2025年高职工业机器人系统运维（机器人视觉应用）试题及答案.doc

2025年高职工业机器人系统运维（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40分）
（总共8题，每题5分，每题只有一个正确答案，请将正确答案填在括号内）
w1. 机器人视觉系统中，用于获取图像的核心部件是（ ）
A. 光源 B. 镜头 C. 工业相机 D. 图像采集卡
w2. 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. 高斯滤波 D. Canny算法
w3. 在机器人视觉应用中，相机的分辨率指的是（ ）
A. 相机能够拍摄的最大图像尺寸
B. 相机能够分辨的最小物体细节
C. 相机水平和垂直方向的像素数量
D. 相机每秒能够拍摄的图像帧数
w4. 机器人视觉系统中，标定的目的是（ ）
A. 提高图像清晰度 B. 确定相机坐标系与机器人坐标系的关系
C. 增强图像对比度 D. 检测图像中的物体
w5. 对于工业相机的帧率，以下说法正确的是（ ）
A. 帧率越高，图像越模糊
B. 帧率越低，相机拍摄速度越快
C. 帧率影响图像的实时性
D. 帧率与图像质量无关
w6. 在机器人视觉识别中，用于分类物体的常用方法是（ ）
A. 模板匹配 B. 深度学习算法 C. 边缘检测 D. 图像滤波
w7. 机器人视觉系统中，光源的作用不包括（ ）
A. 增强物体对比度 B. 提供均匀照明
C. 提高相机分辨率 D. 突出物体轮廓
w8. 以下哪种情况会导致机器人视觉系统识别错误（ ）
A. 相机焦距调整不当 B. 图像分辨率过高
C. 光源亮度稳定 D. 物体摆放位置固定

第II卷（非选择题 共60分）
w9. （10分）简述机器人视觉系统的主要组成部分及其功能。

w10. （15分）在机器人视觉应用中，如何进行图像预处理？请详细说明至少三种方法。

w11. （15分）材料：某工业生产线上需要对不同形状的零件进行分拣。现使用机器人视觉系统，已知相机已标定，且采集到了零件的图像。
问题：请描述一种基于形状特征的零件分拣算法思路。

w12. （10分）材料：在一个机器人视觉检测项目中，发现检测精度不高，经过排查发现相机参数设置不合理。
问题：请分析可能影响相机参数设置的因素有哪些，以及如何调整这些参数来提高检测精度。

w13. （20分）材料：某企业计划引入机器人视觉系统来提升产品质量检测效率。目前有多种机器人视觉系统可供选择，包括不同品牌和型号。
问题：请从相机性能、图像处理能力、系统稳定性等方面，为该企业制定一份机器人视觉系统选型方案。

答案：
w1. C
w2. D
w3. C
w4. B
w5. C
w6. B
w7. C
w8. A
w9. 机器人视觉系统主要由工业相机、镜头、光源、图像采集卡、图像处理软件等组成。工业相机用于获取图像；镜头对图像进行光学成像；光源提供合适的照明，增强物体对比度；图像采集卡采集相机图像数据并传输给计算机；图像处理软件对采集到的图像进行各种处理和分析，如滤波、边缘检测、特征提取、物体识别等，以实现机器人对物体的视觉感知和操作。
w10. 图像预处理方法有：均值滤波，通过计算邻域内像素的均值来替换当前像素值，可去除图像中的噪声；中值滤波，取邻域内像素的中值作为当前像素值，能有效抑制椒盐噪声；高斯滤波，利用高斯函数对图像进行加权平滑，可减少图像噪声同时保留图像细节。此外还有直方图均衡化，能增强图像的对比度。
w11. 首先对采集到的零件图像进行边缘检测，利用Canny等算法提取零件的边缘轮廓。然后根据轮廓的形状特征，如圆形的半径、矩形的边长等进行分类。对于圆形零件，计算其轮廓的曲率等参数确定半径；对于矩形零件，计算其边长和角度等。通过与预设的标准形状特征进行比对，实现对不同形状零件的分拣。
w12. 影响相机参数设置的因素有：焦距，影响拍摄物体的大小和清晰度；光圈大小影响进光量和景深；快门速度影响图像的曝光时间。为提高检测精度，可根据物体大小和距离调整焦距，使物体清晰成像；根据环境光照强度调整光圈大小，保证合适的进光量；根据物体运动速度等调整快门速度，避免图像模糊。
w13. 相机性能方面，要关注分辨率，应选择能满足检测精度要求的高分辨率相机；帧率要足够高，以保证实时性。图像处理能力上，考察其是否具备先进的算法，如图像增强算法能提高图像质量，深度学习算法可实现准确的物体识别。系统稳定性方面，了解品牌的口碑和稳定性记录，选择经过市场验证、稳定性好的系统。综合各方面因素，对比不同品牌型号，选择最适合企业需求的机器人视觉系统。