机器视觉系统的关键技术
《机器视觉及其应用》习题
第一章机器视觉系统构成与关键技术1、机器视觉系统一般由哪几部分组成？机器视觉系统应用的核心目标是什么？主要的分成几部分实现？用机器来延伸或代替人眼对事物做测量、定位和判断的装置。
组成：光源、场景、摄像机、图像卡、计算机。
用机器来延伸或代替人眼对事物做测量、定位和判断。
三部分：图像的获取、图像的处理和分析、输出或显示。
2、图像是什么？有那些方法可以得到图像？图像是人对视觉感知的物质再现。
光学设备获取或人为创作。
3、采样和量化是什么含义？数字化坐标值称为取样，数字化幅度值称为量化。
采样指空间上或时域上连续的图像（模拟图像）变换成离散采样点（像素）集合的操作；量化指把采样后所得的各像素的灰度值从模拟量到离散量的转换。
采样和量化实现了图像的数字化。
4、图像的灰度变换是什么含义？请阐述图像反色算法原理？灰度变换指根据某种目标条件按照一定变换关系逐点改变原图像中每一个像素灰度值，从而改善画质，使图像的显示效果更加清晰的方法。
对于彩色图像的R、G、B各彩色分量取反。
第二章数字图像处理技术基础1、对人类而言，颜色是什么？一幅彩色图像使用RGB色彩空间是如何定义的？24位真彩色，有多少种颜色？对人类而言，在人类的可见光范围内，人眼对不同波长或频率的光的主观感知称为颜色。
一幅图像的每个像素点由24位编码的RGB 值表示：使用三个8位无符号整数（0 到255）表示红色、绿色和蓝色的强度。
256*256*256=16,777,216种颜色。
2、红、绿、蓝三种颜色为互补色，光照在物体上，物体只反射与本身颜色相同的色光而吸收互补色的光。
一束白光照到绿色物体上，人类看到绿色是因为？该物体吸收了其他颜色的可见光，而主要反射绿光，所以看到绿色。
3、成像系统的动态范围是什么含义？动态范围最早是信号系统的概念，一个信号系统的动态范围被定义成最大不失真电平和噪声电平的差。
而在实际用途中，多用对数和比值来表示一个信号系统的动态范围，比如在音频工程中，一个放大器的动态范围可以表示为：D = lg（Power_max / Power_min）×20；对于一个底片扫描仪，动态范围是扫描仪能记录原稿的灰度调范围。
机器视觉工程师招聘笔试题及解答(某大型央企)
招聘机器视觉工程师笔试题及解答(某大型央企)(答案在后面)一、单项选择题（本大题有10小题，每小题2分，共20分）1、机器视觉系统的基本组成包括哪几个部分？A. 计算机、相机、镜头、光源B. 相机、镜头、光源、转换器C. 相机、触发器、镜头、释放器D. 传感器、控制电路、信号处理器、显示装置2、在机器视觉应用中，下列哪种相机类型在高速度和高分辨率方面表现优越？A. CMOS相机B. CCD相机C. 红外相机D. 长线阵相机3、以下哪种技术是实现机器视觉中的图像分割的主流方法？A. 支持向量机（SVM）B. 深度神经网络（Deep Neural Network）C. 朴素贝叶斯（Naive Bayes）D. 卡尔曼滤波器（Kalman Filter）4、以下哪项不是机器视觉系统性能评估的指标？A. 分辨率B. 响应时间C. 可靠性D. 噪声容忍度5、在机器视觉系统中，用于将模拟图像信号转换为数字信号以便计算机处理的设备是：A. 光源B. 镜头C. 图像传感器D. 图像处理器6、以下哪种算法通常用于机器视觉中的边缘检测？A. 霍夫变换B. 傅里叶变换C. Canny边缘检测D. 离散余弦变换7、在机器视觉系统中，为了提高图像处理的速度，下列哪一项不是常用的优化方法？A. 使用硬件加速技术B. 减少图像分辨率C. 增加图像的色彩深度D. 采用更高效的算法8、当使用Hough变换检测图像中的直线时，如果需要检测的直线倾斜角度范围是0°到90°，那么累加器的维度应该是多少？A. 1维B. 2维C. 3维D. 4维9、在机器视觉领域，以下哪个不是常用的图像处理算法？A、Sobel算子B、Canny算子C、Laplacian算子D、K-means聚类 10、在深度学习模型中，以下哪个不是常用的卷积神经网络（CNN）结构？