针对水中气泡与固体悬浮微粒不易区分的问题, 提出了一种基于Zernike矩与灰度计算的水下光学气泡图像识别方法。该方法主要分为图像划分、图像预处理和特征提取三个步骤。首先, 获取水下悬浮微粒的图像, 从中划分出单个气泡并选取部分样本; 为了更好地提取与表示气泡轮廓与灰度特征, 然后采用图像预处理方法增强气泡边缘特征, 选择并构建气泡特征库; 最后, 采用Zernike矩计算悬浮微粒特征的相似度, 区分圆形微粒与非圆形微粒, 之后计算微粒中心与灰度变化趋势, 辨别气泡与固体悬浮微粒。实验结果表明, 在测试数据集上的气泡识别准确率达到94%。该方法不仅能够辨别圆形与非圆形微粒, 而且能够融合灰度梯度计算方法以获取更好的结果。该方法从形状与灰度两个方面提取与辨别目标的特征信息, 提高了气泡识别精度, 具有较高的精确性与适用性。