生活垃圾智能分揀機(jī)器人視覺識(shí)別調(diào)試技師（中級(jí)）考試試卷及答案一、填空題（每題1分，共10分）1.生活垃圾智能分揀機(jī)器人視覺系統(tǒng)常用的工業(yè)相機(jī)類型是______2.視覺標(biāo)定中確定相機(jī)內(nèi)外參數(shù)的經(jīng)典方法是______3.目標(biāo)檢測(cè)常用的單階段實(shí)時(shí)算法除YOLO外還有______4.相機(jī)鏡頭焦距的常用單位是______5.圖像預(yù)處理的核心操作包括灰度化、濾波和______6.“眼在手上”手眼協(xié)調(diào)方式中，相機(jī)安裝在______7.廚余垃圾的典型視覺特征是______8.光照補(bǔ)償?shù)某Ｓ梅椒ㄓ兄狈綀D均衡化和______9.機(jī)器人視覺分揀誤差的主要來源之一是______10.圖像幀率的單位是______二、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.工業(yè)分揀場(chǎng)景中，高速識(shí)別優(yōu)先選擇的相機(jī)是？A.CMOS相機(jī)B.CCD相機(jī)C.手機(jī)相機(jī)D.紅外相機(jī)2.張正友標(biāo)定法至少需要多少張標(biāo)定板圖像？A.3張B.5張C.7張D.10張3.實(shí)時(shí)性最好的目標(biāo)檢測(cè)算法是？A.FasterR-CNNB.YOLOv5C.MaskR-CNND.SSD4.減少圖像噪聲的預(yù)處理方法是？A.灰度化B.高斯濾波C.二值化D.邊緣檢測(cè)5.“眼在機(jī)上”的相機(jī)安裝位置是？A.機(jī)器人末端B.固定支架C.傳送帶D.機(jī)器人底座6.可回收物的視覺特征不包括？A.金屬光澤B.透明塑料C.菜葉形狀D.紙張紋理7.圖像過曝時(shí)應(yīng)調(diào)整相機(jī)的？A.焦距B.曝光時(shí)間C.分辨率D.幀率8.描述機(jī)器人末端位置的坐標(biāo)系是？A.基坐標(biāo)系B.工具坐標(biāo)系C.工件坐標(biāo)系D.世界坐標(biāo)系9.自適應(yīng)閾值處理的優(yōu)勢(shì)是？A.計(jì)算簡(jiǎn)單B.適應(yīng)光照不均C.速度最快D.僅適用于灰度圖10.視覺識(shí)別精度無關(guān)的因素是？A.標(biāo)定誤差B.光照變化C.物體大小D.機(jī)器人速度三、多項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分，多選/少選不得分）1.視覺系統(tǒng)調(diào)試的核心步驟包括？A.相機(jī)標(biāo)定B.圖像預(yù)處理C.算法訓(xùn)練D.手眼標(biāo)定E.路徑規(guī)劃2.目標(biāo)檢測(cè)的評(píng)價(jià)指標(biāo)有？A.mAPB.FPSC.準(zhǔn)確率D.召回率E.像素?cái)?shù)3.生活垃圾視覺識(shí)別的常見類別是？A.可回收物B.廚余垃圾C.有害垃圾D.其他垃圾E.建筑垃圾4.相機(jī)參數(shù)調(diào)整包括？A.曝光時(shí)間B.增益C.白平衡D.焦距E.分辨率5.手眼標(biāo)定的方法有？A.直接標(biāo)定法B.間接標(biāo)定法C.張正友法D.手眼矩陣法E.圖像匹配法6.圖像預(yù)處理的操作有？A.灰度化B.濾波C.二值化D.邊緣檢測(cè)E.特征提取7.影響識(shí)別精度的因素有？A.光照變化B.物體遮擋C.相機(jī)分辨率D.算法模型E.傳送帶速度8.視覺系統(tǒng)的組成部分有？A.工業(yè)相機(jī)B.鏡頭C.光源D.圖像處理單元E.機(jī)器人控制器9.有害垃圾的視覺特征包括？A.電池外觀B.藥瓶標(biāo)識(shí)C.菜葉形狀D.金屬罐E.燈管10.光照系統(tǒng)的要求有？A.均勻性B.穩(wěn)定性C.高亮度D.無陰影E.