資源簡介

第一課 《初始圖像分類》 教案
教學(xué)時間 教學(xué)班級 六年級
課程名稱 初始圖像分類 課時 1課時
教學(xué)目標(biāo) 一、知識與技能 1.知道圖像分類的含義； 2.能夠列舉出圖像分類在生活中的應(yīng)用案例； 3.能夠利用已有的編程程序，連接電路并結(jié)合相應(yīng)的AI攝像頭實現(xiàn)圖像分類 二、過程與方法 1、通過講授和展示的方式，讓學(xué)生了解圖像分類的含義并能夠列舉出應(yīng)用案例。 2、通過實操已有的程序，實現(xiàn)圖像分類，鍛煉學(xué)生的動手能力、邏輯思維能力。 三、情感態(tài)度與價值觀 1、通過本節(jié)課學(xué)習(xí)，使學(xué)生認(rèn)識到圖像分類的應(yīng)用性，學(xué)會分析程序、測試數(shù)據(jù)。
重點 1、列舉圖像分類在生活中的應(yīng)用案例。 2、利用已編寫的程序完成圖像分類的操作過程。
難點 理解圖像分類程序
教具 WPS軟件，掌控版、mPython
教學(xué)方法 教學(xué)展示、小組討論、興趣驅(qū)動。
教學(xué)過程 教師 學(xué)生
一、導(dǎo)入（6分鐘） 同學(xué)們，歡迎大家來到數(shù)據(jù)大講堂。 （提問）在上課之前，老師請問：同學(xué)們對于“人工智能”這兩個字，是怎么理解的呢？或者，你們認(rèn)為“人工智能”是什么呢？它在生活中有那些體現(xiàn)？現(xiàn)在同學(xué)們觀看視頻，帶著思考觀看視頻（教師播放視頻，學(xué)生觀看視頻） 很好，同學(xué)們回答得非常棒！老師看得出來，同學(xué)們對于人工智能，都有著一些自己的認(rèn)識和想法。我們這本書主要學(xué)習(xí)人工智能的前言技術(shù)，分別是圖像分類、人臉識別與語音識別。我們知道手機(jī)里面的相冊可以按照一定的類別進(jìn)行分類，那大家知道這使用了什么技術(shù)嗎？ 不錯，回答得非常棒！這使用了圖像分類技術(shù)。那圖像分類技術(shù)到底怎樣才能通過編程實現(xiàn)？這項技術(shù)還有哪些優(yōu)點，讓我們一起來學(xué)習(xí)吧。 學(xué)生思考并回答問題
知識講解（15—20分鐘） 1.圖像分類（圖像分類的概念） 圖像分類就是根據(jù)對象在圖像中所反映的不同特征，將圖像中對象的類別區(qū)分開來。機(jī)器(一般指計算機(jī))進(jìn)行圖像分類就是從它已知的類別中，選出一種類別分配給這張圖像。 （提問）我們知道我們?nèi)祟惪梢赃M(jìn)行圖像分類，是因為我們提前學(xué)習(xí)了一些概念，當(dāng)我們看到圖片時，我們可以自動匹配，那計算機(jī)也是按照人類的方式進(jìn)行學(xué)習(xí)的嗎？ 答案是：同人類學(xué)習(xí)類似，我們需要提前準(zhǔn)備不同類別的很多圖片讓機(jī)器來學(xué)習(xí)、認(rèn)識。 2.圖像分類在生活中的運(yùn)用 （提問）圖像分類技術(shù)除了運(yùn)用在相冊自動歸類中，還可以運(yùn)用在哪些場景中呢？ 學(xué)生有部分回答正確：不錯，看來同學(xué)們了解得很多，老師再給大家補(bǔ)充一下。 學(xué)生回答不上來：沒關(guān)系，接下來，就讓老師和大家一起學(xué)習(xí)圖像分類的其它運(yùn)用。圖像分類技術(shù)還可以運(yùn)用在智能視頻分析以及交通場景識別中。 智能視頻分析就是分析和追蹤攝像機(jī)拍攝場景中目標(biāo)物體的行為。智能視頻分析利用圖像分類技術(shù)，去除視頻中的干擾物體，識別出真正的目標(biāo)，進(jìn)而其進(jìn)行分析和追蹤。 