工业机器人视觉系统工程师岗位招聘考试试卷及答案

工业机器人视觉系统工程师岗位招聘考试试卷及答案一、填空题（共10题，每题1分）1.工业机器人视觉系统中，常用的相机标定方法有______和张正友标定法。2.图像处理中，用于边缘检测的经典算法有Sobel、Canny和______。3.机器人视觉坐标系中，描述相机相对于机器人基坐标系位置的是______坐标系。4.视觉引导机器人抓取时，需将图像像素坐标转换为______坐标，再映射到机器人世界坐标。5.工业视觉中，常见的2D视觉传感器类型有CCD相机和______相机。6.图像预处理中，用于去除噪声的滤波方法有高斯滤波和______滤波。7.机器人手眼标定分为Eye-in-Hand和______两种类型。8.图像处理中，特征提取常用的特征有形状特征、纹理特征和______特征。9.工业视觉系统中，标定板的主要作用是提供______。10.机器人视觉系统中，用于识别目标位置和姿态的算法是______算法。二、单项选择题（共10题，每题2分）1.以下哪种标定方法不需要已知标定板的精确尺寸？A.张正友标定法B.自标定法C.棋盘格标定法D.立体标定法2.Canny边缘检测的第一步是：A.非极大值抑制B.双阈值检测C.高斯滤波D.梯度计算3.Eye-in-Hand视觉系统中，相机安装位置是：A.机器人末端执行器上B.机器人本体固定位置C.工作台上D.远处固定4.以下哪种滤波对椒盐噪声抑制效果最好？A.高斯滤波B.中值滤波C.均值滤波D.Sobel滤波5.工业机器人视觉引导抓取时，像素坐标转换为世界坐标的关键是：A.相机标定B.图像增强C.边缘提取D.特征匹配6.以下不属于2D视觉特征的是：A.面积B.周长C.深度D.质心7.立体视觉系统中，用于计算视差的是：A.两个相机的图像匹配B.单相机多视角拍摄C.激光测距D.结构光8.机器人视觉系统中，模板匹配的核心是计算模板与目标区域的：A.相似度B.距离C.面积差D.颜色差9.以下哪种相机适合高速动态目标拍摄？A.全局快门CCDB.滚动快门CMOSC.线阵CCDD.面阵CCD10.手眼标定的目的是建立相机坐标系与______的转换关系。A.机器人基坐标系B.工具坐标系C.工件坐标系D.世界坐标系三、多项选择题（共10题，每题2分）1.工业机器人视觉系统的主要应用场景包括：A.引导抓取B.缺陷检测C.零件计数D.路径规划2.相机标定的参数包括：A.内参（焦距、畸变系数）B.外参（位置、姿态）C.像素尺寸D.曝光时间3.图像预处理的常用操作有：A.滤波去噪B.图像增强C.二值化D.特征提取4.Eye-to-Hand视觉系统的特点是：A.相机固定在工作台上B.视野范围大C.受机器人运动干扰小D.安装灵活5.工业视觉中常见的缺陷检测类型有：A.表面划痕B.尺寸偏差C.零件缺失D.颜色不均6.立体视觉的实现方法包括：A.双目立体视觉B.结构光3D视觉C.激光扫描3D视觉D.单目深度估计7.机器人视觉系统中，坐标系转换的关键矩阵有：A.旋转矩阵B.平移矩阵C.透视投影矩阵D.像素坐标矩阵8.以下属于图像特征提取算法的有：A.SIFTB.SURFC.ORBD.HOG9.工业视觉系统的组成部分包括：A.相机B.镜头C.光源D.图像处理软件10.手眼标定的步骤包括：A.采集标定板图像B.提取标定板特征点C.计算转换矩阵D.验证标定精度四、判断题（共10题，每题2分）1.张正友标定法需要至少3张不同角度的标定板图像。（）2.中值滤波属于线性滤波。（）3.Eye-in-Hand视觉系统比Eye-to-Hand更适合抓取动态目标。（）4.像素坐标与世界坐标的转换不需要考虑镜头畸变。（）5.模板匹配只能识别与模板完全相同的目标。（）6.全局快门相机不会出现运动模糊。（）7.立体视觉可以获取目标的三维坐标。（）8.图像二值化是将图像转换为只有黑和白两种颜色。（）9.机器人视觉系统的光源对图像质量影响不大。（）10.手眼标定的精度不影响机器人抓取精度。（）五、简答题（共4题，每题5分）1.简述相机内参和外参的区别。2.什么是手眼标定？为什么需要手眼标定？3.简述工业视觉中常见的光源类型及应用场景。4.图像处理中，边缘检测的作用是什么？常用算法有哪些？六、讨论题（共2题，每题5分）1.如何提高工业机器人视觉引导抓取的精度？2.工业视觉缺陷检测中，如何应对目标的姿态变化（如旋转、倾斜）？---答案部分一、填空题答案1.棋盘格标定法2.Laplacian3.相机（或工具）4.世界（或实际）5.CMOS6.中值7.Eye-to-Hand8.颜色（或灰度）9.已知尺寸的参考点10.模板匹配（或特征匹配）二、单项选择题答案1.B2.C3.A4.B5.A6.C7.A8.A9.A10.A三、多项选择题答案1.ABCD2.AB3.ABC4.ABC5.ABCD6.ABCD7.ABC8.ABCD9.ABCD10.ABCD四、判断题答案1.√2.×3.√4.×5.×6.×7.√8.√9.×10.×五、简答题答案1.相机内参和外参的区别：内参描述相机自身光学特性（焦距、主点、畸变系数等），是相机固有参数，标定后固定；外参描述相机相对于世界/机器人基坐标系的位置（平移）和姿态（旋转），随安装/运动变化。内参用于3D→像素投影，外参用于世界→相机坐标转换。2.手眼标定及必要性：手眼标定是建立机器人末端（工具）与相机坐标系转换关系的过程，分Eye-in-Hand（相机在末端）和Eye-to-Hand（相机固定）。必要性：机器人依赖自身坐标系运动，视觉获取相机坐标系目标坐标，标定后可实现坐标转换，支撑视觉引导抓取、装配，保证精度匹配。3.常见光源类型及应用：①环形光源：均匀照亮边缘，适合电子元件引脚检测；②条形光源：线性照明，适合螺丝、线材检测；③背光源：突出轮廓，适合透明目标（玻璃缺陷）；④同轴光源：减少反射，适合金属表面划痕；⑤点光源：集中照明，适合微小零件检测。4.边缘检测的作用及常用算法：作用：分割目标与背景、提取形状特征、辅助缺陷检测。常用算法：①Canny（多步优化，精度高）；②Sobel（一阶微分，计算简单）；③Laplacian（二阶微分，定位准）；④Prewitt（无权重项，速度快）。六、讨论题答案1.提高视觉引导抓取精度的方法：①相机标定：用高精度标定板，增加图像数量（≥10张），优化畸变校正；②光源设计：匹配目标材质（如高反射用同轴光源），避免阴影；③图像处理：亚像素边缘检测（Canny亚像素），优化特征匹配（ORB）；④手眼标定：多次标定取平均，验证精度；⑤机器人补偿：考虑关节间隙，添加视觉反馈修正轨迹；⑥硬件维护：定期校准相机、镜头。2.应对目标姿态