2025年高職機(jī)器人視覺技術(shù)及應(yīng)用（視覺定位）試題及答案

（考試時(shí)間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______一、單項(xiàng)選擇題（總共10題，每題3分，每題只有一個(gè)正確答案，請將正確答案填入括號內(nèi)）1.機(jī)器人視覺定位系統(tǒng)中，用于獲取圖像的核心部件是（）A.光源B.鏡頭C.工業(yè)相機(jī)D.圖像處理軟件2.以下哪種圖像采集模式適用于快速運(yùn)動物體的視覺定位（）A.連續(xù)采集模式B.觸發(fā)采集模式C.定時(shí)采集模式D.以上都不對3.在視覺定位中，為了提高圖像的清晰度和對比度，常采用的圖像處理技術(shù)是（）A.圖像濾波B.圖像增強(qiáng)C.圖像分割D.圖像配準(zhǔn)4.機(jī)器人視覺定位中，常用的特征點(diǎn)提取算法是（）A.Harris算法B.SIFT算法C.SURF算法D.以上都是5.若要對一個(gè)平面上的物體進(jìn)行視覺定位，需要至少（）個(gè)特征點(diǎn)。A.2B.3C.4D.56.機(jī)器人視覺定位系統(tǒng)的精度主要取決于（）A.工業(yè)相機(jī)的分辨率B.圖像處理算法的精度C.機(jī)器人本體的精度D.以上都是7.在視覺定位中，為了消除圖像噪聲的影響，通常采用的濾波器是（）A.均值濾波器B.中值濾波器C.高斯濾波器D.以上都可以8.機(jī)器人視覺定位中，用于確定物體在空間中位置的坐標(biāo)系是（）A.世界坐標(biāo)系B.相機(jī)坐標(biāo)系C.圖像坐標(biāo)系D.以上都是9.以下哪種視覺定位方法適用于復(fù)雜環(huán)境下的物體定位（）A.基于模板匹配的方法B.基于特征點(diǎn)匹配的方法C.基于深度學(xué)習(xí)的方法D.以上都不對10.在機(jī)器人視覺定位系統(tǒng)中，用于將圖像坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為世界坐標(biāo)的算法是（）A.相機(jī)標(biāo)定算法B.圖像配準(zhǔn)算法C.特征點(diǎn)匹配算法D.以上都不是二、多項(xiàng)選擇題（總共5題，每題5分，每題有兩個(gè)或兩個(gè)以上正確答案，請將正確答案填入括號內(nèi)，多選、少選、錯(cuò)選均不得分）1.機(jī)器人視覺定位系統(tǒng)主要包括以下哪些部分（）A.圖像采集模塊B.圖像處理模塊C.特征提取與匹配模塊D.定位與控制模塊2.以下哪些因素會影響機(jī)器人視覺定位的精度（）A.光照條件B.物體表面材質(zhì)C.相機(jī)的安裝位置D.圖像處理算法的復(fù)雜度3.在視覺定位中，常用的圖像預(yù)處理操作有（）A.灰度化B.降噪C.銳化D.二值化4.機(jī)器人視覺定位中，可用于特征點(diǎn)描述的方法有（）A.方向梯度直方圖（HOG）B.局部二值模式（LBP）C.尺度不變特征變換（SIFT）D.加速穩(wěn)健特征（SURF）5.以下哪些是基于深度學(xué)習(xí)的機(jī)器人視覺定位算法（）A.YOLOB.SSDC.FasterR-CNND.VGG三、判斷題（總共10題，每題2分，請判斷下列說法的對錯(cuò)，對的打“√”，錯(cuò)的打“×”）1.機(jī)器人視覺定位只能用于工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，不能應(yīng)用于其他場景。（）2.工業(yè)相機(jī)的幀率越高，越有利于對快速運(yùn)動物體的視覺定位。