2026年大学大二（机器人工程）机器人视觉技术综合测试题及答案

2025年大学大二（机器人工程）机器人视觉技术综合测试题及答案

（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.机器人视觉技术中，常用的图像传感器不包括以下哪种？A.电荷耦合器件（CCD）B.互补金属氧化物半导体（CMOS）C.光电二极管D.有源像素传感器（APS）2.关于机器人视觉中的图像预处理，以下说法错误的是？A.图像增强可以改善图像的视觉效果B.图像滤波能去除噪声干扰C.图像二值化会丢失图像的部分细节D.图像锐化会使图像变得模糊3.在机器人视觉技术中，用于边缘检测的经典算法是？A.Canny算法B.Harris算法C.SIFT算法D.SURF算法4.机器人视觉系统中，相机标定的主要目的是？A.确定相机的分辨率B.提高相机的拍摄速度C.建立图像像素坐标与空间物体坐标之间的关系D.调整相机的焦距5.以下哪种特征描述符对旋转、尺度和光照变化具有较好的稳定性？A.ORB特征B.BRIEF特征C.SURF特征D.SIFT特征6.机器人视觉技术中，基于深度学习的目标检测算法不包括？A.YOLOB.FasterR-CNNC.HOGD.MaskR-CNN7.在机器人视觉的立体视觉中，双目视觉系统的原理是基于？A.视差原理B.三角测量原理C.小孔成像原理D.光的反射原理8.机器人视觉技术中，用于图像分割的方法不包括？A.基于阈值的分割B.基于区域的分割C.基于边缘的分割D.基于颜色的分割9.以下关于机器人视觉中的姿态估计，说法正确的是？A.只能通过单目视觉实现B.可以利用物体的特征点来计算姿态C.姿态估计精度与相机分辨率无关D.姿态估计不需要进行坐标变换10.机器人视觉技术在工业生产中的应用不包括？A.对象抓取B.产品检测C.生产线调度D.环境建模第II卷（非选择题共70分）11.（10分）简述机器人视觉技术的主要研究内容。12.（15分）请详细说明图像滤波的作用及常用的滤波方法。13.（15分）在机器人视觉中，如何进行目标识别？请阐述主要的步骤和方法。14.（1,5分）材料：在一个智能仓储场景中，机器人需要对货物进行分类和搬运。现已知货物的外观特征和类别信息，以及机器人视觉系统采集到的图像。问题：请设计一个基于机器人视觉技术的货物分类方案，说明主要步骤和用到的技术。15.（15分）材料：随着机器人技术的发展，机器人视觉在医疗领域的应用越来越受到关注。例如，在手术辅助中，机器人需要准确识别手术器械和人体组织。问题：请分析机器人视觉技术在医疗领域应用面临的挑战，并提出相应的解决措施。答案：1.C2.D3.A4.C5.D6.C7.A8.D9.B10.C11.机器人视觉技术主要研究内容包括：图像获取（通过各种图像传感器采集图像）；图像预处理（如图像增强、滤波、二值化等，改善图像质量）；特征提取与描述（提取图像中物体的特征并进行描述）；目标识别与定位（确定图像中目标物体的类别和位置）；三维视觉（获取物体的三维信息）；视觉运动控制（根据视觉信息控制机器人的运动）等。12.图像滤波的作用是去除图像中的噪声干扰，平滑图像。常用的滤波方法有：均值滤波，通过计算邻域内像素的平均值来替换当前像素值，能有效降低高斯噪声；中值滤波，取邻域内像素的中值作为当前像素值，对椒盐噪声等脉冲噪声去除效果好；高斯滤波，基于高斯函数对图像进行加权平滑，能在去除噪声的同时保留图像细节。13.目标识别主要步骤和方法如下：首先进行图像预处理，提高图像质量。然后提取目标特征，如颜色、纹理、形状等特征。接着利用分类算法，如基于机器学习的支持向量机、神经网络等，或者基于深度学习的卷积神经网络等，将提取的特征与已知目标特征进行比对，从而确定目标类别。还可以结合模板匹配等方法进一步验证识别结果。14.货物分类方案主要步骤：首先利用机器人视觉系统采集货物图像。然后对图像进行预处理，增强图像质量。接着提取货物的外观特征，如形状、颜色、纹理等。利用这些特征与已知货物类别特征进行匹配，可采用机器学习算法如支持向量机等进行分类。对于难以区分的货物，可进一步结合三维视觉信息进行判断。用到的技术包括图像采集技术、图像预处理技术、特征提取与匹配技术等。15.面临的挑战：医疗环境复杂，存在多种干扰因素影响图像质量；手术场景对精度要求极高，微小的视觉误差都可能导致严重后果；医疗数