2026年機(jī)器人圖像處理技術(shù)測驗(yàn)試題考試時(shí)長：120分鐘滿分：100分試卷名稱：2026年機(jī)器人圖像處理技術(shù)測驗(yàn)試題考核對(duì)象：機(jī)器人工程、自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)視覺等相關(guān)專業(yè)學(xué)生及從業(yè)者題型分值分布：-判斷題（10題，每題2分）總分20分-單選題（10題，每題2分）總分20分-多選題（10題，每題2分）總分20分-案例分析（3題，每題6分）總分18分-論述題（2題，每題11分）總分22分總分：100分---一、判斷題（每題2分，共20分）1.圖像的灰度直方圖能夠反映圖像的亮度分布情況。2.機(jī)器人視覺系統(tǒng)中的圖像去噪通常采用中值濾波算法。3.SIFT特征點(diǎn)具有旋轉(zhuǎn)不變性，但不受尺度變化影響。4.圖像分割的目標(biāo)是將圖像劃分為具有不同特征的區(qū)域。5.深度學(xué)習(xí)在圖像分類任務(wù)中通常需要大量標(biāo)注數(shù)據(jù)。6.圖像的邊緣檢測可以通過拉普拉斯算子實(shí)現(xiàn)。7.機(jī)器人導(dǎo)航中的SLAM技術(shù)依賴于實(shí)時(shí)圖像處理。8.圖像的形態(tài)學(xué)操作可以用于去除噪聲或突出特定結(jié)構(gòu)。9.3D重建技術(shù)能夠從二維圖像中恢復(fù)物體的三維坐標(biāo)。10.圖像的壓縮編碼可以提高數(shù)據(jù)傳輸效率。二、單選題（每題2分，共20分）1.下列哪種算法不屬于圖像增強(qiáng)方法？A.直方圖均衡化B.銳化濾波C.圖像去噪D.圖像分類2.在圖像處理中，以下哪種方法能夠提高圖像的對(duì)比度？A.高斯濾波B.直方圖均衡化C.邊緣檢測D.形態(tài)學(xué)操作3.以下哪種特征點(diǎn)檢測算法對(duì)尺度變化最敏感？A.SIFTB.SURFC.ORBD.Harris4.圖像分割中，以下哪種方法屬于基于閾值的分割算法？A.K-means聚類B.Otsu算法C.活動(dòng)輪廓模型D.感知分割5.以下哪種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)常用于圖像分類任務(wù)？A.LSTMB.GRUC.ResNetD.RNN6.圖像的邊緣檢測中，以下哪種算子對(duì)噪聲更敏感？A.Sobel算子B.Prewitt算子C.Canny算子D.Roberts算子7.機(jī)器人視覺中，以下哪種技術(shù)用于估計(jì)相機(jī)與物體的相對(duì)位置？A.光流法B.SLAMC.相機(jī)標(biāo)定D.3D重建8.圖像的形態(tài)學(xué)操作中，以下哪種操作用于膨脹圖像？A.腐蝕B.膨脹C.開運(yùn)算D.閉運(yùn)算9.以下哪種方法不屬于圖像壓縮編碼技術(shù)？A.JPEGB.MPEGC.H.264D.DWT10.圖像的幾何變換中，以下哪種變換用于旋轉(zhuǎn)圖像？A.平移B.旋轉(zhuǎn)C.縮放D.錯(cuò)切三、多選題（每題2分，共20分）1.以下哪些屬于圖像增強(qiáng)方法？A.直方圖均衡化B.銳化濾波C.圖像去噪D.圖像分類2.以下哪些特征點(diǎn)檢測算法具有旋轉(zhuǎn)不變性？A.SIFTB.SURFC.ORBD.Harris3.圖像分割中，以下哪些方法屬于基于區(qū)域的分割算法？A.K-means聚類B.區(qū)域生長C.活動(dòng)輪廓模型D.感知分割4.以下哪些網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)常用于目標(biāo)檢測任務(wù)？A.VGGB.YOLOC.ResNetD.Inception5.圖像的邊緣檢測中，以下哪些算子屬于微分算子？A.Sobel算子B.Prewitt算子C.Canny算子D.Roberts算子6.機(jī)器人視覺中，以下哪些技術(shù)用于圖像配準(zhǔn)？A.ICPB.RANSACC.光流法D.相機(jī)標(biāo)定7.圖像的形態(tài)學(xué)操作中，以下哪些操作屬于開運(yùn)算？A.腐蝕B.膨脹C.開運(yùn)算D.閉運(yùn)算8.以下哪些方法屬于圖像壓縮編碼技術(shù)？A.JPEGB.MPEGC.H.264D.DWT9.圖像的幾何變換中，以下哪些變換屬于仿射變換？