2025年高職工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)運(yùn)維（機(jī)器人視覺應(yīng)用）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30分）答題要求：本卷共10小題，每小題3分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.機(jī)器人視覺系統(tǒng)中，用于獲取圖像的核心部件是（）A.光源B.鏡頭C.相機(jī)D.圖像處理軟件2.以下哪種圖像濾波方法可以有效去除高斯噪聲？（）A.均值濾波B.中值濾波C.高斯濾波D.雙邊濾波3.在機(jī)器人視覺應(yīng)用中，常用于特征提取的算法是（）A.SIFTB.Hough變換C.K-MeansD.PCA4.機(jī)器人視覺系統(tǒng)對(duì)光照變化較為敏感，為減少光照影響通常采用的方法是（）A.增加光源強(qiáng)度B.采用自適應(yīng)光照處理C.更換相機(jī)型號(hào)D.降低相機(jī)分辨率5.關(guān)于機(jī)器人視覺中的圖像配準(zhǔn)，以下說法正確的是（）A.僅用于兩幅相同圖像的匹配B.可用于不同視角圖像的對(duì)齊C.與圖像特征提取無關(guān)D.只能在二維圖像間進(jìn)行6.機(jī)器人視覺系統(tǒng)中，標(biāo)定的主要目的是（）A.確定相機(jī)位置B.提高圖像清晰度C.建立圖像坐標(biāo)與實(shí)際物理坐標(biāo)的對(duì)應(yīng)關(guān)系D.優(yōu)化圖像處理算法7.以下哪種顏色空間在機(jī)器人視覺中常用于目標(biāo)識(shí)別？（）A.RGBB.HSVC.YUVD.CMYK8.機(jī)器人視覺應(yīng)用中，為提高目標(biāo)檢測(cè)的準(zhǔn)確性，常采用的策略是（）A.增加訓(xùn)練樣本數(shù)量B.降低檢測(cè)閾值C.減少圖像預(yù)處理步驟D.只使用一種檢測(cè)算法9.對(duì)于機(jī)器人視覺中的立體視覺，其主要作用是（）A.獲得物體的三維信息B.提高圖像采集速度C.增強(qiáng)圖像色彩D.簡化圖像處理流程10.在機(jī)器人視覺系統(tǒng)開發(fā)中，常用的編程語言是（）A.PythonB.C++C.JavaD.以上都是第II卷（非選擇題共70分）二、填空題（共15分）答題要求：本大題共5小題，每小題3分。請(qǐng)?jiān)跈M線上填寫正確答案。1.機(jī)器人視覺系統(tǒng)的硬件主要包括相機(jī)、鏡頭、光源和________________。2.圖像預(yù)處理中的灰度化處理是將彩色圖像轉(zhuǎn)換為________________圖像。3.在目標(biāo)檢測(cè)中，常用的深度學(xué)習(xí)算法有________________、YOLO等。4.機(jī)器人視覺中的姿態(tài)估計(jì)是確定物體在三維空間中的________________。5.為提高機(jī)器人視覺系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性，可采用________________技術(shù)對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行快速處理。三、簡答題（共20分）答題要求：本大題共4小題，每小題5分。簡要回答問題。1.簡述機(jī)器人視覺系統(tǒng)中相機(jī)標(biāo)定的主要步驟。2.說明圖像濾波在機(jī)器人視覺中的作用。3.舉例說明機(jī)器人視覺在工業(yè)生產(chǎn)中的一個(gè)具體應(yīng)用場(chǎng)景及作用。4.簡述深度學(xué)習(xí)算法在機(jī)器人視覺目標(biāo)識(shí)別中的優(yōu)勢(shì)。四、分析題（共15分）材料：在某工業(yè)生產(chǎn)線上，使用機(jī)器人視覺系統(tǒng)進(jìn)行零件缺陷檢測(cè)。該系統(tǒng)通過相機(jī)采集零件圖像，然后利用圖像處理算法對(duì)圖像進(jìn)行分析。在實(shí)際運(yùn)行過程中，發(fā)現(xiàn)檢測(cè)結(jié)果存在一定的誤判率。答題要求：分析可能導(dǎo)致誤判率高的原因，并提出相應(yīng)的改進(jìn)措施。（每個(gè)原因及措施分析字?jǐn)?shù)在150-200字之間）五、設(shè)計(jì)題（共20分）材料：設(shè)計(jì)一個(gè)基于機(jī)器人視覺的智能倉儲(chǔ)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)貨物的自動(dòng)識(shí)別與分揀。答題要求：請(qǐng)描述該智能倉儲(chǔ)系統(tǒng)的整體架構(gòu)，包括機(jī)器人視覺系統(tǒng)的組成部分、工作流程以及如何實(shí)現(xiàn)貨物的自動(dòng)識(shí)別與分揀。（每個(gè)部分描述字?jǐn)?shù)在150-200字之間）答案：1.C2.C3.A4.B5.B6.C7.B8.A9.A10.D二、1.圖像采集卡2.灰度3.FasterR-CNN4.姿態(tài)5.并行計(jì)算三、1.相機(jī)標(biāo)定主要步驟：確定相機(jī)內(nèi)參，包括焦距、主點(diǎn)等；確定相機(jī)外參，如相機(jī)在世界坐標(biāo)系中的位置和姿態(tài)；采集標(biāo)定板圖像，提取標(biāo)定板特征點(diǎn)；通過算法計(jì)算內(nèi)參和外參。2.圖像濾波在機(jī)器人視覺中的作用：去除噪聲，提高圖像質(zhì)量；平滑圖像，便于后續(xù)處理；增強(qiáng)圖像特征，利于目標(biāo)識(shí)別和定位。3.例如在汽車制造中，機(jī)器人視覺用于檢測(cè)汽車零部件的裝配情況。通過相機(jī)采集零部件圖像，分析其位置和姿態(tài)是否正確，確保裝配質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。4.深度學(xué)習(xí)算法在機(jī)器人視覺目標(biāo)識(shí)別中的優(yōu)勢(shì)：能自動(dòng)提取圖像特征，無需人工設(shè)計(jì)復(fù)雜特征提取算法；對(duì)復(fù)雜場(chǎng)景和目標(biāo)有更好的適應(yīng)性；識(shí)別準(zhǔn)確率高，可處理大量數(shù)據(jù)，不斷優(yōu)化模型性能。四、可能原因：光照不均勻，導(dǎo)致圖像部分區(qū)域過亮或過暗，影響缺陷特征提取。改進(jìn)措施：采用均勻光源或自適應(yīng)光照處理技術(shù)。相機(jī)分辨率不足，無法清晰捕捉缺陷細(xì)節(jié)。可更換高分辨率相機(jī)。圖像處理算法不夠完善，對(duì)某些缺陷特征識(shí)別不準(zhǔn)確。應(yīng)優(yōu)化算法，增加訓(xùn)練樣本進(jìn)行改進(jìn)。五、整體架構(gòu)：機(jī)器人視覺系統(tǒng)由相機(jī)、鏡頭、光源、圖像采集卡及圖像處理軟件組成。工作流程：相機(jī)采集貨物圖像，傳輸至圖像處理軟件。