《初识计算机视觉》教案 静安区上海大学市北附属中学毛程毅 教学目标： 知识与技能：了解人工智能与计算机视觉的关系 掌握open-Cv库的安装 理解“人脸检测”实现的一般过程 过程与方法：通过python编程实现人脸检测，体验计算机视觉，了解人工智能与计算机视觉的关系 情感态度与价值观：培养从问题出发寻找求解方法的能力，培有计算思维，提高信息意识 重点：人工智能、计算机视觉、open-cv库的应用 难点：人脸检测、人脸识别 教学过程： 一、情境导入： 活动1：SHE or HE? 教师活动：要求学生观察中的内容，说出图中的人是男是女，说出分析的过程？ 学生活动：观察并说出理由？ 教师活动：根据学生的回答显示答案，告知学生看清“脸”的重要性并小结 板书：人看 特征 人 →什么 找 判 教师活动：过渡，引出计算机视党，我们知道计算机内部是以二进制进行国像的存储，换言之，国像就 是一串0和1，那么计算机是如何在这些0和1之中看出男或女，说的再简单一点，如何“看”出是张“人 脸”而不是其他的东西？ 板书：计算机“看 计算机 ?什么 二、新授： 计算机视觉(CV):即用机器代替人眼“看”，使用摄影机和计算机代替人眼对目标进行识别，追 踪和测量，并进一步进行图像处理，使图像更适合人眼观察或仪器检测的科学，帮助人们更好地从图像或 多维数据中获得有价值的信息
《初识计算机视觉》教案 静安区 上海大学市北附属中学 毛程毅 教学目标： 知识与技能：了解人工智能与计算机视觉的关系 掌握 open-cv 库的安装 理解“人脸检测”实现的一般过程 过程与方法：通过 python 编程实现人脸检测，体验计算机视觉，了解人工智能与计算机视觉的关系 情感态度与价值观：培养从问题出发寻找求解方法的能力，培育计算思维，提高信息意识 重点：人工智能、计算机视觉、open-cv 库的应用 难点：人脸检测、人脸识别 教学过程： 一、情境导入： 活动 1：SHE or HE ? 教师活动：要求学生观察图中的内容，说出图中的人是男是女，说出分析的过程？ 学生活动：观察并说出理由？ 教师活动：根据学生的回答显示答案，告知学生看清“脸”的重要性并小结 板书：人看 教师活动：过渡，引出计算机视觉，我们知道计算机内部是以二进制进行图像的存储，换言之,图像就 是一串 0 和 1,那么计算机是如何在这些 0 和 1 之中看出男或女，说的再简单一点，如何“看”出是张“人 脸”而不是其他的东西？ 板书：计算机“看” 二、新授： 计算机视觉（CV）：即用机器代替人眼“看”，使用摄影机和计算机代替人眼对目标进行识别，追 踪和测量，并进一步进行图像处理，使图像更适合人眼观察或仪器检测的科学，帮助人们更好地从图像或 多维数据中获得有价值的信息
人工智能(A):人工智能Artificial Intelligence分为强人工智能(AGl,通用人工智能)与弱人工智 能(Applied Al,应用人工智能)，强人工智能就让计算机变得和人一样聪明，有认知能力，甚至超越人 类，是个远大的目标：弱人工智能又称应用人工智能，目前市场出现的人工智能都属于弱人工智能，指面 向单一任务，没有认知能力的人工智能。它有四个领域：计算机视觉、语言识别、自然语言理解、推荐系 统与专家系统。 板书：A、CV 学生活动：完成导学案一、填空(1)(2) 教师活动：过渡，我们知道了人工智能与计算机视觉的关系，那么到底人工智能是知何实现的，让我 们听听何里巴巴的创始人马云老师是怎么说的 活动2：马云演讲速记 教活动：播放马云2018人工智能片段，让学生连记关键宇（机器学习、数据、计算） 学生活动：观看马云视颜、速记关键字 教师活动：过渡，引出机器学习，马云提出的人工智能要发展，前提必须向人类学习，更向所有一切 万物学习，未来三十年人类的发展将依赖数据和计算 机器学习(ML):机器学习是实现人工智能的途径（算法）之一，即赋予机器学习的能力（其学习的 结果连编程者也无法给最直接的回答)，其本质是一种通过数据的计算，训练出模型，然后使用模型，进 行预测的一种方法。 板书：ML 人工智能、计算机视觉、机器学习三者的关系：计算机视觉属于（弱）人工智能，机器学习是实现人 工智能的途径之一，计算机视觉可以简单地理解为，计算机视觉=图像处理+机器学习。 学生活动：完成导学一、填空(3)(4) 活动3：体验人脸检测 学生活动：缺词填空，根据机器学习的概念以及人判断事物的方法，倩想计算机是如何判断人脸的？ 看（图） 机器学习/算法人脸模型 计算 特征值 人脸 提取 判断/分卧类识别/预测 (1)open-cv库的安装与ROI python3.6.8(x64),jupyter notebook安装完毕，联网后，WN+R,cmd输入 pip install numpy:pip install matplotlib:pip install opencv-python:
