1、第一课 初始图像分类 教案教学时间 教学班级六年级课程名称初始图像分类课时1课时教学目标一、知识与技能1.知道图像分类的含义;2.能够列举出图像分类在生活中的应用案例;3.能够利用已有的编程程序,连接电路并结合相应的AI摄像头实现图像分类二、过程与方法1、通过讲授和展示的方式,让学生了解图像分类的含义并能够列举出应用案例。2、通过实操已有的程序,实现图像分类,锻炼学生的动手能力、逻辑思维能力。三、情感态度与价值观1、通过本节课学习,使学生认识到图像分类的应用性,学会分析程序、测试数据。重点1、列举图像分类在生活中的应用案例。2、利用已编写的程序完成图像分类的操作过程。难点理解图像分类程序教具W
2、PS软件,掌控版、mPython教学方法教学展示、小组讨论、兴趣驱动。教学过程教师学生一、导入(6分钟)同学们,欢迎大家来到数据大讲堂。(提问)在上课之前,老师请问:同学们对于“人工智能”这两个字,是怎么理解的呢?或者,你们认为“人工智能”是什么呢?它在生活中有那些体现?现在同学们观看视频,带着思考观看视频(教师播放视频,学生观看视频)很好,同学们回答得非常棒!老师看得出来,同学们对于人工智能,都有着一些自己的认识和想法。我们这本书主要学习人工智能的前言技术,分别是图像分类、人脸识别与语音识别。我们知道手机里面的相册可以按照一定的类别进行分类,那大家知道这使用了什么技术吗?不错,回答得非常棒!
3、这使用了图像分类技术。那图像分类技术到底怎样才能通过编程实现?这项技术还有哪些优点,让我们一起来学习吧。学生思考并回答问题二、 知识讲解(1520分钟)1.图像分类(图像分类的概念)图像分类就是根据对象在图像中所反映的不同特征,将图像中对象的类别区分开来。机器(一般指计算机)进行图像分类就是从它已知的类别中,选出一种类别分配给这张图像。(提问)我们知道我们人类可以进行图像分类,是因为我们提前学习了一些概念,当我们看到图片时,我们可以自动匹配,那计算机也是按照人类的方式进行学习的吗?答案是:同人类学习类似,我们需要提前准备不同类别的很多图片让机器来学习、认识。2.图像分类在生活中的运用(提问)图
4、像分类技术除了运用在相册自动归类中,还可以运用在哪些场景中呢?学生有部分回答正确:不错,看来同学们了解得很多,老师再给大家补充一下。学生回答不上来:没关系,接下来,就让老师和大家一起学习图像分类的其它运用。图像分类技术还可以运用在智能视频分析以及交通场景识别中。智能视频分析就是分析和追踪摄像机拍摄场景中目标物体的行为。智能视频分析利用图像分类技术,去除视频中的干扰物体,识别出真正的目标,进而其进行分析和追踪。通过视频监测火车轨道、高速公路、建筑物楼顶等危险地区是否有异物进人,并且对有潜在危险的行为进行报警,以避免发生事故。此外,车站、银行、商场等场所,利用视频监测管制刀具等危险品,协助安保人员
5、预防危险事件的发生,如图所示。图像分类技术常运用于交通场景识别,为公共交通的管理提供便利。例如对路口车辆拥堵情况、闯红灯的车辆或占用公交车道的车辆行为等进行检测识别,如图所示。 3.图像分类案例体验(1)活动准备刚才我们已经学习了图像分类在生活中的运用,接下来让我们一起学习如何用编程技术实现它吧。首先我们需要一个掌控版、mpython软件以及用于识别的AI摄像头。(2)活动过程然后打开编程软件,单击“扩展”中的“添加”按钮,在AI模块中找到并加载“AI摄像头2.0”的模块。如图所示。连接AIoT板及AI摄像头,连接如图所示,并按住AloT板上的开机按键,将主控启动。注意线的连接顺序是黑、红、黄
6、、白,主控板接6上,黑线接GND,红线接VCC,黄线接P15,白线接P16。 单击菜单栏中的“文件”按钮,打开本地文件中的“1-1自学习分类”的程序文件,让机器给猫、狗、人进行分类,打开的编程指令如下图所示。单击右上角的“刷入”按钮将程序刷人AIoT板中。 按A键添加图像分类的类别,按B键添加图像训练的数量。在添加图像分类的类别过程中,添加类别的顺序应该同程序列表中定义的变量的顺序一致。如图所示,在添加训练类别时,应该保证与下面图片的顺序一致学生思考并回答问题三、实操练习(1015分钟)相信同学们对图像分类过程都有了一定的了解,现在大家按照我刚才操作的过程操作一遍,在操作的过程及时反应所遇到的
7、问题?(学生会做,让学生自己做,老师巡查,并且负责解决学生创作过程当中遇到的问题)(学生不会做,老师讲解)老师和同学们一起来完成。学生:跟着老师的讲解一步步练习。四、课堂总结(5分钟)老师看了同学们测试的程序,都很棒,看来大家对于今天的知识点都掌握得很好。(提问)最后,请一位同学总结一下,我们今天这节课,都学习到了哪些知识点呢? 不错,大家都学习得很认真,掌握了今天这节课的知识。这堂课中,我们首先了解了什么是图像分类,其次,还了解了图像分类在生活中的运用,如:智能视频分析、交通场景分析以及相册自动分类等。最后,还学会了利用编程软件以及相应的硬件进行图像分类的测试。在课程最后,同学们还有哪些知识没有明白吗?(有不明白的老师进行讲解)(没有不明白的)同学们在课下可以浏览一下拓展阅读,同时也要好好复习今天学习到的知识;下节课,老师会进行提问。今天这节课就到这里了,同学们再见!老师加以引导学生,自行总结教学反思