机器视觉:算法与应用习题及答案解析_高级AI开发工程师

一、选择题

1. 机器视觉的主要目的是什么?

A. 图像识别
B. 目标检测
C. 场景重建
D. 手势识别

2. 以下哪种技术不属于机器视觉的基本技术之一?

A. 边缘检测
B. 色彩转换
C. 形态学操作
D. 立体视觉

3. 在计算机中,哪些方式可以表示图像?

A. 灰度图和彩色图
B. 像素矩阵和灰度级
C. 纹理映射和渲染图
D. 图像序列和视频帧

4. 霍夫变换是一种用来找什么的方法?

A. 边缘
B. 特征点
C. 角点
D. 形状

5. 哪种算法主要用于目标跟踪?

A. 滤波
B. 边缘检测
C. 描述子匹配
D. 霍夫变换

6. 立体视觉 based on 的主要应用是什么?

A. 机器人导航
B. 3D建模
C. 医学影像
D. 动态物体捕捉

7. 在RGB颜色模型中,红色通道的取值范围是多少?

A. 0-255
B. 0-127
C. 0-255
D. 0-16

8. 以下哪种算法不属于监督学习算法?

A. 逻辑回归
B. K近邻
C. 支持向量机
D. 决策树

9. 形态学操作中,哪种算子主要用于开运算?

A. 腐蚀
B. 膨胀
C. 连接
D. 剪切

10. 在计算机视觉中,哪种算法主要用于降维?

A. 主成分分析
B. 线性判别分析
C. 支持向量机
D. 决策树

11. 下列哪种颜色空间是无量纲的颜色空间?

A. RGB
B. HSV
C. LAB
D. CMYK

12. 在图像表示中,哪个指标可以用来衡量图像的清晰度?

A. 分辨率
B. 灰度级数
C. 亮度
D. 纹理度

13. 图像去噪的方法中,以下哪一种方法是基于脉冲响应的?

A. 均值滤波
B. 中值滤波
C. 高斯滤波
D. 双边滤波

14. 下列哪种滤波器对噪声具有较好的抑制效果?

A. 低通滤波器
B. 高通滤波器
C. 带阻滤波器
D. 带通滤波器

15. 下列哪种算法可以用于图像分割?

A. 边缘检测
B. 形态学
C. 基于区域的图像分割
D. 基于灰度的图像分割

16. 下列哪种算法可以用于特征提取?

A. 霍夫变换
B. 离散小波变换
C. 文中未提及
D. 基于模板匹配的特征提取

17. 目标跟踪中的TLD算法是什么?

A. 基于运动模型的跟踪算法
B. 基于图像内容的跟踪算法
C. 基于模板匹配的跟踪算法
D. 文中未提及

18. 下列哪种算法可以用于降维?

A. PCA
B. LDA
C. t-SNE
D. 文中未提及

19. 机器学习中,下列哪种算法适用于分类问题?

A. 决策树
B. 随机森林
C. SVM
D. 文中未提及

20. 在计算机视觉中,下列哪种算法主要依赖于深度学习技术?

A. 边缘检测
B. 目标检测
C. 人脸识别
D. 文中未提及

21. 在特征提取过程中,以下哪种方法是常用的?

A. 霍夫变换
B. 汉明变换
C. 离散余弦变换
D. 离散傅里叶变换

22. 特征匹配中,以下哪种方法是通过比较两幅图像的特征点之间的相似性来进行匹配的?

A. 暴力匹配
B.FLANN匹配
C. brute-force匹配
D. k-d树匹配

23. 下列哪种特征提取方法是基于局部二值模式(LBP)的?

A. 霍夫变换
B. 尺度空间
C. 边缘检测
D. 局部二值模式(LBP)

24. 在SIFT特征匹配中,以下哪个关键点是最重要的?

A. 主点
B. 副点
C. 角点
D. 高斯核

25. 为了减少计算复杂度,在特征匹配过程中通常会采用哪种策略?

A. 选取最佳匹配的点
B. 对待匹配的特征点按某种规则进行排序
C. 采用布雷顿距离
D. 利用稀疏矩阵快速求逆

26. 匹配过程中,KD树可以用来加速搜索吗?

A. 是的
B. 不是的
C. 不知道
D. 与匹配的特征点数量有关

27. 以下哪种算法可以用来检测直线?

A. 霍夫变换
B. 尺度空间
C. 边缘检测
D. 直线方程

28. 对于一个给定的特征点,下列哪种方法可以提高匹配的精度?

