金相圖像分析系統為了能用計算機存貯、處理和分析圖像，首先需將圖像數字化。一幀圖像是由不同灰度的一種分布所組成，用數學符號表示為j＝j（x,y），x、y為圖像上像素點的坐標，j則表示其灰度值。所以，一幀圖像可以用一個m×n階矩表示，矩中每個元素對應于圖像中一像素點，aij的值即表示圖像中屬于第i行第j列的像素點的灰度值。CCD攝像機（電荷耦合器件攝像機）就是一種圖像數字化設備。金相試樣上的顯微特征經過光學系統后在CCD上成像并由CCD實現光電轉換和掃描，然后作為圖像信號取出，由放大器進行放大，并量化成灰度級以后貯存起來，從而得到數字圖像。計算機根據數字圖像中需測量特征的灰度值范圍，設定灰度值閾值T。對于數字圖像中任何一個像素點，若其灰度大于或等于T，則用白色（灰度值255）來代替它原來的灰度；若小于T則用黑色（灰度值0）來代替原來的灰度，金相圖像分析系統可以把灰度圖像轉化為只有黑、白兩種灰度的二值圖像，然后再對圖像進行必要的處理，使計算機能方便對二值圖像進行粒子計數、面積、周長測量等圖像分析工作。若采用偽彩色處理，則可把256個灰度級轉換成對應的彩色，使灰度很接近的細節和其周圍環境或其他細節易于識別，從而改善圖像，更利于計算機處理多特征物圖像。