機(jī)器人工程行業(yè)工業(yè)機(jī)器人視覺工程師崗位招聘考試試卷及答案填空題（共10題，每題1分）1.工業(yè)相機(jī)中，_____是衡量像素?cái)?shù)量的指標(biāo)。2.鏡頭的_____決定了視野范圍。3.視覺系統(tǒng)中，_____用于建立圖像像素與實(shí)際坐標(biāo)的對(duì)應(yīng)關(guān)系。4.邊緣檢測(cè)常用算法是_____。5.灰度圖像的像素值范圍通常是_____。6._____光源常用于金屬表面缺陷檢測(cè)。7.blob分析主要用于檢測(cè)_____區(qū)域。8.相機(jī)的_____影響圖像捕獲速度。9.3D視覺中，_____技術(shù)通過結(jié)構(gòu)光獲取深度信息。10.視覺引導(dǎo)機(jī)器人抓取時(shí)，需要計(jì)算目標(biāo)的_____。單項(xiàng)選擇題（共10題，每題2分）1.以下哪種鏡頭適用于大視野檢測(cè)？（）A.廣角鏡頭B.長(zhǎng)焦鏡頭C.微距鏡頭D.定焦鏡頭2.用于檢測(cè)透明物體缺陷的光源是？（）A.環(huán)形光源B.背光源C.同軸光源D.點(diǎn)光源3.以下屬于機(jī)器學(xué)習(xí)算法的是？（）A.CannyB.ThresholdC.SVMD.Sobel4.相機(jī)的信噪比（SNR）越高，說明？（）A.圖像噪聲越大B.圖像質(zhì)量越好C.分辨率越高D.幀率越快5.視覺系統(tǒng)中，“ROI”指的是？（）A.感興趣區(qū)域B.區(qū)域生長(zhǎng)C.邊緣檢測(cè)D.灰度變換6.以下哪種技術(shù)用于獲取物體三維形狀？（）A.單目視覺B.雙目視覺C.灰度拉伸D.直方圖均衡7.檢測(cè)金屬表面劃痕時(shí)，最佳的光源角度是？（）A.垂直照射B.45度斜射C.平行照射D.背光照射8.相機(jī)的“曝光時(shí)間”越長(zhǎng)，會(huì)導(dǎo)致？（）A.圖像越亮B.圖像越暗C.幀率越快D.分辨率越高9.用于連接相機(jī)與計(jì)算機(jī)的接口是？（）A.RS232B.Ethernet/IPC.USB3.0D.Modbus10.blob分析中，“面積”特征用于判斷？（）A.物體大小B.物體形狀C.物體位置D.物體顏色多項(xiàng)選擇題（共10題，每題2分）1.工業(yè)視覺系統(tǒng)的組成包括？（）A.相機(jī)B.鏡頭C.光源D.圖像處理軟件2.影響圖像質(zhì)量的因素有？（）A.光源亮度B.相機(jī)曝光時(shí)間C.鏡頭焦距D.環(huán)境光照3.邊緣檢測(cè)的常用算子有？（）A.CannyB.SobelC.LaplacianD.Threshold4.3D視覺的常用技術(shù)包括？（）A.雙目立體視覺B.結(jié)構(gòu)光C.飛行時(shí)間（ToF）D.單目測(cè)距5.視覺引導(dǎo)機(jī)器人的流程包括？（）A.圖像采集B.目標(biāo)檢測(cè)C.位姿計(jì)算D.機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制6.以下屬于圖像預(yù)處理的操作有？（）A.降噪B.灰度變換C.邊緣檢測(cè)D.直方圖均衡7.檢測(cè)物體顏色時(shí)，需要考慮的因素有？（）A.光源色溫B.相機(jī)白平衡C.環(huán)境光D.物體材質(zhì)8.以下屬于深度學(xué)習(xí)算法的是？（）A.CNNB.ResNetC.SVMD.K-means9.