沧州医学高等专科学校《机器视觉与模式识别》2025-2026学年第一学期期末试卷

自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密封线第1页，共3页沧州医学高等专科学校《机器视觉与模式识别》2025-2026学年第一学期期末试卷院(系)_______班级_______学号_______姓名_______题号一二三四总分得分批阅人一、单选题（本大题共15个小题，每小题2分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．）1、在使用ROS进行机器人的视觉导航时，需要对图像进行预处理。以下哪种预处理操作可以提高导航的准确性？（）A.图像去噪B.图像增强C.图像分割D.以上操作都可能有帮助2、假设在一个ROS控制的工业机器人系统中，传感器出现故障，导致反馈数据不准确。这可能会对机器人的控制产生什么影响？（）A.机器人的动作失控或不准确B.系统自动切换到备用传感器C.机器人继续正常工作，不受影响D.控制精度提高3、在ROS中，用于发布和订阅话题（Topic）的编程语言可以是（）（）A.C++B.PythonC.两者皆可D.以上都不是4、在ROS中，当需要处理大量的机器人数据时，以下哪种数据存储方式可能最为适合？（）A.关系型数据库B.NoSQL数据库C.文件系统D.内存数据库5、假设在ROS中开发一个用于极地考察的机器人，需要应对极寒、大风和低光照等极端环境。以下哪种技术和装备可能会被用于极地机器人？（）A.耐寒材料和保温结构B.抗风设计和能源存储C.低光照视觉系统和导航设备D.以上都有可能6、在ROS中，创建一个新的工作空间（Workspace）需要创建以下哪些目录？（）（）A.srcB.buildC.develD.以上都是7、当使用ROS开发一个具有自主决策能力的机器人时，需要考虑机器人的行为规划。假设机器人需要根据不同的环境条件选择不同的行为策略，以下哪种方法可以有效地实现这种行为规划？（）A.使用有限状态机B.使用决策树C.使用强化学习算法D.以上方法都可以8、ROS支持机器人的分布式感知和协同决策。假设多个机器人需要共同感知一个大范围的环境并做出统一的决策。以下哪种分布式感知和决策算法的结合能够最有效地实现这一目标？（）A.基于共识的分布式感知和投票决策算法B.每个机器人独立感知和决策，然后汇总C.随机选择一个机器人作为主导进行感知和决策D.不进行分布式感知和协同决策9、机器人操作系统中的服务（Service）通常采用哪种请求/响应模式？（）（）A.同步B.异步C.半同步半异步D.以上都不是10、当在ROS中使用多个机器人进行协作任务时，需要进行分布式通信。如果网络延迟较高，会对协作效果产生什么影响？（）A.机器人之间的协作失调，任务完成质量下降B.机器人自主调整协作策略，不受影响C.协作效率提高，任务更快完成D.系统自动优化网络，降低延迟11、ROS中的消息（Message）用于节点之间的数据传递。假设需要传递一个包含大量复杂数据结构的消息，以下关于消息定义和使用的描述，正确的是：（）A.尽量将复杂数据结构拆分成多个简单消息，减少消息的大小和复杂性B.直接使用一个大而复杂的消息，方便数据的整体传递C.避免使用自定义消息，只使用ROS提供的标准消息类型D.消息的定义和使用方式对系统性能没有影响12、ROS中的机器人软件架构设计需要考虑可扩展性和可维护性。以下哪种架构模式可能最适合复杂的机器人系统开发？（）A.分层架构B.微服务架构C.单体架构D.无架构，自由开发请详细解释每个架构模式的特点以及在机器人软件开发中的优劣13、在ROS中，为了管理节点的启动和关闭顺序，以及处理异常情况，常常使用启动文件（LaunchFile）。假设一个机器人系统有多个相关的节点需要同时启动，以下关于启动文件的描述，哪一项是不准确的？（）A.启动文件使用XML格式来描述节点的配置和启动参数B.可以在启动文件中设置节点的运行环境、重映射话题等C.启动文件只能启动本地节点，无法启动远程节点D.通过修改启动文件，可以方便地调整系统的启动配置，而无需修改节点的代码14、在ROS中，消息（Message）是节点之间通信的数据单元。假设一个机器人的图像采集节点需要将采集到的图像数据发送给其他节点进行处理。以下关于ROS消息的描述，哪一项是不正确的？（）A.消息的定义使用特定的编程语言结构，如C++中的结构体或Python中的类B.可以自定义消息类型，以满足特定的应用需求C.消息在发送和接收过程中会自动进行序列化和反序列化D.一旦定义了消息类型，就不能再添加或删除其中的字段15、在基于ROS的机器人自主决策系统中，如果决策算法的鲁棒性不足，可能会在什么情况下出现问题？（）A.面对复杂或异常情况时决策失误B.决策速度加快C.决策更准确D.系统自动优化决策算法二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）解释ROS中的运动稳定性控制。2、（本题5分）ROS中的任务调度优化算法。3、（本题5分）简述ROS中的系统可扩展性设计原则。三、分析题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）对于一个使用ROS的桥梁检测机器人系统，负责检查桥梁结构的健康状况。全面分析ROS在桥梁复杂结构适应、损伤检测精度、高空作业安全以及数据处理与分析方面的重点和难点。2、（本题5分）在邮政分拣中心，机器人负责邮件的分类和搬运。仔细分析机器人操作系统在邮件识别、分拣规则执行、搬运路径优化和与邮政系统对接方面的技术难点，讨论如何通过优化操作系统提高邮政分拣的速度和准确性。3、（本题5分）对于用于极地科学考察的机器人，分析机器人操作系统如何应对极寒天气、冰层地形和低通信条件，以及如何保障科学数据的准确采集和传输。4、（本题5分）ROS在机器人的电子设备组装应用中，如何实现高精度的零部件安装和质量检测。请综合分析相关的视觉引导、力控制和检测算法。5、（本题5分）在一个基于ROS的无人驾驶汽车项目中，深入探讨ROS在车辆感知、决策制定、轨迹规划以及与其他车辆和基础设施的通信方面所起到的作用，同时分析可能出现的技术难题和解决方案。四、设计题