1 前言
        原油开采过程中，石油钻杆是地面旋转系统、提升系统、循环系统与钻铤、钻头连接的主要部件，在油田的使用量非常大。它能否正常、安全地工作，是油田钻井工程能否正常进行的关键之一。钻杆服役条件恶劣，在地下承受各种复杂交变载荷的作用，容易产生疲劳裂纹CONTROL ENGINEERING China版权所有，带有裂纹的钻杆继续下井工作就有断裂的危险，一旦发生钻柱断裂造成埋井的情况，经济损失可达数百万CONTROL ENGINEERING China版权所有，严重影响钻井工程的经济效益。因此，应及时对钻杆进行裂纹检测。传统的石油钻杆探伤主要依靠人工判读，劳动强度大，生产效率低，不能满足大批钻杆快速探伤的要求;个别油田引进了国外管材探伤自动化生产线，但是价格昂贵，生产成本过高。本文提出了一种利用计算机视觉技术进行裂纹检测的方法，将该方法应用于石油钻杆裂纹检测可以很大程度上提高裂纹检测效率，降低劳动强度和生产成本。
        2 系统组成和功能
        首先对送检钻杆进行预处理，如清洗、磁化、喷洒磁悬液等，然后才能送入紫外线检测室进行裂纹检测。检测系统主要由图像获取装置、步进装置、打标装置、打印装置和中控机（中心控制计算机，下同）组成。工业CCD摄像机获取图像后传入中控机，中控机对图像进行裂纹检测，如果存在裂纹，则输出打标信号，将钻杆打标，并将结果存盘，生成裂纹信息报表，然后输出步进信号，检测钻杆下一段有无裂纹，否则，直接输出步进信号。
        根据探伤过程的实际需要和客户需求，系统具有如下功能和特点：
        ① 监控图像实时动态显示;
        ② 图像局部或全局处理，包括灰度化、二值化、文字编辑、噪声消除、几何放大、缩小、旋转、移动、区域选择等;
        ③ 对缺陷图像进行标识提示，提供裂纹属性（大小、长度、位置等）;
        ④ 输出打标和步进控制信号;
        ⑤ 检测报表和图像打印功能;
        ⑥ 具有自动、手动两种工作方式。
        设计时考虑到用户要求能实时动态显示监控图像，系统软件采用单文档双视图结构。左边视图用于实时显示监控图像、放置一些操作按钮、输出检测结果（用红色醒目显示）和检测生成的裂纹属性报表;右边视图作为图像显示窗口CONTROL ENGINEERING China版权所有，在用户选择手动检测时作为图像处理后的结果输出窗口;两个视图中间蓝色分割条正中设置了一个收放按钮，用户可以通过点击来实现左边视图的隐藏和显示，以获得更多的图像处理空间。运行结果表明，该结构可以较好的满足用户需求，也使得界面美观、大方。系统运行时画面如图 1所示。

        图 1. 系统运行图

        为了使探伤过程准确快速，检测软件对获得的钻杆图像（CCD摄像机直接获取、鼠标托放打开、最近打开文件列表打开等）进行了归一化的处理，即把要处理的图像格式进行如下统一：① 归一化调色板信息。图像进行灰度化处理时将图像调色板信息进行灰度级统一，调色板数组从第一个数据到最后一个数据依次为0～255,共256级。同时修改位图信息头中相关统计信息，如biClrUsed=256www.cechina.cn，biBitCount=8等。② 归一化图像位图数据区数据。根据归一化调色板www.cechina.cn，对位图数据进行统一，将单色位图，16色位图和没有采用归一化调色板的256色位图进行颜色索引值的统一，例如对于单色位图也是采用0和255两个索引值来填充数据区。归一化的好处是位图数据一个字节刚好可以表示一个象素，简化了程序处理的复杂度，提高了裂纹检测速度。程序最后采用Vis