A. 增加特征点的数量
B. 使用高斯加权
C. 对特征点进行平滑处理
D. 降低匹配阈值

29. 以下哪种算法可以用来执行精确匹配?

A. FLANN匹配
B. brute-force匹配
C. k-d树匹配
D. 暴力匹配

30. 在SURF特征匹配中,以下哪个关键点是最重要的?

A. 主点
B. 副点
C. 角点
D. 高斯核

31. 在机器视觉中,目标检测的主要任务是什么?

A. 识别物体形状
B. 检测物体位置
C. 判断物体是否移动
D. 所有以上

32. 以下哪种算法不属于目标检测中的基于滑动窗口的方法?

A. Haar-like特征
B. HOG特征
C. SIFT特征
D. SURF特征

33. 对待跟踪问题,哪种方法是通过建立轨迹点之间的匹配关系来实现跟踪的?

A. 基于运动模型
B. 基于特征匹配
C. 基于光流
D. 基于颜色

34. 下面哪种方法可以用来提高目标检测的准确率?

A. 数据增强
B. 多样化训练集
C. 使用深度学习模型
D. 增加检测尺度

35. 在目标检测中,R-CNN模型采用了哪种分类器?

A. SVM
B. 决策树
C. 支持向量机
D. 随机森林

36. SSD目标检测模型中,哪一个区域负责检测小尺寸目标?

A. 的特征图
B. 的高层次特征图
C. 低层次特征图
D. 全局特征图

37. 对待跟踪问题,哪种方法是基于目标的运动模型进行的?

A. 基于光流的方法
B. 基于特征的方法
C. 基于颜色差异的方法
D. 基于运动模型的方法

38. 在目标检测中,Fast R-CNN模型与R-CNN模型有什么区别?

A. 使用了更快的卷积神经网络
B. 引入了Region Proposal Network
C. 使用了多任务损失函数
D. 使用了更好的数据增强策略

39. 在SSD目标检测模型中,哪一个步长对应于最终的输出结果?

A. 第一步
B. 第二步
C. 第三步
D. 第四步

40. 对待跟踪问题,哪种方法是基于目标的颜色特征进行的?

A. 基于SIFT特征的方法
B. 基于SURF特征的方法
C. 基于HOG特征的方法
D. 基于 Haar-like特征的方法

41. 在三维视觉中,视差函数主要用于以下目的:

A. 计算物体间的距离
B. 判断物体是否相交
C. 提取物体的特征
D. 识别物体的形状

42. 哪种立体视觉方法是通过比较不同视角下的图像来获取物体的三维信息?

A. 三角测量法
B. 棋盘格法
C. 结构光法
D. 飞行时间法

43. 在三维重建中,结构光是一种用于获取物体表面结构信息的技术,其基本原理是:

A. 通过物体表面的 reflectivity获得结构信息
B. 通过物体表面的 Inression 获得结构信息
C. 通过物体表面的 Refraction 获得结构信息
D. 通过物体表面的 Transmission 获得结构信息

44. 关于三维空间中的点,以下哪项是正确的?

A. 点可以只有大小而没有位置
B. 点的位置可以通过坐标来唯一确定
C. 点的大小和位置都可以通过坐标来确定
D. 点的大小和位置都不能通过坐标来确定

45. 在三维视觉中,为了提高检测精度,通常需要对图像进行以下处理:

A. 去噪
B. 增强
C. 边缘检测
D. 形态学操作

46. 在三维场景中,为了准确地恢复物体的形状,需要对物体的表面进行以下处理:

A. 去除冗余信息
B. 简化模型
C. 增加细节
D. 优化纹理

47. 在三维视觉中,为了减少计算复杂度,通常会选择以下哪种方法来进行三角形建立?

A. 直接三角形建立
B. 分治三角形建立
C. 轮廓追踪法
D. 生长法

48. 在三维重建过程中,以下哪种方法可以有效地避免噪声的影响?

A. 多次采集
B. 选择性采集
C. 降采样
D. 插值

49. 在三维视觉中,为了实现精确的定位,应使用以下哪种方法来确定物体的位置?

A. 单应性矩阵
B. 基础矩阵
C. 本质矩阵
D. 项目矩阵

50. 在三维视觉中,为了提高物体表面纹理的表达能力,应采用以下哪种方法来构建物体表面?

A. 平面贴图
B. 曲面贴图
C. 参数化建模
D. 细分表面

51. 在机器视觉中,哪种机器学习算法主要用于分类任务?

