为了使舰船尾流探测走向实用化，本文在分析研究舰船尾流的形态特性、尾流中气泡分布特性的基础上，依据气泡的密度和大小可以反映航行器的前行距离、吨位等丰富的信息，在实验室中模拟出舰船尾流，并利用激光照明、CCD相机和MATLAB图像处理技术相结合来研究水中气泡群的密度分布和大小分布，以达到探测和跟踪舰船、潜艇等水下目标的目的。 首先由气泡尾流模拟装置模拟产生不同大小、不同密度的气泡群，通过CCD相机采集尾流气泡的照片，然后采用MATLAB图像处理技术实现气泡密度和大小分布的测定。由于成像系统景深的存在，在成像过程中离焦气泡必然会对成像过程产生影响，进而影响到后期图像的处理和气泡密度和大小测算的准确性。我们采用扩束镜和柱面透镜的光束变换系统，获得面光源照明模拟尾流气泡群。这样处理后，激光对气泡群的照明区域就由空间体积形状变为片状，即只照明一个很窄的区域内的气泡，使照明区域都很好地处于成像系统的景深之内，使照明面上的气泡都能在相机的焦面清晰成像，方便了后期的处理和气泡密度和大小分布的测定。 获取气泡图像后，我们利用MATLAB图像处理技术对图像进行了二值化、中值滤波、气泡计数和面积大小计算等处理。得出了模拟尾流气泡的密度分布和大小分布。实验结果表明，得到的气泡密度分布和大小分布有较高的准确度，对于研究舰船尾流场的光学特性有实际意义。