彩色光源四、判斷題（每題2分，共20分，對(duì)√錯(cuò)×）1.張正友標(biāo)定法不需要標(biāo)定板？2.YOLO是單階段目標(biāo)檢測(cè)算法？3.手眼標(biāo)定僅需標(biāo)定相機(jī)參數(shù)？4.圖像二值化只能用固定閾值？5.相機(jī)幀率越高識(shí)別速度越快？6.廚余垃圾識(shí)別需考慮濕度影響？7.工具坐標(biāo)系標(biāo)定與視覺無關(guān)？8.高斯濾波是線性濾波方法？9.有害垃圾識(shí)別不需要特殊算法？10.視覺系統(tǒng)調(diào)試后無需定期維護(hù)？五、簡(jiǎn)答題（每題5分，共20分）1.簡(jiǎn)述相機(jī)標(biāo)定的目的及主要步驟。2.生活垃圾分揀中目標(biāo)檢測(cè)算法的選擇依據(jù)是什么？3.手眼協(xié)調(diào)的兩種安裝方式及適用場(chǎng)景？4.視覺系統(tǒng)光照補(bǔ)償?shù)某Ｓ梅椒斑m用場(chǎng)景？六、討論題（每題5分，共10分）1.如何解決物體遮擋導(dǎo)致的視覺識(shí)別漏檢問題？2.如何提升視覺識(shí)別系統(tǒng)的長期穩(wěn)定性？---參考答案一、填空題1.CMOS相機(jī)2.張正友標(biāo)定法3.SSD4.毫米（mm）5.二值化6.機(jī)器人末端執(zhí)行器7.菜葉/果皮形狀8.自適應(yīng)閾值處理9.相機(jī)標(biāo)定誤差10.幀每秒（FPS）二、單項(xiàng)選擇題1.A2.A3.B4.B5.B6.C7.B8.B9.B10.D三、多項(xiàng)選擇題1.ABCD2.ABD3.ABCD4.ABCDE5.ABD6.ABCD7.ABCD8.ABCD9.ABE10.ABD四、判斷題1.×2.√3.×4.×5.√6.√7.×8.√9.×10.×五、簡(jiǎn)答題1.答案：目的：確定相機(jī)內(nèi)外參數(shù)（焦距、畸變系數(shù)等），消除圖像畸變，建立像素與世界坐標(biāo)系映射，保證識(shí)別精度。步驟：①準(zhǔn)備棋盤格標(biāo)定板；②采集≥3張不同角度/位置的標(biāo)定圖像；③輸入軟件計(jì)算內(nèi)外參數(shù)；④驗(yàn)證精度（檢測(cè)已知尺寸物體誤差）；⑤保存參數(shù)供系統(tǒng)調(diào)用。2.答案：依據(jù)：①實(shí)時(shí)性：分揀需高速，優(yōu)先單階段算法（如YOLOv5）；②精度：mAP≥80%以區(qū)分4大類垃圾；③硬件適配：匹配邊緣計(jì)算設(shè)備算力；④抗干擾：適應(yīng)光照變化、遮擋；⑤類別數(shù)量：支持多類別（可回收、廚余等）檢測(cè)。3.答案：①眼在手上：相機(jī)裝機(jī)器人末端，隨末端移動(dòng)，適用于小范圍高精度分揀（如精密零件）；②眼在機(jī)上：相機(jī)固定傳送帶上方，適用于大范圍高速分揀（如生活垃圾傳送帶）。均需標(biāo)定坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換關(guān)系，確保抓取準(zhǔn)確。4.答案：方法：①直方圖均衡化：增強(qiáng)對(duì)比度，適用于整體光照不均場(chǎng)景；②自適應(yīng)閾值：局部調(diào)整閾值，適用于局部光照變化；③光源控制：調(diào)整LED亮度/角度，消除陰影，適用于硬件改善。需結(jié)合場(chǎng)景選擇（如傳送帶區(qū)域差異用自適應(yīng)閾值）。六、討論題1.答案：解決方法：①算法優(yōu)化：加入遮擋檢測(cè)模塊（如YOLOv5多尺度），識(shí)別部分可見物體；②多相機(jī)視角：傳送帶兩側(cè)裝相機(jī)，獲取多角度圖像；③預(yù)處理：形態(tài)學(xué)膨脹填補(bǔ)小缺口；④數(shù)據(jù)增強(qiáng)：訓(xùn)練集加入遮擋樣本；⑤調(diào)整傳送帶速度，減少堆疊。2.答案：提升方法：①定期維護(hù)：每周清