A、LeNet-5B、AlexNetC、VGG-16D、RNN二、多项选择题（本大题有10小题，每小题4分，共40分）1、机器视觉系统的核心技术包括哪些方面？（）A. 图像采集B. 图像处理与分析C. 物体识别D. 系统集成E. 传感器技术2、在机器视觉工程中，常见的检测任务有哪些？（）A. 缺陷检测B. 颜色识别C. 对象定位D. 精度测量E. 动态跟踪3、以下哪些是机器视觉系统的关键组成部分？（）A、光源B、图像传感器C、图像采集卡D、计算机视觉算法E、镜头F、图像处理软件4、以下关于深度学习的说法，正确的是哪些？（）A、深度学习可以提高机器视觉系统的准确率B、深度学习主要应用在图像识别和分类领域C、深度学习模型需要庞大的数据和计算资源D、深度学习可以在没有任何标注数据的情况下进行学习E、深度学习可以提高系统对复杂场景的适应能力5、在机器视觉系统中，下列哪些方法可以用来提高图像的特征提取准确性？A、增加图像的对比度和亮度B、使用高斯模糊来减少噪声C、应用边缘检测算法如Canny边缘检测D、增加图像分辨率E、使用不变矩进行形状识别F、仅使用灰度图像而不使用彩色图像6、下列哪些是常用的机器视觉算法类别？A、模板匹配B、支持向量机(SVM)C、卷积神经网络(CNN)D、遗传算法E、傅里叶变换F、以上全部7、关于机器视觉中的图像处理，以下哪些说法是正确的？（）A. 图像增强可以提高图像质量，但不会影响图像的尺寸B. 图像压缩可以减小图像数据量，但可能会损失一些信息C. 图像分割是将图像分割成若干区域的过程D. 边缘检测是提取图像中物体边缘的过程E. 图像滤波可以去除图像中的噪声8、以下关于深度学习的描述，哪些是正确的？（）A. 深度学习是机器学习的一个分支，主要研究层次化的神经网络B. 深度学习模型通常具有大量的参数和节点，导致计算量较大C. 深度学习在图像识别、语音识别等领域取得了显著的成果D. 深度学习模型训练过程中需要大量的数据E. 深度学习模型具有较好的泛化能力，但可能会过拟合9、9、针对机器视觉系统的硬件选型，下列哪些因素是需要考虑的关键因素？（）A. 图像传感器类型B. 系统响应时间C. 摄像机分辨率D. 光源特性E. 传感器尺寸 10、 10、哪几种典型的机器视觉技术能够有效应对光照变化带来的挑战？（）A. 背光照明B. 侧光照明C. 透射照明D. 平行光照明E. 三维激光扫描三、判断题（本大题有10小题，每小题2分，共20分）1、机器视觉系统通常不用于工业自动化领域。
机器视觉技术原理
机器视觉技术原理
机器视觉技术是一种利用计算机视觉和图像处理技术，使计算机能够模拟和理解人类视觉系统的能力。
其原理基于以下几个核心步骤：
1. 图像获取：机器视觉系统首先需要获取待处理的图像或视频。
这可以通过相机、摄像机或其他图像传感器来实现。
2. 图像预处理：在对图像进行进一步分析之前，通常需要进行预处理步骤。
这包括图像去噪、增强对比度、调整颜色平衡等操作，以提高后续处理的效果。
3. 特征提取：在特征提取阶段，机器视觉系统会从图像中提取出代表目标或感兴趣区域的关键特征。
这些特征可以是边缘、角点、纹理、颜色、形状等。
4. 特征匹配：特征匹配是将提取的特征与已知的模板或数据库中的特征进行比对的过程。
通过比对，机器视觉系统可以确定目标的位置、识别物体等。
5. 目标检测和识别：在目标检测和识别阶段，机器视觉系统可以根据先前提取的特征和模型，对图像中的物体进行检测、分类和识别。
这可能涉及使用机器学习算法。
6. 决策和输出：最后，机器视觉系统会根据分析结果做出决策，并将结果以可视化形式或其他方式输出，如标记目标位置、显示识别结果等。
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机器视觉工程师招聘笔试题与参考答案(某大型央企)2024年
