2025年高職第一學(xué)年（工業(yè)機(jī)器人技術(shù)）機(jī)器人視覺應(yīng)用試題及答案

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題共30分）答題要求：本大題共10小題，每小題3分。在每小題給出的四個選項(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，用于采集圖像的核心部件是（）A.光源B.鏡頭C.工業(yè)相機(jī)D.圖像采集卡2.以下哪種圖像處理算法常用于邊緣檢測（）A.均值濾波B.中值濾波C.Canny算子D.霍夫變換3.在機(jī)器人視覺應(yīng)用中，標(biāo)定的目的是（）A.提高圖像清晰度B.確定相機(jī)與機(jī)器人之間的坐標(biāo)關(guān)系C.增強(qiáng)圖像對比度D.檢測圖像中的物體4.機(jī)器人視覺系統(tǒng)能夠識別的基本元素不包括（）A.點(diǎn)B.線C.面D.體5.對于彩色圖像，常用的色彩模型是（）A.RGBB.HSVC.YUVD.以上都是6.機(jī)器人視覺系統(tǒng)中，圖像預(yù)處理的主要目的不包括（）A.去除噪聲B.增強(qiáng)圖像特征C.進(jìn)行圖像分類D.提高圖像質(zhì)量7.用于描述物體形狀的幾何參數(shù)不包括（）A.面積B.周長C.顏色D.長寬比8.在機(jī)器人視覺中，基于模板匹配的目標(biāo)識別方法主要用于（）A.快速定位已知物體B.識別未知物體類別C.檢測物體姿態(tài)D.測量物體尺寸9.機(jī)器人視覺系統(tǒng)中，光源的作用不包括（）A.照亮物體B.提供對比度C.改變物體顏色D.增強(qiáng)圖像特征10.以下哪種技術(shù)可以用于三維物體的重建（）A.立體視覺B.激光掃描C.結(jié)構(gòu)光D.以上都是第II卷（非選擇題共70分）11.（10分）簡述機(jī)器人視覺系統(tǒng)的主要組成部分及其功能。12.（15分）說明圖像處理中常用的平滑濾波和銳化濾波方法及其原理。13.（15分）闡述機(jī)器人視覺中目標(biāo)識別的主要方法，并舉例說明其應(yīng)用場景。14.（15分）材料：在某工業(yè)生產(chǎn)線上，需要利用機(jī)器人視覺系統(tǒng)對傳送帶上的零件進(jìn)行檢測和分揀。零件有多種類型，形狀和尺寸各不相同。問題：請設(shè)計一個基于機(jī)器人視覺的零件檢測與分揀方案，包括圖像采集、處理和機(jī)器人控制等環(huán)節(jié)。15.（15分）材料：隨著工業(yè)4.0的發(fā)展，機(jī)器人視覺在智能制造中的應(yīng)用越來越廣泛。某企業(yè)計劃引入機(jī)器人視覺系統(tǒng)來提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量控制。問題：分析機(jī)器人視覺在智能制造中的優(yōu)勢，并結(jié)合該企業(yè)的情況，提出一些應(yīng)用機(jī)器人視覺的具體建議。答案：1.C2.C3.B4.D5.D6.C7.C8.A9.C10.D11.機(jī)器人視覺系統(tǒng)主要由工業(yè)相機(jī)、鏡頭、光源、圖像采集卡、圖像處理軟件及機(jī)器人控制系統(tǒng)等組成。工業(yè)相機(jī)用于采集圖像；鏡頭將物體成像在相機(jī)感光元件上；光源照亮物體以獲得清晰圖像；圖像采集卡采集相機(jī)輸出的圖像數(shù)據(jù)；圖像處理軟件對圖像進(jìn)行預(yù)處理、特征提取、目標(biāo)識別等操作；機(jī)器人控制系統(tǒng)根據(jù)視覺系統(tǒng)的識別結(jié)果控制機(jī)器人運(yùn)動。12.平滑濾波常用方法有均值濾波，原理是用鄰域內(nèi)像素的均值代替當(dāng)前像素值，可去除高斯噪聲等。中值濾波是用鄰域內(nèi)像素的中值代替當(dāng)前像素，能有效去除椒鹽噪聲。銳化濾波如拉普拉斯算子，通過增強(qiáng)圖像邊緣和細(xì)節(jié)來突出圖像特征，原理是利用二階導(dǎo)數(shù)檢測圖像灰度變化劇烈的地方。13.主要方法有基于模板匹配，用于快速定位已知物體，如在電子元件生產(chǎn)中定位芯片?；谔卣鼽c(diǎn)匹配，通過提取物體特征點(diǎn)進(jìn)行匹配，可用于工業(yè)產(chǎn)品的裝配?；跈C(jī)器學(xué)習(xí)分類，如利用深度學(xué)習(xí)的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對物體分類，在快遞包裹分揀中識別不同物品類別。14.首先利用工業(yè)相機(jī)在合適位置采集傳送帶上零件的圖像。然后對圖像進(jìn)行預(yù)處理，包括去噪、增強(qiáng)對比度等。接著通過形狀、尺寸等特征提取算法識別零件類型。根據(jù)識別結(jié)果，機(jī)器人控制系統(tǒng)控制機(jī)器人抓取相應(yīng)零件并放置到指定位置進(jìn)行分揀。15.優(yōu)勢：提高生產(chǎn)精度和質(zhì)量，能精確檢測產(chǎn)品缺陷。提升生產(chǎn)效率，快速完成任