气液两相流广泛存在于自然界和工业领域中,在瀑布奔泻、石油化工、生物制药、冶金炼钢、核能发电等各个领域均扮演着重要的作用。对于气液两相泡状流特征参数的测量,光学、高速摄像等非侵入方法大多集中于后期对图像的处理算法,以及通过图片序列实现对静水气泡的三维重建,对气液两相泡状流计量的实时性和数据保存传输的研究与应用尚且不足。高速摄像、激光诱导荧光、粒子图像测速等技术所需的设备造价昂贵、设计精密,不适用于工业现场使用和恶劣条件测量。因此如何实现低成本气液两相流泡状流在线实时测量具有重大的科学价值与社会意义。本文围绕管内气液两相泡状流特征参数在线实时测量进行研究,通过对静水气泡行为特性进行理论研究,编写快速高效的视频图像处理算法,设计系统软件图形用户界面,进而构建气液两相泡状流实时测量系统。测量系统通过实时处理视频图像获得泡状流气泡特征参数,对泡状流中气泡特征参数进行分析研究并总结规律,提出基于实时测量系统的体积含气率计算模型并通过模型得出体积含气率。本文的创新成果如下:（1）研究得出相邻多气泡上升过程中的面积和体积变化总体稳定的特性。搭建静水气泡上升实验平台,分析处理图像序列提取得到气泡运动特征参数。构建两侧记录图像采集实验系统,验证了二维拍摄的准确性与可靠性。得出了气泡当量直径与气泡运动轨迹之间的关系,对双气泡、三气泡、四气泡的相邻气泡上升过程中的面积和体积变化进行数据分析并得出结论。为计算动态气液两相泡状流参数提供理论基础。（2）设计并研发了一套气液两相泡状流实时测量系统。包括测量系统硬件、测量系统算法、测量系统图形用户界面。分析并编写了基于Open CV的气液泡状流实时测量系统所需算法,采用Py Qt设计搭建了气液两相泡状流实时测量系统的图形用户界面,可以实现在线检测的同时实时保存传输参数数据。（3）提出了基于实时测量系统的体积含气率测量模型。对受到温度压力变化、圆柱形管道引起的光学畸变、相机成像畸变等对系统测量精度有影响的因素进行原理分析并提出解决措施,得出了气液两相泡状流实时测量系统的相对误差为16.2%,并分析总结了泡状流气泡几何特征规律和运动特征规律。实现了气液两相泡状流参数的在线实时测量。