人工智能（AI）：人工智能 Artificial Intelligence 分为强人工智能（AGI，通用人工智能）与弱人工智 能（Applied AI，应用人工智能），强人工智能就让计算机变得和人一样聪明，有认知能力，甚至超越人 类，是个远大的目标；弱人工智能又称应用人工智能，目前市场出现的人工智能都属于弱人工智能，指面 向单一任务，没有认知能力的人工智能。它有四个领域：计算机视觉、语言识别、自然语言理解、推荐系 统与专家系统。 板书：AI、CV 学生活动：完成导学案一、填空（1）（2） 教师活动：过渡，我们知道了人工智能与计算机视觉的关系，那么到底人工智能是如何实现的，让我 们听听阿里巴巴的创始人-马云老师是怎么说的 活动 2：马云演讲速记 教师活动：播放马云 2018 人工智能片段，让学生速记关键字（机器学习、数据、计算） 学生活动：观看马云视频、速记关键字 教师活动：过渡，引出机器学习，马云提出的人工智能要发展，前提必须向人类学习，更向所有一切 万物学习，未来三十年人类的发展将依赖数据和计算 机器学习（ML）:机器学习是实现人工智能的途径（算法）之一，即赋予机器学习的能力（其学习的 结果连编程者也无法给最直接的回答），其本质是一种通过数据的计算，训练出模型，然后使用模型，进 行预测的一种方法。 板书：ML 人工智能、计算机视觉、机器学习三者的关系：计算机视觉属于（弱）人工智能，机器学习是实现人 工智能的途径之一，计算机视觉可以简单地理解为，计算机视觉=图像处理+机器学习。 学生活动：完成导学案一、填空（3）（4） 活动 3：体验人脸检测 学生活动：缺词填空，根据机器学习的概念以及人判断事物的方法，猜想计算机是如何判断人脸的？ （1）open-cv 库的安装与 ROI python3.6.8（x64），jupyter notebook 安装完毕，联网后，WIN+R,cmd 输入 pip install numpy；pip install matplotlib；pip install opencv-python；
ROI,感兴趣区域。机器视觉、图像处理中，从被处理的图像以方框、圆、椭圆、不规则多边形等方 式勾勒出需要处理的区域，称为感兴趣区域。(x,y)左上角坐标，w和h代表宽度和高度。 板书：open-cv、ROI (2)Jupyter Notebook演示 教师活动：python人脸检测实例代码讲解；借助photoshop讲解色彩空间(bgr,rgb,gray) 学生活动：体验任务1，①-④人脸检测代码参数补充，素材中选一张照片进行活动 (参考值1.06/3/30,30)：1.06/3/(80,80)：1.1/3/(80,80) 活动4：猫脸检测 教师活动：让学生根据人脸检测联想到猫脸检测的过程 学生活动：缺词填空 “看"（图) 猫的模型 计算机> 特征值 猫 提取 分类 学生活动：体验活动2，参考人脸检测代码实现猫脸检测 活动5：人脸识别 教师活动：人脸检测与人脸识别 “看”（脸）》 “谁”的模型 计算机> 特征值 谁 提取 识别 学生活动：说说生活中人脸识别的应用 教师活动：展示pyho实现人脸性别识别视频，提问如何防范在人脸识别中使用照片攻击 学生活动：照片攻击的防范手段（活体检测，如眨眼，转头等）， 学生活动：完成导学案一、填空(5)，三、缺词填空 三、总结 今天我们初步学习了计算机视觉，体验了pyho实现人脸检测的一般过程，了解了人工智能、计算 机视觉、机器学习三者的关系，如同ppt所示（教师活动：显示总结pt;学生活动：导学案人工智能思 维导图)，今天只是人工智能的一小部分，还有更多的知识有待同学去探索，希望同学们能够砥砺前行， 发展弱人工智能的同时，早日实现强人工智能的远大理想，让科幻电影中的场景成真
ROI，感兴趣区域。机器视觉、图像处理中，从被处理的图像以方框、圆、椭圆、不规则多边形等方 式勾勒出需要处理的区域，称为感兴趣区域。（x，y）左上角坐标，w 和 h 代表宽度和高度。 板书：open-cv、ROI （2）Jupyter Notebook 演示 教师活动：python 人脸检测实例代码讲解；借助 photoshop 讲解色彩空间（bgr,rgb,gray） 学生活动：体验任务 1，①-④人脸检测代码参数补充，素材中选一张照片进行活动 （参考值 1.06/3/(30,30);1.06/3/(80,80);1.1/3/(80,80)） 活动 4：猫脸检测 教师活动：让学生根据人脸检测联想到猫脸检测的过程 学生活动：缺词填空 学生活动：体验活动 2，参考人脸检测代码实现猫脸检测 活动 5：人脸识别 教师活动：人脸检测与人脸识别 学生活动：说说生活中人脸识别的应用 教师活动：展示 python 实现人脸/性别识别视频，提问如何防范在人脸识别中使用照片攻击 学生活动：照片攻击的防范手段（活体检测，如眨眼，转头等）， 学生活动：完成导学案一、填空（5），三、缺词填空 三、总结 今天我们初步学习了计算机视觉，体验了 python 实现人脸检测的一般过程，了解了人工智能、计算 机视觉、机器学习三者的关系，如同 ppt 所示（教师活动：显示总结 ppt；学生活动：导学案人工智能思 维导图），今天只是人工智能的一小部分，还有更多的知识有待同学去探索，希望同学们能够砥砺前行， 发展弱人工智能的同时，早日实现强人工智能的远大理想，让科幻电影中的场景成真