2024年招聘机器视觉工程师笔试题与参考答案(某大型央企)(答案在后面)一、单项选择题（本大题有10小题，每小题2分，共20分）1、以下哪种传感器不属于常用的机器视觉系统中的图像采集设备？（）A、CCD相机B、CMOS相机C、红外线传感器D、激光雷达2、在图像处理中，以下哪个步骤不属于图像增强的范畴？（）A、灰度化B、锐化C、滤波D、边缘检测3、在机器视觉系统中，用于确定物体位置的算法通常被称为：A. 分类器B. 检测器C. 定位器D. 跟踪器4、以下哪种方法不是常用的图像去噪技术？A. 均值滤波B. 中值滤波C. 高斯滤波D. 直方图均衡化5、下列哪种传感器是机器视觉系统中常用的光源？A. 红外线传感器B. 紫外线传感器C. 可见光摄像头D. 激光雷达6、以下哪种图像处理算法用于图像二值化？A. 高斯模糊B. 中值滤波C. 归一化D. 阈值分割7、在机器视觉系统中，用于检测物体边缘或特征点的常用算法是？A. 傅里叶变换B. 卡尔曼滤波C. Canny边缘检测D. 霍夫变换8、在工业机器视觉应用中，为了提高图像对比度并突出感兴趣区域，经常采用哪种图像预处理技术？A. 图像旋转B. 灰度化C. 直方图均衡化D. 模板匹配9、以下哪个技术不属于机器视觉系统的关键技术？A. 模式识别B. 图像处理C. 机器学习D. 激光雷达 10、在机器视觉系统中，用于检测图像中物体边缘的算法是？A. 颜色分割B. 模板匹配C. Sobel算子D. 最近邻法二、多项选择题（本大题有10小题，每小题4分，共40分）1、在机器视觉系统中，下列哪些因素会影响图像处理的质量？A. 光源B. 相机分辨率C. 镜头焦距D. 图像处理算法2、以下哪些技术可以用于物体识别与分类？A. 卷积神经网络 (CNN)B. 支持向量机 (SVM)C. 决策树D. K-均值聚类3、以下哪些技术是机器视觉系统中常用的图像预处理技术？（）A、灰度化B、滤波C、边缘检测D、几何变换E、直方图均衡化4、以下哪些是机器视觉系统中的特征提取方法？（）A、颜色特征B、纹理特征C、形状特征D、轮廓特征E、光谱特征5、关于机器视觉系统的构成，以下哪些是正确的？（）A、光源B、镜头C、图像传感器D、图像处理软件E、机械结构6、以下哪些技术属于机器视觉中的特征提取方法？（）A、边缘检测B、角点检测C、纹理分析D、颜色识别E、形态学处理7、以下哪些是机器视觉系统中的基本组成部分？（）A. 光源B. 相机C. 图像处理软件D. 传感器E. 机械结构8、以下哪些是机器视觉系统的应用领域？（）A. 自动化检测B. 工业制造C. 医学影像分析D. 交通监控E. 生物识别9、以下哪些技术或算法常用于图像处理和机器视觉领域？（）A. 深度学习B. 遗传算法C. 支持向量机D. 随机森林E. 卡尔曼滤波 10、在机器视觉系统中，以下哪些是常见的图像预处理步骤？（）A. 图像增强B. 图像滤波C. 归一化D. 透视变换E. 颜色空间转换三、判断题（本大题有10小题，每小题2分，共20分）1、机器视觉系统中的摄像头可以完全替代人眼进行图像采集和处理。
机器视觉系统工作原理
机器视觉系统工作原理
机器视觉是一种通过计算机科学和人工智能技术，使计算机能够识别、理解和解释图像和视频的过程。
机器视觉系统主要包括以下几个核心步骤：
1. 图像采集：机器视觉系统首先需要获取图像或视频数据。
这可以通过摄像头、相机或其他图像采集设备来实现。
2. 图像预处理：获取到的图像数据首先需要进行预处理，以提高后续处理的效果。
预处理步骤可能包括图像去噪、图像增强、图像变换等。
3. 特征提取：在预处理后，机器视觉系统需要从图像中提取关键特征。
这些特征可以是图像的边缘、纹理、颜色等。
特征提取可以通过各种计算机视觉算法实现。
4. 特征匹配：提取到的特征需要与模板或分类器进行匹配。
特征匹配的目的是将提取到的特征与已知的模式进行比较，以确定图像中的目标物体或场景。
5. 目标识别和分类：经过特征匹配后，机器视觉系统可以识别和分类图像中的目标物体或场景。
这可以通过训练好的分类器或深度学习模型来实现。
6. 目标跟踪：在某些应用中，机器视觉系统需要实时跟踪目标物体的运动。
目标跟踪可以通过目标的特征匹配或运动估计来完成。
7. 结果输出：机器视觉系统将处理结果输出给用户或其他系统。
