電氣機械工程中的機器視覺與圖像處理考核試卷考生姓名：答題日期：得分：判卷人：

本次考核旨在評估考生對電氣機械工程中機器視覺與圖像處理基本理論、方法及其應(yīng)用的理解和掌握程度，以及解決實際問題的能力。

一、單項選擇題（本題共30小題，每小題0.5分，共15分，在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的）

1.下列哪個不是機器視覺系統(tǒng)中的硬件組件？（）

A.攝像頭

B.照明設(shè)備

C.處理器

D.傳感器

2.下列哪種算法主要用于圖像的二值化？（）

A.中值濾波

B.高斯濾波

C.閾值法

D.邊緣檢測

3.以下哪個不是圖像處理的基本操作？（）

A.旋轉(zhuǎn)

B.縮放

C.平移

D.剪切

4.下列哪個不是圖像的灰度級數(shù)？（）

A.256

B.128

C.16

D.10

5.下列哪種技術(shù)用于圖像增強中的對比度調(diào)整？（）

A.直方圖均衡化

B.空間濾波

C.邊緣檢測

D.頻率域濾波

6.在圖像處理中，以下哪種方法可以減少圖像噪聲？（）

A.空間域濾波

B.頻率域濾波

C.直方圖均衡化

D.邊緣檢測

7.以下哪個不是機器視覺中的三維重建方法？（）

A.結(jié)構(gòu)光法

B.立體視覺法

C.主動輪廓法

D.光柵投影法

8.在圖像處理中，以下哪個不是圖像分割的算法？（）

A.區(qū)域生長

B.邊緣檢測

C.閾值分割

D.人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

9.以下哪個不是機器視覺中的目標(biāo)檢測方法？（）

A.HOG特征

B.SIFT特征

C.支持向量機

D.光流法

10.下列哪個不是圖像處理中的邊緣檢測算子？（）

A.Sobel算子

B.Canny算子

C.Laplacian算子

D.高斯濾波

11.以下哪個不是圖像處理中的形態(tài)學(xué)操作？（）

A.腐蝕

B.膨脹

C.平移

D.旋轉(zhuǎn)

12.下列哪個不是圖像處理中的頻率域變換？（）

A.快速傅里葉變換

B.小波變換

C.線性卷積

D.求導(dǎo)

13.在圖像處理中，以下哪個不是圖像壓縮的方法？（）

A.哈夫曼編碼

B.預(yù)測編碼

C.熵編碼

D.線性編碼

14.以下哪個不是機器視覺中的跟蹤方法？（）

A.卡爾曼濾波

B.光流法

C.動態(tài)窗口法

D.預(yù)測模型法

15.在圖像處理中，以下哪個不是圖像識別的算法？（）

A.K最近鄰

B.支持向量機

C.人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

D.光流法

16.以下哪個不是圖像處理中的噪聲類型？（）

A.偶數(shù)噪聲

B.奇數(shù)噪聲

C.高斯噪聲

D.椒鹽噪聲

17.以下哪個不是機器視覺中的相機標(biāo)定方法？（）

A.張正友標(biāo)定板法

B.圖像特征法

C.交叉標(biāo)定法

D.軟件標(biāo)定法

18.在圖像處理中，以下哪個不是圖像的紋理特征？（）

A.灰度共生矩陣

B.LBP特征

C.HOG特征

D.SIFT特征

19.以下哪個不是機器視覺中的目標(biāo)跟蹤方法？（）

A.基于模板匹配

B.基于特征匹配

C.基于運動估計

D.基于場景建模

20.在圖像處理中，以下哪個不是圖像的幾何變換？（）

A.平移

B.旋轉(zhuǎn)

C.縮放

D.仿射變換

21.以下哪個不是機器視覺中的視覺伺服系統(tǒng)？（）

A.視覺引導(dǎo)機器人

B.視覺導(dǎo)航

C.視覺識別

D.視覺定位

22.在圖像處理中，以下哪個不是圖像的邊緣特征？（）

A.邊緣強度

B.邊緣方向

C.邊緣長度

D.邊緣寬度

23.以下哪個不是機器視覺中的三維重建方法？（）

A.結(jié)構(gòu)光法

B.立體視覺法

C.主動輪廓法

D.透視變換

24.在圖像處理中，以下哪個不是圖像分割的算法？（）

A.區(qū)域生長

B.邊緣檢測

C.閾值分割

D.水平集方法

25.以下哪個不是機器視覺中的目標(biāo)檢測方法？（）

A.HOG特征

B.SIFT特征

C.支持向量機

D.深度學(xué)習(xí)

26.以下哪個不是圖像處理中的形態(tài)學(xué)操作？（）

A.腐蝕

B.膨脹

C.開運算

D.閉運算

27.在圖像處理中，以下哪個不是圖像的頻率域變換？（）

A.快速傅里葉變換

B.小波變換

C.卷積

D.求導(dǎo)

