棉纤维的成熟度是影响棉纤维各项性能的重要指标，也是棉花的必检项目。传统的棉纤维成熟度测试方法有中腔胞壁对比法、偏振光检测法及气流仪等方法。虽然这些方法也能实现对棉纤维成熟度的测量但是其测试结果并不能像图像法测量的数据那样更加直观地反映成熟度。图象处理技术测算棉纤维成熟度前人也已做过大量研究，但是仅限于成熟度测量技术的研究，对于棉纤维截面形态特征的表达尚未涉及，且基于图像处理技术的棉纤维成熟度测试仪还没有商品化。基于此本文在前人研究的基础上结合棉纤维横截面的形态特征提出了几项截面形态指标，并对图像法测棉纤维成熟度的方法进行了创新之后利用数码显微镜对纤维切片进行图像信息采集，将图像转换为数字图像存入计算机中。应用图像处理技术，对纤维图像进行预处理，而得到一幅失真较小背景区域与目标区域相分离的图像，使后序的测量更加精确方便，然后对棉纤维成熟度及截面形态指标进行了测量。本文在研究过程中主要得出以下结论：（1）在图像获取阶段，对数码显微镜的图像采集传感器CCD和CMOS的性能进行了对比分析，发现随着CMOS传感器性能更加优越，更加适合应用于数码显微镜图像采集设备（2）在图像预处理阶段，对图像进行了目标区域筛选，图像背景填充，图像对比度增强等操作可以有效提高图像的清晰度，改善图像质量。尤其在图像对比度增强操作中进行分段线性灰度变化，对棉纤维横截面图像内外腔区域进行不同的灰度线性变化，既可以突出了内外轮廓，又省去了图像平滑，锐化等常规操作。（3）在成熟度指标测量与计算模块中，对图像进行二值化化操作，提取目标区域的边界轮廓，并对边界轮廓进行细化能够较好的实现棉纤维成熟度及截面形态指标的测量。实验结果证实文中采用的成熟度测量实验方法可行，截面形态指标能在一定程度上反映棉纤维的截面形态。本文中所使用的测量棉纤维成熟度的方法，在利用图像处理测棉纤维成熟度方面提供了新的思路，提出的截面形态指标拓宽了棉纤维结构研究的理论层次，但由于作者水平有限，难免存在不足在，望大家批评、指正。