北京科技大学2020视觉测量技术期末试卷详解

北京科技大学2020年研究生视觉测量技术期末考试试卷是一份针对高级别学生的专业测试材料，涵盖了视觉测量技术的核心概念和实践应用。试卷由填空题、判断题和问答题组成，旨在评估学生对摄像机模型的理解、图像处理流程、图像工程的不同层次、摄像机参数、光源类型、图像标定方法以及视觉测量技术的具体原理。 1. 填空题部分考察了基础知识： - **世界坐标系**：摄像机模型中的基本参照框架，用于描述物体在三维空间中的位置。 - **特征检测** 和 **匹配**：视觉测量流程中的关键步骤，用于识别和关联图像中的特征点。 - **图像识别**：图像工程的第三个层次，涉及理解图像内容并提取有用信息。 - **摄像机内参数**：除了已提及的尺度因子、像主点坐标外，还包括镜头畸变系数。 - **照明条件**：LED环光源，光线汇聚且垂直于摄像头视角，有助于精确测量。 - **单目标定方法**：利用标定尺计算像素与物理尺寸的对应关系，常见于单眼相机测量。 - **人工标志**：反光贴纸或标记，用于提供测量参考点。 - **Marr视觉理论**：第三层次为感知层次，关注如何理解和解释图像数据。 2. 判断题部分涉及理论和实践： - 变焦过程：焦距变化会影响内部参数，但还有其他因素可能变化。 - 非线性滤波：适用于去除各种类型的噪声，包括高斯噪声。 - 双目视觉：较长的基线能提高立体视觉的精度，但不是唯一决定因素。 - 成像倍率与分辨率：焦距影响成像质量，但分辨率受像素大小和镜头设计等多因素影响。 - 测量精度：像素数量与精度的关系取决于像素密度和算法性能，单纯的数量不决定一切。 3. 问答题强调深入理解： - 图像滤波中的“振铃”现象：可能是因为滤波过度导致边缘失真或伪轮廓出现。 - 光笔法三维测量：利用光笔产生的可见线条，通过捕捉到的图像数据进行空间坐标重建。 - 摄像机标定目的：确定相机内部参数，使得实际物理空间与图像坐标空间建立对应关系，便于后续的三维重建和物体定位。 4. 综合题考核综合运用能力： - 透视变换法中至少六个标定点：为了计算至少三个自由度的旋转变换和一个平移，通常需要最少的标定点。 这份试卷全面考察了学生对视觉测量技术的理论知识掌握以及实际问题解决能力，是衡量研究生在该领域专业素养的重要工具。