28.以下哪個不是機器視覺中的相機標(biāo)定方法？（）

A.張正友標(biāo)定板法

B.圖像特征法

C.交叉標(biāo)定法

D.機器視覺標(biāo)定

29.在圖像處理中，以下哪個不是圖像的紋理特征？（）

A.灰度共生矩陣

B.LBP特征

C.HOG特征

D.光流特征

30.以下哪個不是機器視覺中的目標(biāo)跟蹤方法？（）

A.卡爾曼濾波

B.光流法

C.基于模板匹配

D.基于學(xué)習(xí)

二、多選題（本題共20小題，每小題1分，共20分，在每小題給出的選項中，至少有一項是符合題目要求的）

1.機器視覺系統(tǒng)中，用于捕捉圖像的硬件設(shè)備包括：（）

A.攝像頭

B.紅外相機

C.微波雷達(dá)

D.線陣掃描儀

2.圖像處理中，以下哪些是圖像增強的方法？（）

A.直方圖均衡化

B.空間濾波

C.頻率域濾波

D.邊緣檢測

3.下列哪些是圖像分割的常用算法？（）

A.區(qū)域生長

B.邊緣檢測

C.閾值分割

D.水平集方法

4.機器視覺中，以下哪些是三維重建的方法？（）

A.結(jié)構(gòu)光法

B.立體視覺法

C.主動輪廓法

D.透視變換

5.圖像處理中，以下哪些是形態(tài)學(xué)操作？（）

A.腐蝕

B.膨脹

C.開運算

D.閉運算

6.以下哪些是圖像的紋理特征？（）

A.灰度共生矩陣

B.LBP特征

C.HOG特征

D.SIFT特征

7.機器視覺中，以下哪些是相機標(biāo)定的方法？（）

A.張正友標(biāo)定板法

B.圖像特征法

C.交叉標(biāo)定法

D.機器視覺標(biāo)定

8.圖像處理中，以下哪些是圖像識別的算法？（）

A.K最近鄰

B.支持向量機

C.人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

D.深度學(xué)習(xí)

9.以下哪些是圖像壓縮的方法？（）

A.哈夫曼編碼

B.預(yù)測編碼

C.熵編碼

D.線性編碼

10.機器視覺中，以下哪些是目標(biāo)檢測的方法？（）

A.HOG特征

B.SIFT特征

C.支持向量機

D.光流法

11.以下哪些是圖像的邊緣特征？（）

A.邊緣強度

B.邊緣方向

C.邊緣長度

D.邊緣寬度

12.以下哪些是圖像處理的噪聲類型？（）

A.高斯噪聲

B.奇數(shù)噪聲

C.偶數(shù)噪聲

D.椒鹽噪聲

13.以下哪些是圖像的幾何變換？（）

A.平移

B.旋轉(zhuǎn)

C.縮放

D.仿射變換

14.以下哪些是機器視覺中的跟蹤方法？（）

A.卡爾曼濾波

B.光流法

C.動態(tài)窗口法

D.預(yù)測模型法

15.以下哪些是機器視覺中的視覺伺服系統(tǒng)？（）

A.視覺引導(dǎo)機器人

B.視覺導(dǎo)航

C.視覺識別

D.視覺定位

16.以下哪些是圖像的紋理特征提取方法？（）

A.灰度共生矩陣

B.LBP特征

C.HOG特征

D.SIFT特征

17.以下哪些是圖像處理中的濾波方法？（）

A.中值濾波

B.高斯濾波

C.閾值法

D.邊緣檢測

18.以下哪些是圖像處理中的變換方法？（）

A.快速傅里葉變換

B.小波變換

C.線性卷積

D.求導(dǎo)

19.以下哪些是圖像處理中的圖像分割評價標(biāo)準(zhǔn)？（）

A.準(zhǔn)確率

B.召回率

C.F1分?jǐn)?shù)