視覺系統(tǒng)中，標(biāo)定的目的是？（）A.消除鏡頭畸變B.建立像素與實(shí)際坐標(biāo)的對(duì)應(yīng)C.提高幀率D.增加分辨率10.用于機(jī)器人抓取的視覺引導(dǎo)，需要獲取目標(biāo)的哪些信息？（）A.位置B.方向C.大小D.顏色判斷題（共10題，每題2分）1.相機(jī)分辨率越高，圖像質(zhì)量一定越好。（）2.標(biāo)定只需要做一次，之后不需要重復(fù)。（）3.背光光源適用于檢測(cè)物體的輪廓。（）4.幀率越高，相機(jī)的曝光時(shí)間越長(zhǎng)。（）5.雙目視覺比單目視覺更適合獲取深度信息。（）6.圖像降噪會(huì)導(dǎo)致邊緣信息丟失。（）7.ROI設(shè)置可以減少圖像處理時(shí)間。（）8.結(jié)構(gòu)光技術(shù)不需要額外光源。（）9.視覺系統(tǒng)的精度主要取決于相機(jī)分辨率。（）10.深度學(xué)習(xí)算法不需要手工提取特征。（）簡(jiǎn)答題（共4題，每題5分）1.簡(jiǎn)述工業(yè)相機(jī)標(biāo)定的基本步驟。2.簡(jiǎn)述視覺引導(dǎo)機(jī)器人抓取的基本流程。3.簡(jiǎn)述工業(yè)視覺中缺陷檢測(cè)的常用方法。4.簡(jiǎn)述3D視覺在工業(yè)機(jī)器人中的應(yīng)用場(chǎng)景。討論題（共2題，每題5分）1.請(qǐng)討論工業(yè)視覺系統(tǒng)中光源選擇的關(guān)鍵因素及策略。2.請(qǐng)討論工業(yè)視覺系統(tǒng)中如何提高抗干擾能力。---答案填空題1.分辨率2.焦距3.標(biāo)定4.Canny5.0-2556.同軸7.連通8.幀率9.條紋投影10.位姿單項(xiàng)選擇題1.A2.C3.C4.B5.A6.B7.B8.A9.C10.A多項(xiàng)選擇題1.ABCD2.ABCD3.ABC4.ABC5.ABCD6.ABD7.ABCD8.AB9.AB10.AB判斷題1.×2.×3.√4.×5.√6.√7.√8.×9.×10.√簡(jiǎn)答題1.答案：①準(zhǔn)備棋盤格等標(biāo)定板；②采集多角度標(biāo)定板圖像；③檢測(cè)標(biāo)定板角點(diǎn)；④計(jì)算相機(jī)內(nèi)參（焦距、主點(diǎn)、畸變系數(shù)）和外參（旋轉(zhuǎn)、平移矩陣）；⑤驗(yàn)證重投影誤差。解析：標(biāo)定是建立像素與世界坐標(biāo)的核心步驟。通過多視角圖像提取角點(diǎn)，結(jié)合標(biāo)定板實(shí)際尺寸，用張正友等算法計(jì)算參數(shù)，消除鏡頭畸變（如桶形/枕形畸變），確保視覺測(cè)量的準(zhǔn)確性。重投影誤差越小，標(biāo)定精度越高，是驗(yàn)證關(guān)鍵。2.答案：①圖像采集（相機(jī)拍目標(biāo)）；②預(yù)處理（降噪、增強(qiáng)）；③目標(biāo)檢測(cè)（定位ROI、提特征）；④位姿計(jì)算（像素轉(zhuǎn)世界坐標(biāo)，得位置+姿態(tài)）；⑤路徑規(guī)劃（機(jī)器人調(diào)整軌跡）；⑥抓取執(zhí)行。解析：視覺引導(dǎo)抓取的核心是“位姿計(jì)算”——將圖像中的目標(biāo)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為機(jī)器人坐標(biāo)系下的3D位姿（X/Y/Z位置+Roll/Pitch/Yaw姿態(tài)）。