2025年大學(xué)自動(dòng)化（工業(yè)視覺技術(shù)）試題及答案

（考試時(shí)間：90分鐘滿分100分）班級(jí)______姓名______第I卷（選擇題，共40分）答題要求：每題只有一個(gè)正確答案，請(qǐng)將正確答案的序號(hào)填在括號(hào)內(nèi)。(總共8題，每題5分)1.工業(yè)視覺技術(shù)中，用于獲取圖像的核心設(shè)備是（）A.光源B.鏡頭C.相機(jī)D.圖像處理軟件2.以下哪種圖像采集模式可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)快速采集圖像（）A.觸發(fā)模式B.自由運(yùn)行模式C.外部同步模式D.軟觸發(fā)模式3.工業(yè)視覺系統(tǒng)中，對(duì)圖像進(jìn)行灰度化處理主要是為了（）A.提高圖像清晰度B.減少數(shù)據(jù)量C.增強(qiáng)圖像對(duì)比度D.便于特征提取4.在圖像濾波中，高斯濾波的主要作用是（）A.去除椒鹽噪聲B.銳化圖像C.平滑圖像，減少噪聲D.增強(qiáng)圖像邊緣5.用于檢測(cè)圖像中物體輪廓的常用算法是（）A.Canny邊緣檢測(cè)B.Hough變換C.區(qū)域生長(zhǎng)D.分水嶺算法6.工業(yè)視覺技術(shù)中，判斷物體是否合格通常采用（）A.圖像匹配B.目標(biāo)檢測(cè)C.圖像分類D.以上都是7.以下哪種光源類型適用于檢測(cè)透明物體（）A.環(huán)形光源B.背光源C.條形光源D.同軸光源8.工業(yè)視覺系統(tǒng)的精度主要取決于（）A.相機(jī)分辨率B.鏡頭焦距C.光源亮度D.圖像處理算法第II卷（非選擇題，共60分）9.簡(jiǎn)答題：簡(jiǎn)述工業(yè)視覺技術(shù)的主要組成部分及其作用。(10分)10.簡(jiǎn)答題：說明圖像增強(qiáng)的目的和常用方法。(10分)11.簡(jiǎn)答題：闡述目標(biāo)檢測(cè)算法的基本流程。(10分)12.材料分析題：材料：在某工業(yè)生產(chǎn)線上，需要檢測(cè)產(chǎn)品表面的缺陷。采用工業(yè)視覺技術(shù)，首先通過相機(jī)采集產(chǎn)品圖像，然后對(duì)圖像進(jìn)行預(yù)處理，包括灰度化、濾波等操作。接著利用目標(biāo)檢測(cè)算法檢測(cè)缺陷區(qū)域。已知在一次檢測(cè)中，采集到的圖像中存在一些噪聲干擾，影響了缺陷的準(zhǔn)確檢測(cè)。問題：請(qǐng)分析可能導(dǎo)致圖像出現(xiàn)噪聲的原因，并提出減少噪聲的方法。(15分)13.綜合應(yīng)用題：某工廠生產(chǎn)的零件形狀較為復(fù)雜，現(xiàn)要利用工業(yè)視覺技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)零件的尺寸測(cè)量和缺陷檢測(cè)。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)完整的工業(yè)視覺系統(tǒng)方案，包括硬件選型和軟件處理流程。(15分)答案：1.C2.B3.B4.C5.A6.D7.B8.A9.工業(yè)視覺技術(shù)主要由光源、鏡頭、相機(jī)、圖像處理軟件等組成。光源提供合適的光照條件，便于物體成像；鏡頭用于聚焦光線，使圖像清晰；相機(jī)采集物體的圖像；圖像處理軟件對(duì)采集到的圖像進(jìn)行各種處理，如濾波、增強(qiáng)、特征提取、目標(biāo)檢測(cè)等，以實(shí)現(xiàn)對(duì)物體的分析和判斷。10.圖像增強(qiáng)的目的是改善圖像的視覺效果，提高圖像的清晰度和可辨識(shí)度，突出圖像中的重要信息。常用方法有灰度變換（如線性變換、非線性變換等）、直方圖均衡化、圖像濾波（如均值濾波、中值濾波、高斯濾波等）、銳化處理（如拉普拉斯算子、高通濾波等）。11.目標(biāo)檢測(cè)算法基本流程：首先進(jìn)行圖像預(yù)處理，包括圖像去噪、灰度化等；然后提取圖像特征，如利用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)提取特征；接著進(jìn)行目標(biāo)分類，判斷圖像中是否存在目標(biāo)以及目標(biāo)的類別；最后進(jìn)行目標(biāo)定位，確定目標(biāo)在圖像中的位置。12.可能導(dǎo)致圖像出現(xiàn)噪聲的原因：相機(jī)本身的電子噪聲、環(huán)境中的電磁干擾、光照不穩(wěn)定等。減少噪聲的方法：采用合適的濾波算法，如高斯濾波、中值濾波等；優(yōu)化相機(jī)的采集參數(shù)，如增益、曝光時(shí)間等；對(duì)采集環(huán)境進(jìn)行屏蔽，減少電磁干擾；穩(wěn)定光源，避免光照波動(dòng)。13.硬件選型：選擇高分辨率相機(jī)以滿足尺寸測(cè)量精度要求，根據(jù)零件形狀和檢測(cè)范圍選擇合適焦距的鏡頭。采用均勻穩(wěn)定的環(huán)形光源照亮零件。選擇高性能圖像處理板卡用于快速處理圖像數(shù)據(jù)。軟件處理流程：相機(jī)采集