目前，各種顯微鏡和顯微技術(shù)都有了新的發(fā)展，無(wú)論是在光源、光路設(shè)計(jì)、多用途附件在線使用等方面。為了提高顯微鏡的使用效果，擴(kuò)大應(yīng)用領(lǐng)域，傳統(tǒng)顯微鏡從簡(jiǎn)單的視覺(jué)、主觀定性判斷、客觀定量顯示、自動(dòng)圖像處理等方面發(fā)展起來(lái)。它與攝像系統(tǒng)在線組成攝影顯微鏡;與計(jì)算機(jī)在線組成顯微圖像分析儀;與分光鏡在線組成顯微鏡分光光度計(jì)和圖像儀;與數(shù)碼相機(jī)在線組成數(shù)碼顯微鏡。因此，顯微鏡的發(fā)展是不可估量的。

　　雖然光學(xué)顯微鏡簡(jiǎn)單方便，但其分辨率不高。雖然顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和觀察方法得到了極大的改進(jìn)，但觀察效果和效率都得到了提高。特別是數(shù)字技術(shù)使圖像數(shù)字化，為定量金相分析提供了條件。根據(jù)材料研究的多樣化，顯微鏡各種功能的模塊化設(shè)計(jì)為擴(kuò)展顯微鏡功能提供了良好的平臺(tái)，如電臺(tái)、加熱臺(tái)、自動(dòng)聚焦、物鏡電氣化、觀察方法電氣化等，為材料科學(xué)研究和產(chǎn)品質(zhì)量控制提供了有利的工具。但由于光波波長(zhǎng)的限制，金相顯微鏡的放大倍數(shù)從幾十倍到2000倍，極限分辨率約為200nm。一般來(lái)說(shuō)，金相組織中幾十微米尺寸的細(xì)節(jié)只能觀察到，相關(guān)晶體結(jié)構(gòu)、取向、缺陷和成分也不能提供信息。

　　隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，金相學(xué)不斷豐富新內(nèi)容，擴(kuò)大領(lǐng)域，材料微形態(tài)分析測(cè)試儀器不斷更新發(fā)展，從光學(xué)顯微鏡(0M)到電子顯微鏡(TEM)、掃描電鏡(SEM)、場(chǎng)離子顯微鏡(FTM)、掃描激光聲成像顯微鏡(SPAM)等。到目前為止，電子顯微鏡的點(diǎn)分辨率優(yōu)于0.3nm，晶格條紋分辨率優(yōu)于0.14nm，特別是高分辨率透射鏡可以了解原子點(diǎn)陣的排列，打開(kāi)觀察原子世界的大門(mén)。電子顯微鏡的使用使材料學(xué)科的發(fā)展進(jìn)入了極端微世界，成為各領(lǐng)域科學(xué)家不可或缺的工具之一。

　　光學(xué)金相技術(shù)可以在材料制備、加工和熱處理過(guò)程中提供許多相變和顯微組織演變的定性和定量信息。然而，一般*在一維或二維圖像的定量信息中，難以直接用于建立組織結(jié)構(gòu)與材料性能或功能之間的定量關(guān)系，或難以解釋實(shí)際的物理意義，具有明顯的局限性。特別是對(duì)于不透明材料的三維微組織，許多涉及三維顯微組織的材料理論模型的驗(yàn)證，難以實(shí)現(xiàn)顯微組織演變過(guò)程的研究。因此，基于模型的材料視覺(jué)研究、顯微組織的三維視覺(jué)研究、材料顯微組織的虛擬設(shè)計(jì)仍需要尋求新的輔助研究方法。

　　材料微組織結(jié)構(gòu)圖像的獲取、新的存儲(chǔ)和傳輸方法以及更好的圖像處理、分析方法的不斷出現(xiàn)和改進(jìn)、視覺(jué)原理和實(shí)驗(yàn)技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用、計(jì)算機(jī)硬件和軟件能力的快速發(fā)展是材料顯微組織形式從定性表征到定量表征，從二維觀察到三維幾何信息測(cè)試的發(fā)展和應(yīng)用提供了難得的機(jī)遇。借助材料顯微組織結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)輔助模型和模擬設(shè)計(jì)，利用數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)和圖像分析技術(shù)，推斷三維組織圖像科學(xué)稱(chēng)為視覺(jué)，使組織圖像定量分析(定量金相學(xué))成為材料科學(xué)和工程發(fā)展史上成功的實(shí)驗(yàn)技術(shù)之一，也是金相學(xué)發(fā)展的趨勢(shì)。當(dāng)材料組織的三維可視化或雖然可視化但尚未獲得其定量表征數(shù)據(jù)時(shí)，視覺(jué)分析可以以非常小的成本獲得三維組織結(jié)構(gòu)的無(wú)偏差定量測(cè)量，從而成為不可或缺的顯微組織定量分析和表征工具。