatings[j].ceramic engineering and science proceddings,2014,(8):169-174.

[3]郑伟宏,程金树,楼贤春,刘健.透明零膨胀las系微晶玻璃的制备和研究[j].2006,(5):60-63.