通過視頻監(jiān)測火車軌道、高速公路、建筑物樓頂?shù)任ｋU地區(qū)是否有異物進(jìn)人，并且對有潛在危險的行為進(jìn)行報警，以避免發(fā)生事故。此外，車站、銀行、商場等場所，利用視頻監(jiān)測管制刀具等危險品，協(xié)助安保人員預(yù)防危險事件的發(fā)生，如圖所示。 圖像分類技術(shù)常運(yùn)用于交通場景識別，為公共交通的管理提供便利。例如對路口車輛擁堵情況、闖紅燈的車輛或占用公交車道的車輛行為等進(jìn)行檢測識別，如圖所示。 3.圖像分類案例體驗 （1）活動準(zhǔn)備 剛才我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了圖像分類在生活中的運(yùn)用，接下來讓我們一起學(xué)習(xí)如何用編程技術(shù)實現(xiàn)它吧。首先我們需要一個掌控版、mpython軟件以及用于識別的AI攝像頭。 （2）活動過程 然后打開編程軟件，單擊“擴(kuò)展”中的“添加”按鈕，在AI模塊中找到并加載“AI攝像頭2.0”的模塊。如圖所示。連接AIoT板及AI攝像頭，連接如圖所示，并按住AloT板上的開機(jī)按鍵，將主控啟動。注意線的連接順序是黑、紅、黃、白，主控板接6上，黑線接GND，紅線接VCC，黃線接P15,白線接P16。 單擊菜單欄中的“文件”按鈕，打開本地文件中的“1-1自學(xué)習(xí)分類”的程序文件，讓機(jī)器給貓、狗、人進(jìn)行分類，打開的編程指令如下圖所示。單擊右上角的“刷入”按鈕將程序刷人AIoT板中。 按A鍵添加圖像分類的類別，按B鍵添加圖像訓(xùn)練的數(shù)量。在添加圖像分類的類別過程中，添加類別的順序應(yīng)該同程序列表中定義的變量的順序一致。如圖所示，在添加訓(xùn)練類別時，應(yīng)該保證與下面圖片的順序一致 學(xué)生思考并回答問題
三、實操練習(xí)（10—15分鐘） 相信同學(xué)們對圖像分類過程都有了一定的了解，現(xiàn)在大家按照我剛才操作的過程操作一遍，在操作的過程及時反應(yīng)所遇到的問題？ （學(xué)生會做，讓學(xué)生自己做，老師巡查，并且負(fù)責(zé)解決學(xué)生創(chuàng)作過程當(dāng)中遇到的問題） （學(xué)生不會做，老師講解） 老師和同學(xué)們一起來完成。 學(xué)生：跟著老師的講解一步步練習(xí)。
四、課堂總結(jié)（5分鐘） 老師看了同學(xué)們測試的程序，都很棒，看來大家對于今天的知識點都掌握得很好。 （提問）最后，請一位同學(xué)總結(jié)一下，我們今天這節(jié)課，都學(xué)習(xí)到了哪些知識點呢？ 不錯，大家都學(xué)習(xí)得很認(rèn)真，掌握了今天這節(jié)課的知識。 這堂課中，我們首先了解了什么是圖像分類，其次，還了解了圖像分類在生活中的運(yùn)用，如：智能視頻分析、交通場景分析以及相冊自動分類等。最后，還學(xué)會了利用編程軟件以及相應(yīng)的硬件進(jìn)行圖像分類的測試。 在課程最后，同學(xué)們還有哪些知識沒有明白嗎？ （有不明白的老師進(jìn)行講解） （沒有不明白的）同學(xué)們在課下可以瀏覽一下拓展閱讀，同時也要好好復(fù)習(xí)今天學(xué)習(xí)到的知識；下節(jié)課，老師會進(jìn)行提問。 今天這節(jié)課就到這里了，同學(xué)們再見！ 老師加以引導(dǎo)學(xué)生，自行總結(jié)
教學(xué) 反思

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