（）3.圖像濾波可以去除圖像中的所有噪聲，使圖像完全清晰。（）4.在視覺定位中，特征點(diǎn)越多，定位精度越高。（）5.相機(jī)標(biāo)定是為了建立圖像坐標(biāo)與世界坐標(biāo)之間的精確關(guān)系。（）6.基于模板匹配的視覺定位方法對環(huán)境變化的適應(yīng)性很強(qiáng)。（）7.深度學(xué)習(xí)算法在機(jī)器人視覺定位中不需要進(jìn)行特征提取和匹配。（）8.機(jī)器人視覺定位系統(tǒng)的硬件設(shè)備一旦確定，其性能就無法再提升。（）9.圖像增強(qiáng)技術(shù)可以提高圖像的質(zhì)量，從而提高視覺定位精度。（）10.視覺定位中，物體的姿態(tài)信息可以通過特征點(diǎn)的空間關(guān)系來確定。（）四、簡答題（總共3題，每題10分，請簡要回答下列問題）1.簡述機(jī)器人視覺定位系統(tǒng)的工作原理。2.說明圖像增強(qiáng)技術(shù)在機(jī)器人視覺定位中的作用及常用的圖像增強(qiáng)方法。3.闡述基于特征點(diǎn)匹配的視覺定位方法的步驟。五、綜合題（總共2題，每題15分，請結(jié)合所學(xué)知識，綜合分析并解答下列問題）1.某機(jī)器人視覺定位系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中出現(xiàn)定位精度不足的問題，請分析可能的原因，并提出相應(yīng)的解決措施。2.假設(shè)要設(shè)計(jì)一個(gè)用于在傳送帶上對特定形狀物體進(jìn)行視覺定位的機(jī)器人系統(tǒng)，請描述你將如何選擇系統(tǒng)的硬件設(shè)備和設(shè)計(jì)圖像處理算法。答案：一、單項(xiàng)選擇題1.C2.B3.B4.D5.B6.D7.D8.D9.C10.A二、多項(xiàng)選擇題1.ABCD2.ABCD3.ABCD4.CD5.ABC三、判斷題1.×2.√3.×4.×5.√6.×7.×8.×9.√10.√四、簡答題1.機(jī)器人視覺定位系統(tǒng)工作原理：首先通過工業(yè)相機(jī)采集物體圖像，然后經(jīng)圖像處理模塊進(jìn)行圖像預(yù)處理、特征提取等操作，再通過特征提取與匹配模塊找到物體特征點(diǎn)與模板或已知場景的對應(yīng)關(guān)系，最后由定位與控制模塊根據(jù)這些關(guān)系確定物體在世界坐標(biāo)系中的位置并控制機(jī)器人動作。2.圖像增強(qiáng)技術(shù)在機(jī)器人視覺定位中的作用：提高圖像清晰度、對比度，突出物體特征，便于后續(xù)處理和定位。常用方法有灰度變換（線性變換、非線性變換等）、直方圖均衡化、濾波增強(qiáng)（如銳化濾波）等。3.基于特征點(diǎn)匹配的視覺定位方法步驟：先提取圖像中的特征點(diǎn)，如利用Harris等算法；然后對特征點(diǎn)進(jìn)行描述，如SIFT、SURF算法；接著在不同圖像間進(jìn)行特征點(diǎn)匹配，采用最近鄰等匹配策略；最后根據(jù)匹配結(jié)果計(jì)算物體的位置和姿態(tài)。五、綜合題1.定位精度不足可能原因及解決措施：-相機(jī)分辨率低：更換高分辨率相機(jī)。-光照不穩(wěn)定：采用穩(wěn)定光源或改進(jìn)光照條件。-圖像處理算法精度不夠：優(yōu)化算法，采用更先進(jìn)算法。-相機(jī)安裝位置不準(zhǔn)確：重新精確安裝相機(jī)。-物體表面特征不明顯：對物體表面處理或?qū)ふ腋黠@特征點(diǎn)。2.硬件設(shè)備選擇：選用高分辨率工業(yè)相機(jī)，以獲取清晰