1、中物理第二单元第二单元 让机器认识我让机器认识我川教版川教版（20202020）信息技术信息技术（八年级上册）（八年级上册）第第2 2节节 “认识认识”一个人一个人八年级精品教学课件八年级精品教学课件1课堂导入同学们：上节课我们学习了让机器认识我们的脸，并用方框或圆形框来定位标注我们的脸。今天这节课我们要来学习让机器认识一个人，同学们想不想知道机器是怎样认识我们的呢？下面我们一起来学习。学习目标11.了解机器学习的过程。2.了解基于图片的人脸识别训练过程。3.体验基于视频的人脸识别训练。2目录一、如何从图片“认识”一个人二、识别训练三、拓展阅读：人脸识别技术的“前世今生”如何从图片“认识”一个
2、人一一、如何从图片“认识”一个人如何从图片“认识”一个人一前面学习了人脸定位，在定位人脸的基础上，如何能“认识”一个人呢？这需要对机器进行相应的“训练”，让它“学习”认识一个人。机器学习需要人脸图片样本数据，让它进行训练，它会学习人脸的特征。给机器训练的数据越多，它的认识就越全面、越准确。输入训练图片机器训练获得特征基于图片的人脸识别训练过程如下图。识别训练二二、识别训练识别训练二下面用同一个人的两张图片“img01.jpg”和“img02.jpg”来训练。这两张图片上是同一个人，标签为“0”。识别训练二第一步：准备工作在后面的程序中将用到LBPH识别器，这个识别器由OpenCV扩展库提供，需
3、要提前安装此扩展模块。安装方法和第一节安装OpenCV的方法相同。安装命令:pip install opencv-contrib-python知识卡片：LBPH识别器LBPH是Local Binary Patterns Histograms的缩写，翻译过来就是局部二进制编码直方图。LBPH的主要思想是以当前点与其相邻点的相对关系作为处理结果。正因如此，在图像灰度整体发生变化时，提取的信息仍能保持不变。此方法在人脸识别中运用非常广泛，本节的程序就使用了这种方法来训练机器。OpenCV还提供了另外两种人脸识别方法，分别是EigenFace和FisherFacea在这里输入命令后敲一下回车键等待安装
4、完成识别训练二第二步：人脸识别训练训练机器“认识”人脸。首先要引入模块，读入训练用的两张图片，设置标签为“0”，然后加入LBPH识别器进行识别训练，步骤如下图。引入模块输入训练图片设置图片标签为“0”加入LBPH识别器机器训练识别训练二人脸识别训练的程序代码如下图。程序运行结果识别训练二第三步：多个不同的人脸识别训练多个不同的人脸识别训练与单个人脸识别训练的原理相同，区别在于添加训练图片时选用不同人的照片。以识别两个人为例，只需再增加另一个人的图片进行训练即可。保留前面的“img01.jpg”和“img02.jpg”，这两张图片都是同一个人，标签为“0”;增加两张训练图片“img11.jpg”
5、和“img12.jpg”，这两张图片为同一个人，标签为“1”。识别训练二完整的代码如下图。程序运行结果识别训练二扩展任务:“认识”视频中的人从视频中“认识”一个人，需要采集足够多的人脸图像信息让机器训练，过程如下图。人脸数据采集机器训练并生成训练模型文件1人脸数据采集。通过摄像头扫描捕捉需要的人脸图像信息，在程序所在的目录创建一个“Facedata”文件夹，用来存放采集的人脸数据，详细程序见课本后面的附录二：人脸图像采集代码。程序运行后，先要用户设置一个人脸图片标签。程序运行后，在id后面输入一个人脸图片标签识别训练二输人标签“0”并按回车键后，摄像头开始自动采集视频中人脸图像并保存到“Fac
6、edata”文件夹中。2人脸数据训练。在程序所在目录创建一个“face_trainer文件夹，存放训练后的模型文件，详细程序见附录三：人脸数据训练代码。代码运行后，导入训练图片和对应标签进行训练，最后在“face_trainer”文件夹中生成训练后的模型文件trainer.yml。拓展阅读三三、人脸识别技术的“前世今生”拓展阅读三人脸识别技术既是一项起源较早的技术，又是一门焕发着活跃生命力的新兴技术。随着近年来人工智能、大数据、云计算等技术更迭速度的加快，人脸识别作为人工智能的一项重要应用，也搭上了时代的快车，基于人脸识别技术的一系列产品实现了广泛应用。最早与人脸识别相关的研究并不是在计算机领
7、域，而是在心理学领域。早在20世纪50年代，就有学者尝试从心理学的角度来阐释人脸认知的奥秘。除了从心理学的角度来研究人脸识别原理外，也有从生物视觉角度来探索奥秘的。但真正与我们现在的人脸识别技术有较多关联的研究出现在20世纪70年代。拓展阅读三人脸识别技术已从2D迈入3D时代，3D人脸识别如下图。3D人脸识别算法对于2D人脸识别的难点，包括人脸旋转、遮挡、相似度等在内的问题都有了很好的应对。“认识”一个人如何从图片“认识”一个人识别训练人脸识别技术的“前世今生”1.输入训练图片2.机器训练3.获得特征1.第一步：准备工作2.第二步：人脸识别训练3.第三步：多个不同的人脸识别训练最早是在心理学领域开始研究，现在，人脸识别技术已从2D迈入了3D时代。3课堂小结
