工业机器人视觉标定工程师岗位招聘考试试卷及答案

工业机器人视觉标定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，共10分）1.相机内参矩阵中，(u0,v0)表示______。答案：图像主点（光心在图像坐标系中的坐标）2.手眼标定的两种主要类型是______和______。答案：eye-in-hand（相机在末端）；eye-to-hand（相机固定）3.镜头畸变主要分为______和切向畸变两类。答案：径向畸变4.像素坐标系转图像坐标系时，需要用到的缩放因子是______和______。答案：fx；fy5.视觉标定的核心目的是建立______与世界坐标系之间的转换关系。答案：像素坐标系6.OpenCV中用于相机内参标定的核心函数是______。答案：calibrateCamera7.机器人运动学中描述连杆间相对位置的参数是______参数。答案：DH（Denavit-Hartenberg）8.标定板常用的特征点类型是______。答案：棋盘格角点9.标定板的格子尺寸通常以______为单位。答案：毫米（mm）10.手眼标定中，相机固定在机器人外部属于______类型。答案：eye-to-hand二、单项选择题（共10题，每题2分，共20分）1.以下属于相机内参的是（）A.相机到世界的变换矩阵B.fx、fy、(u0,v0)C.机器人DH参数D.标定板尺寸答案：B2.eye-in-hand手眼标定的特点是（）A.相机固定B.相机随末端运动C.标定板随末端运动D.无需机器人运动答案：B3.径向畸变的表现是（）A.边缘点向中心偏移B.点偏移无规律C.图像平移D.图像旋转答案：A4.手眼标定经典公式是（）A.AX=XBB.X=ABC.A=XBXD.X=A/B答案：A5.像素转世界坐标不需要的步骤是（）A.像素→图像B.图像→相机C.相机→世界D.世界→机器人基答案：D6.最常用的标定板是（）A.随机点板B.棋盘格板C.圆形阵列板D.不规则板答案：B7.视觉标定重复精度通常要求（）A.0.1mm内B.1mm内C.1cm内D.5mm内答案：B8.OpenCV手眼标定函数是（）A.calibrateCameraB.solvePnPC.calibrateHandEyeD.findChessboardCorners答案：C9.不是标定误差来源的是（）A.标定板误差B.相机分辨率C.机器人精度D.计算机内存答案：D10.eye-to-hand中相机位置是（）A.固定工作台B.末端执行器C.机器人关节D.随标定板动答案：A三、多项选择题（共10题，每题2分，共20分）1.相机内参包含（）A.fxB.fyC.(u0,v0)D.畸变系数E.世界变换矩阵答案：ABC2.手眼标定类型包括（）A.eye-in-handB.eye-to-handC.内参标定D.外参标定E.畸变标定答案：AB3.视觉标定步骤包括（）A.采集图像B.提取特征点C.求解参数D.畸变校正E.精度测试答案：ABCDE4.畸变校正方法有（）A.多项式法B.查表法C.内参校正D.图像缩放E.旋转校正答案：ABC5.常见标定板类型（）A.棋盘格B.圆形阵列C.随机点D.星型E.不规则线条答案：AB6.标定需要的设备（）A.工业相机B.标定板C.机器人D.光源E.计算机答案：ABCDE7.手眼标定应用场景（）A.机器人抓取B.焊缝跟踪C.零件检测D.路径规划E.3D建模答案：ABCD8.像素坐标系组成（）A.行号uB.列号vC.深度zD.世界XE.相机x答案：AB9.标定误差来源（）A.标定板尺寸B.镜头畸变C.机器人精度D.特征点提取E.光源不均答案：ABCDE10.OpenCV标定输入（）A.标定板图像B.实际尺寸C.图像尺寸D.DH参数E.相机型号答案：ABC四、判断题（共10题，每题2分，共20分）1.相机内参标定必须用标定板。（）答案：√2.eye-in-hand中相机随末端运动。（）答案：√3.径向畸变由中心到边缘像素偏移不一致导致。（）答案：√4.AX=XB中X是相机到末端的变换矩阵。（）答案：√5.像素坐标是三维（u,v,z）。（）答案：×6.标定板格子必须是正方形。（）答案：√7.标定精度仅取决于相机分辨率。（）答案：×8.eye-to-hand中末端运动不改变相机位置。（）答案：√9.畸变校正可完全消除所有畸变。（）答案：×10.手眼标定不需要DH参数。（）答案：×五、简答题（共4题，每题5分，共20分）1.简述相机内参标定的目的及步骤。答案：目的是获取相机内部参数（fx、fy、u0、v0、畸变系数），建立像素与相机坐标的转换关系。步骤：①准备已知尺寸的标定板；②从不同角度采集10-20张图像；③提取每张图像的特征点（如棋盘格角点）；④输入特征点的图像坐标和实际世界坐标；⑤用工具（如OpenCV）求解内参矩阵和畸变系数；⑥验证重投影误差（需≤0.5像素）。2.对比eye-in-hand与eye-to-hand的区别及适用场景。答案：区别：①eye-in-hand相机装末端，随末端运动；②eye-to-hand相机固定外部，标定板装末端。适用场景：①eye-in-hand适合抓取、焊接等末端操作，视野随末端移动；②eye-to-hand适合大视野检测、固定位置测量，视野稳定。3.简述畸变校正原理。答案：镜头畸变分径向和切向，校正基于畸变系数对像素反向变换。径向畸变：用k1、k2、k3系数修正像素径向偏移；切向畸变：用p1、p2系数修正切向偏移。校正后像素坐标可准确对应相机坐标，消除畸变对定位的影响。4.简述AX=XB公式含义及求解思路。答案：符号：A（基坐标到末端变换）、X（相机到末端变换）、B（相机到标定板变换）。求解：采集至少4组A和B，用奇异值分解（SVD）或最小二乘法求解X，确保多组数据一致性，最终实现像素到机器人基坐标的转换。六、讨论题（共2题，每题5分，共20分）1.标定板尺寸测量误差对标定的影响及避免方法。答案：影响：①内参标定中特征点世界坐标偏差，导致fx、fy等参数错误；②手眼标定中X矩阵偏差，机器人定位误差增大（如抓取偏移）。避免：①用游标卡尺测3个位置取平均；②选正规标定板（公差±0.01mm）；③标定前验证尺寸，偏差大则更换；④用多块标定板验证。2.机器人视觉定位误差的原因及排查解决方法。答案：原因：①标定板尺寸/特