工業(yè)機器人視覺標定工程師崗位招聘考試試卷及答案一、填空題（共10題，每題1分，共10分）1.相機內(nèi)參矩陣中，(u0,v0)表示______。答案：圖像主點（光心在圖像坐標系中的坐標）2.手眼標定的兩種主要類型是______和______。答案：eye-in-hand（相機在末端）；eye-to-hand（相機固定）3.鏡頭畸變主要分為______和切向畸變兩類。答案：徑向畸變4.像素坐標系轉(zhuǎn)圖像坐標系時，需要用到的縮放因子是______和______。答案：fx；fy5.視覺標定的核心目的是建立______與世界坐標系之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系。答案：像素坐標系6.OpenCV中用于相機內(nèi)參標定的核心函數(shù)是______。答案：calibrateCamera7.機器人運動學中描述連桿間相對位置的參數(shù)是______參數(shù)。答案：DH（Denavit-Hartenberg）8.標定板常用的特征點類型是______。答案：棋盤格角點9.標定板的格子尺寸通常以______為單位。答案：毫米（mm）10.手眼標定中，相機固定在機器人外部屬于______類型。答案：eye-to-hand二、單項選擇題（共10題，每題2分，共20分）1.以下屬于相機內(nèi)參的是（）A.相機到世界的變換矩陣B.fx、fy、(u0,v0)C.機器人DH參數(shù)D.標定板尺寸答案：B2.eye-in-hand手眼標定的特點是（）A.相機固定B.相機隨末端運動C.標定板隨末端運動D.無需機器人運動答案：B3.徑向畸變的表現(xiàn)是（）A.邊緣點向中心偏移B.點偏移無規(guī)律C.圖像平移D.圖像旋轉(zhuǎn)答案：A4.手眼標定經(jīng)典公式是（）A.AX=XBB.X=ABC.A=XBXD.X=A/B答案：A5.像素轉(zhuǎn)世界坐標不需要的步驟是（）A.像素→圖像B.圖像→相機C.相機→世界D.世界→機器人基答案：D6.最常用的標定板是（）A.隨機點板B.棋盤格板C.圓形陣列板D.不規(guī)則板答案：B7.視覺標定重復精度通常要求（）A.0.1mm內(nèi)B.1mm內(nèi)C.1cm內(nèi)D.5mm內(nèi)答案：B8.OpenCV手眼標定函數(shù)是（）A.calibrateCameraB.solvePnPC.calibrateHandEyeD.findChessboardCorners答案：C9.不是標定誤差來源的是（）A.標定板誤差B.相機分辨率C.機器人精度D.計算機內(nèi)存答案：D10.eye-to-hand中相機位置是（）A.固定工作臺B.末端執(zhí)行器C.機器人關(guān)節(jié)D.隨標定板動答案：A三、多項選擇題（共10題，每題2分，共20分）1.相機內(nèi)參包含（）A.fxB.fyC.(u0,v0)D.畸變系數(shù)E.世界變換矩陣答案：ABC2.手眼標定類型包括（）A.eye-in-handB.eye-to-handC.內(nèi)參標定D.外參標定E.畸變標定答案：AB3.視覺標定步驟包括（）A.采集圖像B.提取特征點C.求解參數(shù)D.畸變校正E.精度測試答案：ABCDE4.畸變校正方法有（）A.多項式法B.查表法C.內(nèi)參校正D.圖像縮放E.旋轉(zhuǎn)校正答案：ABC5.常見標定板類型（）A.棋盤格B.圓形陣列C.隨機點D.星型E.不規(guī)則線條答案：AB6.標定需要的設(shè)備（）A.工業(yè)相機B.標定板C.機器人D.光源E.計算機答案：ABCDE7.手眼標定應(yīng)用場景（）A.機器人抓取B.焊縫跟蹤C.零件檢測D.路徑規(guī)劃E.3D建模答案：ABCD8.像素坐標系組成（）A.行號uB.列號vC.深度zD.世界XE.相機x答案：AB9.標定誤差來源（）A.標定板尺寸B.鏡頭畸變C.機器人精度D.特征點提取E.光源不均答案：ABCDE10.OpenCV標定輸入（）A.標定板圖像B.實際尺寸C.圖像尺寸D.DH參數(shù)E.相機型號答案：ABC四、判斷題（共10題，每題2分，共20分）1.相機內(nèi)參標定必須用標定板。（）答案：√2.eye-in-hand中相機隨末端運動。（）答案：√3.徑向畸變由中心到邊緣像素偏移不一致導致。（）答案：√4.AX=XB中X是相機到末端的變換矩陣。（）答案：√5.像素坐標是三維（u,v,z）。（）答案：×6.標定板格子必須是正方形。（）答案：√7.標定精度僅取決于相機分辨率。（）答案：×8.eye-to-hand中末端運動不改變相機位置。（）答案：√9.畸變校正可完全消除所有畸變。（）答案：×10.手眼標定不需要DH參數(shù)。（）答案：×五、簡答題（共4題，每題5分，共20分）1.簡述相機內(nèi)參標定的目的及步驟。答案：目的是獲取相機內(nèi)部參數(shù)（fx、fy、u0、v0、畸變系數(shù)），建立像素與相機坐標的轉(zhuǎn)換關(guān)系。步驟：①準備已知尺寸的標定板；②從不同角度采集10-20張圖像；③提取每張圖像的特征點（如棋盤格角點）；④輸入特征點的圖像坐標和實際世界坐標；⑤用工具（如OpenCV）求解內(nèi)參矩陣和畸變系數(shù)；⑥驗證重投影誤差（需≤0.5像素）。2.對比eye-in-hand與eye-to-hand的區(qū)別及適用場景。答案：區(qū)別：①eye-in-hand相機裝末端，隨末端運動；②eye-to-hand相機固定外部，標定板裝末端。適用場景：①eye-in-hand適合抓取、焊接等末端操作，視野隨末端移動；②eye-to-hand適合大視野檢測、固定位置測量，視野穩(wěn)定。3.簡述畸變校正原理。答案：鏡頭畸變分徑向和切向，校正基于畸變系數(shù)對像素反向變換。徑向畸變：用k1、k2、k3系數(shù)修正像素徑向偏移；切向畸變：用p1、p2系數(shù)修正切向偏移。校正后像素坐標可準確對應(yīng)相機坐標，消除畸變對定位的影響。4.簡述AX=XB公式含義及求解思路。答案：符號：A（基坐標到末端變換）、X（相機到末端變換）、B（相機到標定板變換）。求解：采集至少4組A和B，用奇異值分解（SVD）或最小二乘法求解X，確保多組數(shù)據(jù)一致性，最終實現(xiàn)像素到機器人基坐標的轉(zhuǎn)換。六、討論題（共2題，每題5分，共20分）1.標定板尺寸測量誤差對標定的影響及避免方法。答案：影響：①內(nèi)參標定中特征點世界坐標偏差，導致fx、fy等參數(shù)錯誤；②手眼標定中X矩陣偏差，機器人定位誤差增大（如抓取偏移）。避免：①用游標卡尺測3個位置取平均；②選正規(guī)標定板（公差±0.01mm）；③標定前驗證尺寸，偏差大則更換；④用多塊標定板驗證。2.機器人視覺定位誤差的原因及排查解決方法。答案：原因：①標定板尺寸/特