A. SVM
B. KNN
C. CNN
D. RANSAC

52. 在机器视觉中,哪种机器学习算法主要用于回归任务?

A. SVM
B. KNN
C. CNN
D. RANSAC

53. 以下哪种类型的神经网络常用于图像识别任务?

A. MLP
B. CNN
C. RAML
D. SVM

54. 以下哪个是常用的计算机视觉库之一?

A. OpenCV
B. TensorFlow
C. PyTorch
D. Scikit-learn

55. 在OpenCV中,以下哪个函数可以实现图像的缩放?

A. cv2.resize()
B. cv2.paste()
C. cv2.cvtColor()
D. cv2.imread()

56. 以下哪种方法可以通过训练大量图像数据来提高模型的泛化能力?

A. 过拟合
B. 正则化
C. 数据增强
D. 早停

57. 以下哪种损失函数常用于多分类问题?

A.交叉熵损失
B.均方误差
C.对数损失
D.残差损失

58. 以下哪种算法常用于特征提取?

A. SVM
B. KNN
C. CNN
D. SIFT

59. 在OpenCV中,以下哪个函数可以实现grayscale图像到color image的转换?

A. cv2.cvtColor()
B. cv2.convertScaleAbs()
C. cv2.cvtColor()
D. cv2.cvtColor(A, B, C)

60. 以下哪种算法通常用于目标检测中的滑动窗口?

A. SVM
B. KNN
C. CNN
D. RANSAC

61. 实时图像处理中,以下哪种方法不是常用的处理方式?

A. 预处理
B. 粗细粒度分离
C. 降采样
D. 边缘检测

62. 在实时图像处理中,为了提高处理速度,可以采用以下哪种策略?

A. 采用固定大小的窗口
B. 采用可变大小的窗口
C. 对图像进行预先压缩
D. 将图像分成多个小块进行处理

63. 在进行实时流式检测时,以下哪种方法可以有效地减少计算量?

A. 基于特征的方法
B. 基于模板匹配的方法
C. 基于统计学的方法
D. 基于机器学习的方法

64. 在进行实时图像处理时,为了降低内存消耗,可以采用以下哪种策略?

A. 使用较大的缓冲区
B. 使用较小的窗口
C. 将图像进行预先压缩
D. 对图像进行分块处理

65. 在进行实时流式检测时,以下哪种方法可以提高检测精度?

A. 增加检测器的复杂度
B. 减少检测器的数量
C. 使用更高的分辨率图像
D. 采用多尺度检测

66. 在进行实时图像处理时,以下哪种方法适用于新旧图像之间的匹配?

A. 基于颜色直方图的方法
B. 基于SIFT特征的方法
C. 基于SURF特征的方法
D. 基于ORB特征的方法

67. 在进行实时流式检测时,以下哪种方法可以提高处理效率?

A. 采用并行处理
B. 采用分布式处理
C. 采用多线程处理
D. 采用异步处理

68. 在进行图像预处理时,以下哪种方法可以去除图像中的噪声?

A. 均值滤波
B. 中值滤波
C. 高斯滤波
D. 双边滤波

69. 在进行特征提取时,以下哪种方法可以提取出物体的局部特征?

A. 霍夫变换
B. SIFT特征
C. ORB特征
D. SURF特征

70. 在进行实时流式检测时,以下哪种方法可以实现对动态场景的检测?

A. 基于静止场景的方法
B. 基于运动补偿的方法
C. 基于背景建模的方法
D. 基于视频编码的方法

71. 以下哪一种算法不是边缘检测中常用的一种?(A. Sobel算子 B. 高斯滤波 C. 拉普拉斯算子 D. 双边滤波)


 

72. 在计算机视觉中,以下哪种方法主要用于目标检测?(A. 滑动窗口 B. 特征 pyramid C. 滑动平均 D. 卷积神经网络)


 

73. 霍夫变换是一种用于特征匹配的方法,它主要依据的是(A. 角度 B. 距离 C. 方向 D. 强度)


 

74. 以下哪种算法不属于监督学习范畴?(A. 分类 B. 回归 C. 聚类 D. 降维)


 

75. 在深度学习中,以下哪种损失函数常用于训练卷积神经网络?(A.交叉熵 B.均方误差 C.二元交叉熵 D. Hinge损失)


 

76. 以下哪种算法可以用于实时流式检测?(A. 背景减除 B. 肤色模型 C. 运动估计 D. 深度学习)


 

77. 在三维视觉中,以下哪一种方法主要依赖于三角测量原理来实现立体感知?(A. 单目视觉 B.双目视觉 C.多目视觉 D.结构光)


 

78. 以下哪一种算法通常用于特征提取而非特征匹配?(A. 级联规则 B. 模板匹配 C. 神经网络 D. 支持向量机)


 

79. 以下哪种机器学习算法可以在没有标签数据的情况下进行学习?(A. 监督学习 B. 无监督学习 C. 强化学习 D. 半监督学习)


 

80. 在计算机视觉任务中,以下哪一种方法通常用于处理 large-scale image data?(A. 传统图像处理技巧 B. 深度学习 C. 图像分割 D. 特征提取)


 
  二、问答题
 
 

1. 什么是机器视觉?


