資源簡介

第一課 《圖像分類的實現》 教案
教學時間 教學班級 六年級
課程名稱 圖像分類的實現 課時 1課時
教學目標 一、知識與技能 1.能夠說出人類分類圖像的過程 2.能夠說出計算機分類圖像的過程 3.網上查中不同類別的圖片，能夠借鑒第一節課的程序進行測試 二、過程與方法 1.通過講授和展示的方式，讓學生了解人類分類圖像與計算機分類圖像的含義并說出其過程。 2.通過引導的方式讓學生利用第一節課學習過的程序方法測試其它的圖像類別 三、情感態度與價值觀 1.通過本節課學習，使學生認識到人機圖像分類的過程差異，學會分析程序、測試數據。
重點 1.領會人類與計算機進行圖像分類的過程差異。 2.改寫第一節課已學的程序完成圖像分類的操作過程。
難點 利用并改寫已有的圖像分類程序測試下載的不同類別的圖像
教具 WPS軟件，掌控版、mPython
教學方法 教學展示、小組討論、興趣驅動。
教學過程 教師 學生
一、導入（6分鐘） 同學們，歡迎大家來到數據大講堂。 （小組討論）請同學們開展小組討論，說一說，你們心中的機器對圖像進行分類的過程與人類對圖像進行分類的過程是否相同，共同點與區別在哪里 哪位小組的學生向大家說出你的觀點？ 很好，同學們回答很有邏輯且融入了自己的理解！老師看得出來，同學們對于圖像分類的過程都有自己獨到的見解。現在就讓我們全面學習一下人類分類圖像與機器分類圖像的過程吧。 小組討論并回答問題
知識講解（15—20分鐘） 1.人類分類圖像 （提問）如圖所示，大家看一下這幾張撲克牌，你們可以把它分成哪幾類呢？分類的依據是什么？你的分類過程是什么？ 同學們的回答都很棒，總的來說人類進行圖像分類主要包括兩個過程：首先是觀察特征，其次是選取特征進行分類。人們要對圖像進行分類，首先要觀察圖像中各種不同事物的特征。一張圖像包含著許多特征，如顏色、圖案、形狀及大小。如圖所示，一張撲克牌的特征信息包含著花色、數字。 選擇不同的特征進行分類會產生不同的分類結果，分類結果的精細程度也不一樣。如圖所示一組撲克可以按顏色分類、按圖案分類，也可以按數字進行分類。 2.計算機分類圖像 同人類圖像分類過程不一樣的是計算機進行在進行圖像分類之前，首先得認識這些圖像代表的含義。機器進行分類之前有一個學習的過程，需要人為輸人足夠數量圖片，并給圖片貼上標簽作為學習訓練的樣本，讓機器知道這些圖片屬于什么類型，相同標簽的圖片屬于同一類別。這些供機器進行學習的圖片統稱為稱訓練集。如圖所示，給計算機輸人鳥的訓練集，標簽命名為“bird” 當然也可以是其他名稱、標簽起到的作用主要是區別或標記。 在訓練圖像分類模型之前，先來看一下計算機視角的這些圖片是什么樣子的。如圖所示，如果一張圖片放大，可以觀察到該圖片是由一個一個小格子組成的，每個格子是一個色塊，每個色塊代表相應的像素數據，計算機能看懂的就是這些數據。 對于人類而言，從圖像中提取特點的過程并不復雜或困難，只需要眼睛看到圖片，正常情況下大腦就會獲取特征。但計算機看見的是一串圖像數據因此需要借助特定的算法，才能從中找到數據變化的規律，經過-系列的訓練 ，最終生成圖像分類模型。訓練模型的一般過程如下圖所示。 對未分類的圖像進行圖像分類時，需要先加載訓練好的圖像分類模型，然后通過攝像頭獲取圖像信息并轉化為計算機能理解的數據。最后將數據特征與模型中已有的分類進行對比，推算出圖像屬于各個分類中的概率，概率最大的分類名稱就是最后輸出的圖像分類的結果，如圖所示。 總的來說，計算機進行圖像的過程主要包括給計算機輸入訓練集、訓練圖像分類模型以及使用圖像分類等過程。 學生思考并回答問題
三、實操練習（10—15分鐘） 從網上查找出不同角度或樣式的汽車、自行車、公交車、火車、飛機、輪船6類圖片，使用第1課的圖像分類程序(見第10頁)對圖片進行分類，將分類結果記錄在表中(分類正確打“V”，分類錯誤打“x”)， 統計分類失敗的圖片，并與小組成員談一談你認為無法分類的原因。 注意此時我們程序當中的分類數量以及訓練集數量分別是多少？ （學生會做，讓學生自己做，老師巡查，并且負責解決學生創作過程當中遇到的問題） （學生不會做，老師講解） 老師和同學們一起來完成。 動手操作完成圖像分類過程
四、課堂總結（5分鐘） 老師看了同學們測試的程序，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，請一位同學總結一下，我們今天這節課，都學習到了哪些知識點呢？ 不錯，大家都學習得很認真，掌握了今天這節課的知識。 這堂課中，我們首先了解了人類分類圖像的過程主要包括兩個過程即觀察特征與選取特征進行分類。其次，我們了解了計算機分類圖像的過程即輸入訓練集、訓練圖像分類模型以及使用圖像分類。最后，還學會了利用編程軟件以及相應的硬件進行圖像分類的測試。 在課程最后，同學們還有哪些知識沒有明白嗎？ （有不明白的老師進行講解） （沒有不明白的）同學們在課下可以瀏覽一下拓展閱讀，同時也要好好復習今天學習到的知識；下節課，老師會進行提問。 今天這節課就到這里了，同學們再見！ 老師加以引導學生，自行總結
教學 反思

展開更多......

收起↑