输出结果可能包括识别的对象、位置信息、运动轨迹等。
以上是机器视觉系统的基本工作原理。
不同的应用领域可能会有不同的算法和技术来实现特定的功能，但总体上，机器视觉系统是通过图像采集、图像预处理、特征提取、特征匹配、目标识别和跟踪等步骤来实现图像和视频的分析和处理。
机器视觉技术在烟草杂物剔除系统中的应用
机器视觉技术在烟草杂物剔除系统中的应用一、引言机器视觉主要研究用计算机来模拟人的视觉功能，从客观事物的图像中提取信息，进行处理并加以理解，最终用于实际检测、测量和控制。
它是20世纪70年代在遥感图像处理和医学图像处理技术成功应用的基础上逐渐兴起的，并应用于多种领域，如农业上的自动收获机械和农产品的质量检验、分选，工业生产流水线的在线质量检测、控制，公安系统的罪犯识别，交通的监视与管理、自动收费系统等。
机器视觉强调实用性，要求能够适应工业现场恶劣的环境，要有合理的性价比，要有通用的工业接口，有较高的容错能力和安全性，有较强的通用性和可移植性。
机器视觉更强调实时性，要求高速度和高精度。
在机器视觉系统中，其关键技术有光源照明技术、光学镜头。
摄像机、图像采集卡、图像处理卡和快速准确的执行机构等几个方面。
本文结合烟革杂物剔除系统的实际，重点阐述该系统所涉及到的有关机器视觉关键技术的解决方案。
二、烟草杂物剔除系统概迷随着卷烟生产自动化程度的提高，烟叶从进人卷烟厂的生产流水线到生产出成品卷烟的整个过程，己逐渐脱离人工辅助，特别是把叶改成片叶后，不再有入工铺叶的工艺过程，因此混在烟叶中的杂物及霉烂烟叶等无法去除。
它们对卷烟产品的质量影响较大。
烟草杂物剔除设备就是一种使用在烟叶初加工的打叶复烤丝、叶丝和梗丝的制丝生产线上来去除杂物及霉烂烟叶的系统。
烟草杂物剔除系统主要由6个部分组成：1．物料单层化处理装置其作用是把烟叶等物料由较厚的层叠状态变成很薄的单层状态，并利用“压风”和“托风”使烟叶从皮带机输出端平稳地抛出，且沿可预知的平抛运动轨迹稳定运行，为后续的摄像检测提供条件。
2．物料照明系统其作用是为物料提供照明。
要获得高质量的图像信号，对物料的充分照明是非常重要的必备条件之一。
3．光学系统其作用是把物料表面的反射光线尽可能准确无误地送到光电检测元件（如CCD感光无件）上。
它包括透过式有机玻璃板、平面反光镜、摄像机镜头等。
机器视觉系统的校准与优化技巧
机器视觉系统的校准与优化技巧随着机器视觉技术的不断发展和应用广泛，校准和优化机器视觉系统变得越来越重要。
机器视觉系统的校准是保证系统准确度和稳定性的关键，而优化则是提高系统性能和效率的关键。
本文将介绍机器视觉系统的校准和优化技巧，以帮助读者更好地理解和应用这些技术。
一、机器视觉系统的校准技巧1.摄像头标定摄像头标定是机器视觉系统校准的第一步。
通过摄像头标定，可以获取摄像头的内部参数和外部参数，从而实现对图像的精确测量和定位。
常用的摄像头标定方法有棋盘格标定和捆绑标定。
棋盘格标定通过摄像头拍摄一系列棋盘格图像，然后利用棋盘格的几何特征，计算摄像头的内部参数和外部参数。
捆绑标定则通过同时标定摄像头和机械装置，得到更准确的标定结果。
2.相机移动标定相机移动标定是一种校正图像失真的方法。
在相机移动标定过程中，通过将相机在三维空间中固定的物体移动一定距离，并记录其在图像中的位置变化，从而得到畸变参数，进而进行校正。
相机移动标定可以减小由于摄像头镜头、透镜和相机内部构造引起的畸变，提高机器视觉系统的定位和测量精度。
3.颜色校准颜色校准是在机器视觉系统中纠正颜色偏差的过程。
由于不同的光源和相机响应特性，图像中的颜色有时会受到影响。
为了保证图像颜色的准确性，可以通过对图像进行分析和处理，进行颜色校准。
常见的颜色校准方法有灰度世界校准、白平衡校准和直方图均衡等。
二、机器视觉系统的优化技巧1.图像预处理图像预处理是机器视觉系统中优化图像质量的重要步骤。
图像预处理可以去除图像中的噪声、增强图像的对比度和边缘等，从而提高图像的清晰度和准确度。
常见的图像预处理技术包括图像滤波、图像增强、直方图均衡等。