預(yù)處理減少噪聲干擾，目標(biāo)檢測(cè)定位感興趣區(qū)域，路徑規(guī)劃避免碰撞，最終實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)抓取，適用于無序分揀、裝配等場(chǎng)景。3.答案：①傳統(tǒng)算法（閾值分割、邊緣檢測(cè)、blob分析，適用于簡(jiǎn)單缺陷）；②機(jī)器學(xué)習(xí)（SVM、隨機(jī)森林，需人工提特征，適用于中等復(fù)雜缺陷）；③深度學(xué)習(xí)（CNN、YOLO，自動(dòng)提特征，適用于復(fù)雜缺陷）。解析：傳統(tǒng)算法速度快、易部署，但對(duì)復(fù)雜缺陷適應(yīng)性差；機(jī)器學(xué)習(xí)需人工設(shè)計(jì)特征（如缺陷面積、周長(zhǎng)），適合規(guī)則缺陷；深度學(xué)習(xí)直接從圖像學(xué)缺陷模式，適合紋理復(fù)雜、微小的缺陷（如半導(dǎo)體劃痕），但需大量標(biāo)注數(shù)據(jù)。實(shí)際中常結(jié)合傳統(tǒng)與深度學(xué)習(xí)，平衡效率與精度。4.答案：①高精度裝配（如電子元件3D位姿引導(dǎo)裝配）；②復(fù)雜曲面檢測(cè)（如汽車車身三維尺寸測(cè)量）；③無序抓?。ㄈ缥锪麟S機(jī)物品抓取）；④3D缺陷檢測(cè)（如鑄件凹陷/凸起檢測(cè)）。解析：3D視覺相比2D增加深度信息，解決了2D無法處理的“高度”問題。例如，無序抓取中，隨機(jī)擺放的物品需3D位姿才能確定抓取點(diǎn)；復(fù)雜曲面檢測(cè)中，需測(cè)量曲率、輪廓等三維參數(shù)；高精度裝配中，電子元件的微小高度差需3D視覺保證裝配精度，是工業(yè)機(jī)器人向“智能”升級(jí)的關(guān)鍵技術(shù)。討論題1.答案：關(guān)鍵因素：目標(biāo)材質(zhì)（金屬/透明/塑料）、缺陷類型（劃痕/孔洞）、檢測(cè)任務(wù)（輪廓/顏色）、環(huán)境光干擾。策略：①金屬劃痕：45度斜射環(huán)形光源（利用反光反差顯劃痕）；②透明物體：同軸光源（減少反光，檢測(cè)內(nèi)部缺陷）；③輪廓檢測(cè)：背光源（勾勒物體邊界）；④顏色識(shí)別：白色/匹配色溫的光源（保持顏色真實(shí)性）；⑤環(huán)境光控制：加暗箱/遮光罩，避免外界光波動(dòng)。解析：光源是視覺系統(tǒng)的“眼睛”，直接決定圖像對(duì)比度。例如，金屬表面反光強(qiáng)，斜射光源能產(chǎn)生陰影凸顯劃痕；透明物體易反光，同軸光源（平行光）能穿透物體，檢測(cè)內(nèi)部氣泡；背光源讓物體“剪影化”，輪廓更清晰。實(shí)際選擇需先做“光源測(cè)試”，對(duì)比不同光源的缺陷對(duì)比度，選效果最優(yōu)者。2.答案：方法：①硬件：選高SNR相機(jī)（減噪聲）、LED恒流光源（穩(wěn)亮度）、遮光罩（隔外界光）、屏蔽線（抗電磁干擾）；②軟件：預(yù)處理（中值濾波/高斯模糊降噪）、動(dòng)態(tài)參數(shù)（自動(dòng)曝光/白平衡適應(yīng)環(huán)境）、魯棒算法（CNN抗噪聲）；③系統(tǒng)：定期維護(hù)（清潔鏡頭/校準(zhǔn)光源）、冗余設(shè)計(jì)（雙相機(jī)備份）、實(shí)時(shí)監(jiān)控（檢測(cè)光源亮度/相機(jī)故障）。解析：工業(yè)環(huán)境干擾多（機(jī)械振動(dòng)、光線變化