D.精確率

20.以下哪些是機器視覺中的圖像處理應(yīng)用領(lǐng)域？（）

A.工業(yè)自動化

B.醫(yī)學(xué)成像

C.交通監(jiān)控

D.智能手機攝像頭

三、填空題（本題共25小題，每小題1分，共25分，請將正確答案填到題目空白處）

1.機器視覺系統(tǒng)中，圖像的獲取通常通過________設(shè)備完成。

2.圖像處理中的直方圖均衡化主要目的是提高圖像的________。

3.在形態(tài)學(xué)操作中，________和________是基本的形態(tài)學(xué)運算。

4.圖像的邊緣檢測可以通過________算子和________算子實現(xiàn)。

5.機器視覺中，________是用于描述圖像局部紋理特征的常用方法。

6.機器視覺系統(tǒng)中，相機標(biāo)定的目的是獲取________矩陣和________矩陣。

7.圖像處理中的________變換可以將圖像從空間域轉(zhuǎn)換到頻率域。

8.機器視覺中，________是用于描述圖像局部特征的常用方法。

9.在圖像處理中，________法可以用來減少圖像噪聲。

10.機器視覺系統(tǒng)中，________技術(shù)常用于三維重建。

11.圖像處理中的________法可以用來增強圖像的對比度。

12.機器視覺中，________是用于實現(xiàn)目標(biāo)跟蹤的一種方法。

13.在圖像分割中，________法是一種基于區(qū)域的方法。

14.機器視覺中，________是一種基于特征的圖像匹配方法。

15.圖像處理中的________變換可以用于圖像的幾何變換。

16.機器視覺系統(tǒng)中，________是用于實現(xiàn)視覺伺服的關(guān)鍵技術(shù)。

17.圖像處理中的________法可以用于邊緣檢測。

18.機器視覺中，________是用于描述圖像局部特征的常用方法。

19.圖像處理中的________變換可以將圖像從頻率域轉(zhuǎn)換到空間域。

20.機器視覺系統(tǒng)中，________是用于獲取圖像灰度級數(shù)的統(tǒng)計信息。

21.機器視覺中，________是用于描述圖像局部紋理特征的常用方法。

22.圖像處理中的________法可以用于去除圖像中的椒鹽噪聲。

23.機器視覺中，________是用于實現(xiàn)視覺定位的關(guān)鍵技術(shù)。

24.圖像處理中的________法可以用于圖像的二值化。

25.機器視覺系統(tǒng)中，________是用于實現(xiàn)目標(biāo)檢測的一種方法。

1.D

2.C

3.D

4.D

5.A

6.A

7.C

8.B

9.C

10.D

11.A

12.B

13.C

14.D

15.B

16.A

17.C

18.B

19.D

20.A

21.B

22.C

23.A

24.D

25.B

26.A

27.C

28.B

29.D

30.A

五、主觀題（本題共4小題，每題5分，共20分）

1.請簡述機器視覺在電氣機械工程中的應(yīng)用及其重要性。

2.論述圖像處理中直方圖均衡化算法的原理及其優(yōu)缺點。

3.結(jié)合實際案例，說明機器視覺系統(tǒng)在工業(yè)自動化中的應(yīng)用及其帶來的效益。

4.討論圖像處理中的噪聲抑制技術(shù)及其在電氣機械工程中的應(yīng)用。

六、案例題（本題共2小題，每題5分，共10分）

1.案例題：某電氣機械工程中，需要通過機器視覺系統(tǒng)對生產(chǎn)線上的電子元器件進行質(zhì)量檢測。請設(shè)計一個簡單的流程，包括圖像采集、預(yù)處理、特征提取、目標(biāo)檢測和結(jié)果判斷等步驟，并說明每個步驟可能使用的具體方法和原因。

2.案例題：在電氣設(shè)備的裝配過程中，需要通過圖像處理技術(shù)對零部件的位置和角度進行精確測量。請描述如何利用機器視覺技術(shù)實現(xiàn)這一目標(biāo)，包括相機標(biāo)定、圖像采集、特征匹配、三維重建和誤差分析等關(guān)鍵步驟。

標(biāo)準(zhǔn)答案

一、單項選擇題

1.C

2.C

3.D

4.D

5.A

6.A

7.D

8.D

9.D

10.C

11.B

12.A

13.D

14.A

15.C

16.D

17.C

18.A

19.B

20.D

21.B

22.A

23.C

24.C

25.D

二、多選題

1.ABD

2.ABC

3.ABCD

4.ABC

5.ABD

6.ABC

7.ABCD

8.ABCD

9.ABC

10.ABC

11.ABC

12.ABCD

13.ABCD

14.ABC

15.ABCD

16.ABC

17.ABC

18.ABC

19.ABC

20.ABCD

三、填空題

1.攝像頭

2.對比度

3.腐蝕膨脹

4.Sobel算子Canny算子

5.灰度共生矩陣

6.相機內(nèi)參矩陣相機外參矩陣

7.快速傅里葉變換

8.SIFT特征

9.中值濾波

10.結(jié)構(gòu)光法

11.直方圖均衡化

12.卡爾曼濾波

13.區(qū)域生長

14.特征匹配

15.仿射變換

16.視覺伺服

17.Canny算子

18.SIFT特征

19.反傅里葉變換

20.灰度直方圖

21.灰度共生矩陣

22.中值濾波

23.相機標(biāo)定

24.閾值法

25.特征匹配

標(biāo)準(zhǔn)答案

四、判斷題

1.√

2.√

3.√

4.×

5.√

6.√

7.×

8.√

9.×

10.√

11.√

12.√

13.×

14.√

15.×

16.√

17.√

18.√

19.×

20.√

五、主觀題（參考）

1.機器視覺在電氣機械工程中的應(yīng)用包括產(chǎn)品質(zhì)量檢測、尺寸測量、位置檢測等，能提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。

2.直方圖均衡化通過調(diào)整圖像的直方