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合肥工业大学机器视觉期末试卷.pdf

从提供的文件内容中,我们可以提炼出与机器视觉相关的知识点,包括机器视觉系统的组成、基本概念以及图像处理中常用的算法和技术。文档中提到了"FOV"(Field of View,视场)和"Work Distance"(工作距离)。视场是指机器视觉系统中成像设备能够捕捉的场景范围大小,这直接影响到系统能捕捉多大范围的图像。工作距离指的是摄像头到被拍摄物体之间的距离。两者的概念对于机器视觉系统的设计与应用至关重要,因为不同的应用场景对视场和工作距离的要求不同。接下来,“Depth of Field”(景深)被提及,这是指成像设备在保持成像清晰的前后距离范围。深度的大小会受到光圈大小(例如f1.4、f2、f2.8)、焦距(例如16mm、25mm、35mm、200mm)等因素的影响。在机器视觉系统设计中,合理选择镜头和设置光圈,对于获得高质量图像以及实现特定功能(如自动对焦)有着非常重要的作用。文档中还提到了“CCD Pixel=picture element (Resolution)”和“CMOS Frame Graber”,这涉及到了成像传感器的技术。CCD(Charge-Coupled Device,电荷耦合元件)与CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor,互补金属氧化物半导体)传感器是目前常用的两种图像传感技术。它们在分辨率、速度、成本、能耗等方面各有优劣,广泛应用于机器视觉系统中的图像捕捉。"CCD Pixel"意味着CCD传感器中的每一个像素点都可以捕捉图像的一个元素,"Resolution"即分辨率,是衡量图像质量的一个重要参数,它决定了图像的细节程度。对于图像处理,文档中出现了“A/D”转换、“DPC”以及一些图像处理算法如"Sobel"、"erosion"、"dilation"、"Median filter"、"Roberts"、"Prewitt"、"Krisch"、"LoG"(Laplacian of Gaussian)和模板匹配(Template Matching)。这些是数字图像处理中经常使用到的算法和技术:- A/D转换即模数转换,是将模拟图像信号转换为数字图像信号的过程,这是图像处理和计算机视觉中不可或缺的一步。- DPC可能是指图像处理中的去噪算法,不过由于文档内容的不确定性,具体技术细节无法得知。- Sobel算子是一种用于边缘检测的算法,它通过计算图像亮度变化的方向导数来实现边缘的检测。它是通过离散差分来实现的,可以检测水平或垂直方向上的边缘。- 侵蚀(erosion)和膨胀(dilation)是形态学运算,常用于图像处理中的二值图像,用于改善图像形状特征,特别是在图像去噪和特征提取中应用广泛。- 中值滤波(Median filter)是一种非线性滤波技术,通过用一组像素点的中值来替代中心点像素值,有效去除噪点,但对图像边缘保留较好。- Roberts算子、Prewitt算子和Krisch算子都是基于梯度的边缘检测方法,它们对图像的边缘进行检测并标定出边缘的位置。- LoG(Laplacian of Gaussian)滤波器是通过先对图像进行高斯滤波,再计算拉普拉斯算子,以增强图像的边缘特征。- 模板匹配是通过在图像中滑动模板,比较模板与图像的相似度来实现特定特征的定位。这些概念和算法是机器视觉领域的基础,对于期末考试复习而言,理解每个知识点的含义和应用场景对掌握机器视觉原理和图像处理技巧至关重要。在实际应用中,这些算法经常需要结合具体情况进行调整和优化,以适应不同的视觉任务。

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