电子背散射衍射（Electron Backscattered Diffraction,简称EBSD）作为扫描电子显微镜的一种常规附件,同时兼备了X射线分析和透射电子显微镜中电子衍射的特点,在材料科学和地球科学等领域得到了广泛的应用,如今,EBSD技术已成为材料微观表征不可或缺的重要手段。通常来说,材料的表征区域由10~7至10~8个扫描阵点组成,每个扫描阵点采集一张EBSD花样,利用Hough变换识别其中的菊池带,进而表征样品表面的晶体取向信息。EBSD花样的图像质量影响了材料的表征结果,Hough变换的时间决定了材料的表征效率,所以,如何提高图像质量、快速进行Hough变换、精确识别菊池带,已成为EBSD硬件厂家及用户共同关注并亟待解决的关键问题。原始EBSD花样的亮度低且灰度分布不均,现有方法无法增强图像亮度,本文开发了一套扣除背底程序。实验表明,该程序不仅能够增强图像亮度,提高菊池带的衬度,还可以改善EBSD花样灰度分布不均等问题,从而增强菊池带边界的敏锐性。与Oxford公司商业软件相比,本文算法扣除背底的EBSD花样,菊池带的衬度以及图像效果往往更好,并且图像的IQ（Image Quality,简称IQ）指数更接近于0.5。为了验证扣除背底算法对菊池带识别效果的影响,本文分别使用原始EBSD花样、扣除背底的EBSD花样以及Oxford公司处理的EBSD花样进行Hough变换,详细比较了三者的识别结果,其中原始EBSD花样几乎无法识别出菊池带,而扣除背底的EBSD花样以及Oxford公司处理的EBSD花样,菊池带的识别精度都得到明显提高,由此可见,扣除背底不仅能够增强图像亮度,还可以提高菊池带的识别精度,是EBSD图像处理过程中的重要一步。此外,本文还探究了图像像素数量对Hough变换时间的影响,结果表明,图像像素数量越多,Hough变换时间越长,Hough变换时间随原始图像像素数量的增加呈指数级增加,随目标图像像素数量的增加呈线性增加。本文基于中央处理器（Central Processing Unit,简称CPU）进行Hough变换,探究了CPU的线程数量对Hough变换时间的影响,结果表明,CPU的线程数量增加,Hough变换的时间减少。当线程数量小于核心数量时,线程加速比随线程数量的增加呈直线上升,当线程数量大于核心数量时,线程数量增加,线程加速比的上升的趋势有所减缓。又利用统一计算设备架构（Compute Unified Device Architecture,简称CUDA）对Hough变换进行加速,并分析了图像像素数量对Hough变换时间的影响。原始图像像素数量增加,Hough变换时间增加,其中CUDA的数据传递时间和计算时间均增加,但数据传递时间增幅较大,CUDA的加速比下降;目标图像像素数量增加,Hough变换时间增加,其中CUDA的数据传递时间不变,计算时间增加,CUDA的加速比上升。同时,利用多个显卡进行Hough变换,显卡数量增加,CUDA运算平台的数量增加,Hough变换时间减少,CUDA的计算比例降低。最后,比较了单个CPU和单个CUDA的Hough变换速度以及菊池带识别效果,结果表明,两者的菊池带识别效果相当,但CUDA的Hough变换速度更快。EBSD的衍射几何决定了迹线与迹线必然交于同一带轴,而Hough变换识别的迹线未严格交于一点,为此,本文利用旋转对称性定位带轴位置,并拟合迹线,以校正Hough变换的识别结果。其中,定位带轴位置时,花样中心和DD值对带轴定位精度的影响较小,即使花样中心和DD值存在误差,利用旋转对称性依然能够精确定位带轴位置,同时,还可以根据带轴相似度的最大值,近似估算出花样中心和DD值,从而校正实验产生的数据误差。此外,验证迹线的校正效果时,本文分别使用模拟的EBSD花样与实验的EBSD花样,计算了带轴和迹线的偏离数据,结果表明,校正迹线不仅能够减小带轴和迹线的偏离,还能改善迹线的偏移情况,实现精确识别EBSD花样中的菊池带。本文以Hough变换为主线,探索研究了快速精确识别EBSD花样中菊池带的方法,方案新颖并且具有一定的实用价值,为EBSD技术的发展以及扫描电子显微镜的国产化提供了一定的借鉴。