2. 机器视觉中常用的颜色空间是什么?


3. 什么是边缘检测?


4. 什么是特征提取?


5. 什么是目标检测?


6. 什么是立体视觉?


7. 什么是结构光?


8. 什么是深度学习在机器视觉中的应用?


9. 什么是实时图像处理?


10. 什么是流式检测?




参考答案

选择题:

1. B 2. B 3. B 4. C 5. C 6. B 7. A 8. B 9. A 10. A
11. B 12. A 13. C 14. A 15. C 16. A 17. A 18. A 19. C 20. C
21. A 22. B 23. D 24. C 25. D 26. A 27. D 28. A 29. B 30. A
31. D 32. C 33. B 34. C 35. A 36. C 37. D 38. B 39. D 40. A
41. B 42. A 43. A 44. B 45. A 46. A 47. B 48. A 49. B 50. B
51. C 52. D 53. B 54. A 55. A 56. C 57. A 58. C 59. A 60. D
61. D 62. B 63. A 64. D 65. D 66. B 67. A 68. C 69. B 70. B
71. D 72. D 73. D 74. C 75. A 76. D 77. D 78. C 79. B 80. B

问答题:

1. 什么是机器视觉?

机器视觉是一种通过使用计算机和人工智能技术来处理和解释图像和视频数据,从而实现对物体的自动识别、定位、跟踪和测量等功能的交叉学科。
思路 :首先解释什么是计算机视觉,然后说明机器视觉是计算机视觉的一个子领域,介绍机器视觉的功能和应用。

2. 机器视觉中常用的颜色空间是什么?

机器视觉中常用的颜色空间有RGB颜色空间、HSV颜色空间和HSL颜色空间。
思路 :根据问题直接回答,如果需要进一步阐述,可以简要介绍每种颜色空间的优缺点。

3. 什么是边缘检测?

边缘检测是计算机视觉中的一种技术,其目的是从图像中找到物体的边界或边缘。
思路 :先解释什么是物体边界或边缘,然后介绍边缘检测的目的和常用方法。

4. 什么是特征提取?

特征提取是指从图像或视频中提取一些具有代表性的特征,以便用于后续的识别、分类或其他任务。
思路 :特征提取是机器视觉中的一个重要步骤,可以通过各种方法来实现,如SIFT、SURF、ORB等。

5. 什么是目标检测?

目标检测是指从图像或视频中确定物体的位置和范围,以便进行进一步的处理和分析。
思路 :目标检测是机器视觉中的另一个重要任务,通常需要结合特征提取和分类方法来实现。

6. 什么是立体视觉?

立体视觉是一种利用两个或多个摄像机从不同的角度拍摄同一场景,然后通过计算机处理这些图像来实现三维重建和物体识别的技术。
思路 :立体视觉的基本原理和应用,需要了解双目立体视觉的基本构成和实现方式。

7. 什么是结构光?

结构光是一种利用光学原理生成三维结构信息的照明技术,通常用于三维扫描和重建。
思路 :结构光的基本原理和应用,以及其在三维视觉中的作用。

8. 什么是深度学习在机器视觉中的应用?

深度学习在机器视觉中的应用主要包括对象识别、目标检测、语义分割等任务,通过神经网络模型实现图像特征的提取和分类。
思路 :深度学习在机器视觉中的发展和优势,以及其在不同任务中的应用案例。

9. 什么是实时图像处理?

实时图像处理是指在实时系统中处理图像和视频数据,通常需要低延迟和高效率的算法和硬件实现。
思路 :实时图像处理的基本概念和特点,以及其在智能交通、工业自动化等领域的应用。

10. 什么是流式检测?

流式检测是指在连续不断地输入的图像和视频数据中进行物体识别、定位和跟踪等任务。
思路 :流式检测的基本概念和特点,以及其在智能监控、安防等领域的应用。

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