2.特征提取与选择特征提取和选择是机器视觉系统中优化算法的重要环节。
通过选择合适的特征，可以有效地提高图像识别和定位的准确性。
在特征提取和选择过程中，需要考虑特征的可重复性、鲁棒性和区分度。
常用的特征提取算法包括尺度不变特征变换（SIFT）、加速稳健特征（SURF）和方向梯度直方图（HOG）等。
机器视觉应用技术手册
机器视觉应用技术手册一、引言机器视觉是一项基于计算机视觉和人工智能技术的学科，旨在使计算机能够模拟人类的视觉系统，实现对图像和视频的理解和分析。
随着人工智能的快速发展，机器视觉在各个领域中得到了广泛的应用。
本手册将介绍机器视觉的相关技术和应用领域。
二、基本原理1. 图像获取机器视觉的基础是获取高质量的图像。
图像获取可以通过摄像机、扫描仪等设备进行，并且需要注意光照条件和配置参数的选择。
2. 图像预处理在进行图像分析和识别之前，需要对获取的图像进行预处理。
预处理包括图像的去噪、灰度转换、图像增强等处理步骤。
3. 特征提取特征提取是机器视觉中的核心步骤，它将从图像中提取出具有代表性的特征，用于后续的分析和识别。
常用的特征包括边缘、纹理、颜色等。
4. 目标检测与识别目标检测和识别是机器视觉的重要应用之一。
通过训练模型和使用机器学习算法，可以实现对图像中目标的自动检测和识别。
5. 运动分析机器视觉还可以用于运动分析，通过对连续帧图像的比对和分析，可以实现目标的轨迹跟踪、行为分析等。
三、应用领域1. 工业自动化机器视觉在工业领域中有广泛的应用。
例如，在生产线上使用机器视觉系统进行产品的质量检测，能够快速准确地判断产品是否存在缺陷。
2. 医疗影像医疗影像是机器视觉的另一个热门应用领域。
机器视觉可以辅助医生进行疾病诊断，如CT、MRI图像的分析和处理。
3. 无人驾驶随着自动驾驶技术的发展，机器视觉在自动驾驶领域中发挥着重要的作用。
通过识别道路标志、识别周围环境等技术，机器可以实现自主导航。
4. 安防监控机器视觉在安防监控领域中有广泛应用。
通过人脸识别、行为检测等技术，可以实现对安全风险的快速报警和处理。
5. 农业智能化机器视觉可以应用于农业领域，实现农业作物的智能化管理。
例如，通过识别病虫害、判断作物的生长情况等，提高农业产量和质量。
四、挑战与展望虽然机器视觉在各个领域中得到了广泛应用，但仍然存在一些挑战。
例如，复杂环境中的图像识别、实时性要求较高的应用等。
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机器视觉系统的关键技术
在机器视觉系统中，光源具有非常重要的作用，选择合适的机器视觉光源成为决定整个系统成败的关键因素，光源的主要目的就是将被测物体与背景尽量明显分别，获得高品质、高对比度的图像。
TEO迪奥科技表示在机器视觉系统中；关键技术有光源照明技术、工业镜头、摄像机、图像采集卡、图像处理卡和快速准确的执行机构等方面。
在机器视觉应用系统中；好的光源与照明方案往往是整个系统成败的关键；起着非常重要的作用；它并不是简单的照亮物体而已。
光源与照明方案的配合应尽可能地突出物体特征量；（机器视觉3D检测）在物体需要检测的部分与那些不重要部份之间应尽可能地产生明显的区别；增加对比度；同时还应保证足够的整体亮度；物体位置的变化不应该影响成像的质量。
在机器视觉应用系统中一般使用透射光和反射光。
对于反射光情况应充分考虑光源和光学镜头的相对位置、物体表面的纹理；物体的几何形状、背景等要素。
光源的选择必须符合所需的几何形状、照明亮度、均匀度、发光的光谱特性等；同时还要考虑光源的发光效率和使用寿命。
光学镜头相当于人眼的晶状体；在机器视觉系统中非常重要。
一个镜头的成像质量优劣；即其对像差校正的优良与否；可通过像差大小来衡量；常见的像差有球差、彗差、像散、场曲、畸变、色差等六种。
机器视觉技术是机器代替人眼来做测量和判断，国内外已将此技术成功地运用到众多产品的质量检测上。
与人工视觉检测相比较，机器视觉具有自动化程度高、识别能力强、测量精度高等优点，具有广泛的应用前景。