2025年高职第一学年（工业机器人技术）机器人视觉应用试题及答案

2025年高职第一学年（工业机器人技术）机器人视觉应用试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题共30分）答题要求：本大题共10小题，每小题3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.机器人视觉系统中，用于采集图像的核心部件是（）A.光源B.镜头C.工业相机D.图像采集卡2.以下哪种图像处理算法常用于边缘检测（）A.均值滤波B.中值滤波C.Canny算子D.霍夫变换3.在机器人视觉应用中，标定的目的是（）A.提高图像清晰度B.确定相机与机器人之间的坐标关系C.增强图像对比度D.检测图像中的物体4.机器人视觉系统能够识别的基本元素不包括（）A.点B.线C.面D.体5.对于彩色图像，常用的色彩模型是（）A.RGBB.HSVC.YUVD.以上都是6.机器人视觉系统中，图像预处理的主要目的不包括（）A.去除噪声B.增强图像特征C.进行图像分类D.提高图像质量7.用于描述物体形状的几何参数不包括（）A.面积B.周长C.颜色D.长宽比8.在机器人视觉中，基于模板匹配的目标识别方法主要用于（）A.快速定位已知物体B.识别未知物体类别C.检测物体姿态D.测量物体尺寸9.机器人视觉系统中，光源的作用不包括（）A.照亮物体B.提供对比度C.改变物体颜色D.增强图像特征10.以下哪种技术可以用于三维物体的重建（）A.立体视觉B.激光扫描C.结构光D.以上都是第II卷（非选择题共70分）11.（10分）简述机器人视觉系统的主要组成部分及其功能。12.（15分）说明图像处理中常用的平滑滤波和锐化滤波方法及其原理。13.（15分）阐述机器人视觉中目标识别的主要方法，并举例说明其应用场景。14.（15分）材料：在某工业生产线上，需要利用机器人视觉系统对传送带上的零件进行检测和分拣。零件有多种类型，形状和尺寸各不相同。问题：请设计一个基于机器人视觉的零件检测与分拣方案，包括图像采集、处理和机器人控制等环节。15.（15分）材料：随着工业4.0的发展，机器人视觉在智能制造中的应用越来越广泛。某企业计划引入机器人视觉系统来提高生产效率和质量控制。问题：分析机器人视觉在智能制造中的优势，并结合该企业的情况，提出一些应用机器人视觉的具体建议。答案：1.C2.C3.B4.D5.D6.C7.C8.A9.C10.D11.机器人视觉系统主要由工业相机、镜头、光源、图像采集卡、图像处理软件及机器人控制系统等组成。工业相机用于采集图像；镜头将物体成像在相机感光元件上；光源照亮物体以获得清晰图像；图像采集卡采集相机输出的图像数据；图像处理软件对图像进行预处理、特征提取、目标识别等操作；机器人控制系统根据视觉系统的识别结果控制机器人运动。12.平滑滤波常用方法有均值滤波，原理是用邻域内像素的均值代替当前像素值，可去除高斯噪声等。中值滤波是用邻域内像素的中值代替当前像素，能有效去除椒盐噪声。锐化滤波如拉普拉斯算子，通过增强图像边缘和细节来突出图像特征，原理是利用二阶导数检测图像灰度变化剧烈的地方。13.主要方法有基于模板匹配，用于快速定位已知物体，如在电子元件生产中定位芯片。基于特征点匹配，通过提取物体特征点进行匹配，可用于工业产品的装配。基于机器学习分类，如利用深度学习的卷积神经网络对物体分类，在快递包裹分拣中识别不同物品类别。14.首先利用工业相机在合适位置采集传送带上零件的图像。然后对图像进行预处理，包括去噪、增强对比度等。接着通过形状、尺寸等特征提取算法识别零件类型。根据识别结果，机器人控制系统控制机器人抓取相应零件并放置到指定位置进行分拣。15.优势：提高生产精度和质量，能精确检测产品缺陷。提升生产效率，快速完成任