生活垃圾智能分拣机器人视觉识别调试技师（中级）考试试卷及答案

生活垃圾智能分拣机器人视觉识别调试技师（中级）考试试卷及答案一、填空题（每题1分，共10分）1.生活垃圾智能分拣机器人视觉系统常用的工业相机类型是______2.视觉标定中确定相机内外参数的经典方法是______3.目标检测常用的单阶段实时算法除YOLO外还有______4.相机镜头焦距的常用单位是______5.图像预处理的核心操作包括灰度化、滤波和______6.“眼在手上”手眼协调方式中，相机安装在______7.厨余垃圾的典型视觉特征是______8.光照补偿的常用方法有直方图均衡化和______9.机器人视觉分拣误差的主要来源之一是______10.图像帧率的单位是______二、单项选择题（每题2分，共20分）1.工业分拣场景中，高速识别优先选择的相机是？A.CMOS相机B.CCD相机C.手机相机D.红外相机2.张正友标定法至少需要多少张标定板图像？A.3张B.5张C.7张D.10张3.实时性最好的目标检测算法是？A.FasterR-CNNB.YOLOv5C.MaskR-CNND.SSD4.减少图像噪声的预处理方法是？A.灰度化B.高斯滤波C.二值化D.边缘检测5.“眼在机上”的相机安装位置是？A.机器人末端B.固定支架C.传送带D.机器人底座6.可回收物的视觉特征不包括？A.金属光泽B.透明塑料C.菜叶形状D.纸张纹理7.图像过曝时应调整相机的？A.焦距B.曝光时间C.分辨率D.帧率8.描述机器人末端位置的坐标系是？A.基坐标系B.工具坐标系C.工件坐标系D.世界坐标系9.自适应阈值处理的优势是？A.计算简单B.适应光照不均C.速度最快D.仅适用于灰度图10.视觉识别精度无关的因素是？A.标定误差B.光照变化C.物体大小D.机器人速度三、多项选择题（每题2分，共20分，多选/少选不得分）1.视觉系统调试的核心步骤包括？A.相机标定B.图像预处理C.算法训练D.手眼标定E.路径规划2.目标检测的评价指标有？A.mAPB.FPSC.准确率D.召回率E.像素数3.生活垃圾视觉识别的常见类别是？A.可回收物B.厨余垃圾C.有害垃圾D.其他垃圾E.建筑垃圾4.相机参数调整包括？A.曝光时间B.增益C.白平衡D.焦距E.分辨率5.手眼标定的方法有？A.直接标定法B.间接标定法C.张正友法D.手眼矩阵法E.图像匹配法6.图像预处理的操作有？A.灰度化B.滤波C.二值化D.边缘检测E.特征提取7.影响识别精度的因素有？A.光照变化B.物体遮挡C.相机分辨率D.算法模型E.传送带速度8.视觉系统的组成部分有？A.工业相机B.镜头C.光源D.图像处理单元E.机器人控制器9.有害垃圾的视觉特征包括？A.电池外观B.药瓶标识C.菜叶形状D.金属罐E.灯管10.光照系统的要求有？A.均匀性B.稳定性C.高亮度D.无阴影E.彩色光源四、判断题（每题2分，共20分，对√错×）1.张正友标定法不需要标定板？2.YOLO是单阶段目标检测算法？3.手眼标定仅需标定相机参数？4.图像二值化只能用固定阈值？5.相机帧率越高识别速度越快？6.厨余垃圾识别需考虑湿度影响？7.工具坐标系标定与视觉无关？8.高斯滤波是线性滤波方法？9.有害垃圾识别不需要特殊算法？10.视觉系统调试后无需定期维护？五、简答题（每题5分，共20分）1.简述相机标定的目的及主要步骤。2.生活垃圾分拣中目标检测算法的选择依据是什么？3.手眼协调的两种安装方式及适用场景？4.视觉系统光照补偿的常用方法及适用场景？六、讨论题（每题5分，共10分）1.如何解决物体遮挡导致的视觉识别漏检问题？2.如何提升视觉识别系统的长期稳定性？---参考答案一、填空题1.CMOS相机2.张正友标定法3.SSD4.毫米（mm）5.二值化6.机器人末端执行器7.菜叶/果皮形状8.自适应阈值处理9.相机标定误差10.帧每秒（FPS）二、单项选择题1.A2.A3.B4.B5.B6.C7.B8.B9.B10.D三、多项选择题1.ABCD2.ABD3.ABCD4.ABCDE5.ABD6.ABCD7.ABCD8.ABCD9.ABE10.ABD四、判断题1.×2.√3.×4.×5.√6.√7.×8.√9.×10.×五、简答题1.答案：目的：确定相机内外参数（焦距、畸变系数等），消除图像畸变，建立像素与世界坐标系映射，保证识别精度。步骤：①准备棋盘格标定板；②采集≥3张不同角度/位置的标定图像；③输入软件计算内外参数；④验证精度（检测已知尺寸物体误差）；⑤保存参数供系统调用。2.答案：依据：①实时性：分拣需高速，优先单阶段算法（如YOLOv5）；②精度：mAP≥80%以区分4大类垃圾；③硬件适配：匹配边缘计算设备算力；④抗干扰：适应光照变化、遮挡；⑤类别数量：支持多类别（可回收、厨余等）检测。3.答案：①眼在手上：相机装机器人末端，随末端移动，适用于小范围高精度分拣（如精密零件）；②眼在机上：相机固定传送带上方，适用于大范围高速分拣（如生活垃圾传送带）。均需标定坐标系转换关系，确保抓取准确。4.答案：方法：①直方图均衡化：增强对比度，适用于整体光照不均场景；②自适应阈值：局部调整阈值，适用于局部光照变化；③光源控制：调整LED亮度/角度，消除阴影，适用于硬件改善。需结合场景选择（如传送带区域差异用自适应阈值）。六、讨论题1.答案：解决方法：①算法优化：加入遮挡检测模块（如YOLOv5多尺度），识别部分可见物体；②多相机视角：传送带两侧装相机，获取多角度图像；③预处理：形态学膨胀填补小缺口；④数据增强：训练集加入遮挡样本；⑤调整传送带速度，减少堆叠。2.答案：提升方法：①定期维护：每周清