A.平移B.旋轉(zhuǎn)C.縮放D.錯(cuò)切10.圖像的3D重建中，以下哪些方法屬于多視圖幾何方法？A.雙目立體視覺B.結(jié)構(gòu)光C.激光掃描D.深度學(xué)習(xí)四、案例分析（每題6分，共18分）1.場景描述：一臺(tái)移動(dòng)機(jī)器人需要在室內(nèi)環(huán)境中導(dǎo)航，其視覺系統(tǒng)需要實(shí)時(shí)處理攝像頭采集的圖像，以識(shí)別障礙物并規(guī)劃路徑。假設(shè)當(dāng)前圖像中存在光照不均的情況，且部分障礙物較小，難以檢測。請(qǐng)簡述如何通過圖像處理技術(shù)改善該場景下的視覺系統(tǒng)性能。2.場景描述：在工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)線中，機(jī)器人需要識(shí)別并抓取不同形狀的零件。假設(shè)當(dāng)前任務(wù)需要識(shí)別圓形和方形零件，且零件可能存在旋轉(zhuǎn)和縮放變化。請(qǐng)簡述如何設(shè)計(jì)一個(gè)基于圖像處理的識(shí)別系統(tǒng)，并說明關(guān)鍵步驟及所用算法。3.場景描述：在自動(dòng)駕駛系統(tǒng)中，機(jī)器人需要實(shí)時(shí)檢測道路上的交通標(biāo)志。假設(shè)當(dāng)前圖像中存在光照變化和部分遮擋，且交通標(biāo)志可能存在傾斜。請(qǐng)簡述如何通過圖像處理技術(shù)提高交通標(biāo)志的檢測準(zhǔn)確率，并說明關(guān)鍵步驟及所用算法。五、論述題（每題11分，共22分）1.題目：請(qǐng)論述深度學(xué)習(xí)在機(jī)器人圖像處理中的應(yīng)用，并分析其優(yōu)缺點(diǎn)及未來發(fā)展趨勢。2.題目：請(qǐng)論述圖像分割在機(jī)器人視覺中的重要性，并比較幾種常見的圖像分割方法（如閾值分割、區(qū)域生長、活動(dòng)輪廓模型等）的優(yōu)缺點(diǎn)及適用場景。---標(biāo)準(zhǔn)答案及解析一、判斷題1.√2.√3.×（SIFT特征點(diǎn)具有旋轉(zhuǎn)不變性和尺度不變性）4.√5.√6.√7.√8.√9.√10.√解析：-第3題：SIFT特征點(diǎn)具有旋轉(zhuǎn)不變性和尺度不變性，但SURF算法在尺度變化時(shí)表現(xiàn)更好。-第6題：拉普拉斯算子對(duì)噪聲敏感，Canny算子更優(yōu)。二、單選題1.D2.B3.D4.B5.C6.D7.B8.B9.D10.B解析：-第1題：圖像分類屬于機(jī)器學(xué)習(xí)任務(wù)，不屬于增強(qiáng)方法。-第6題：Roberts算子對(duì)噪聲敏感，計(jì)算簡單但精度低。三、多選題1.A,B,C2.A,B,C3.B,C4.B,C,D5.A,B,C,D6.A,B,D7.A,C8.A,B,C9.A,B,C10.A,B解析：-第1題：圖像分類不屬于增強(qiáng)方法。-第7題：開運(yùn)算包含腐蝕和膨脹操作。四、案例分析1.參考答案：-圖像增強(qiáng)：采用直方圖均衡化或自適應(yīng)直方圖均衡化（CLAHE）改善光照不均。-特征檢測：使用SIFT或SURF算法檢測關(guān)鍵點(diǎn)，結(jié)合尺度空間分析提高小目標(biāo)檢測能力。-邊緣檢測：使用Canny算子檢測障礙物邊緣，結(jié)合霍夫變換識(shí)別圓形或方形輪廓。2.參考答案：-圖像預(yù)處理：采用歸一化處理，消除光照影響。-特征提?。菏褂肏OG或LBP特征描述零件形狀。-分類器：采用SVM或深度學(xué)習(xí)分類器（如ResNet）進(jìn)行分類，結(jié)合仿射變換對(duì)齊圖像。3.參考答案：-圖像預(yù)處理：采用自適應(yīng)直方圖均衡化，使用形態(tài)學(xué)操作去除噪聲。-特征檢測：使用SSD或YOLO檢測交通標(biāo)志，結(jié)合旋轉(zhuǎn)校正算法對(duì)齊圖像。-后處理：使用NMS去除冗余檢測框，提高準(zhǔn)確率。五、論述題1.參考答案：-深度學(xué)習(xí)應(yīng)用：圖像分類（ResNet）、目標(biāo)檢測（YOLO）、語義分割（U-Net）等。-優(yōu)點(diǎn)：自動(dòng)特征提取、高精度、泛化能力強(qiáng)。-缺點(diǎn)：需要大量數(shù)據(jù)、計(jì)算資源