(新川教版)八年級信息技術(shù)上冊教學(xué)課件：22-“認(rèn)識”一個人

中物理第二單元讓機器認(rèn)識我川教版（2020）信息技術(shù)（八年級上冊）第2節(jié)“認(rèn)識”一個人八年級精品教學(xué)課件中物理第二單元讓機器認(rèn)識我川教版（2020）信息技術(shù)1課堂導(dǎo)入同學(xué)們：上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了讓機器認(rèn)識我們的臉，并用方框或圓形框來定位標(biāo)注我們的臉。今天這節(jié)課我們要來學(xué)習(xí)讓機器認(rèn)識一個人，同學(xué)們想不想知道機器是怎樣認(rèn)識我們的呢？下面我們一起來學(xué)習(xí)。1課堂導(dǎo)入同學(xué)們：上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了讓機器認(rèn)識我們的臉，并用方學(xué)習(xí)目標(biāo)11.了解機器學(xué)習(xí)的過程。2.了解基于圖片的人臉識別訓(xùn)練過程。3.體驗基于視頻的人臉識別訓(xùn)練。學(xué)習(xí)目標(biāo)11.了解機器學(xué)習(xí)的過程。2.了解基于圖片的人臉識別2目錄一、如何從圖片“認(rèn)識”一個人二、識別訓(xùn)練三、拓展閱讀：人臉識別技術(shù)的“前世今生”2目錄一、如何從圖片“認(rèn)識”一個人二、識別訓(xùn)練三、拓展閱讀：如何從圖片“認(rèn)識”一個人一一、如何從圖片“認(rèn)識”一個人如何從圖片“認(rèn)識”一個人一一、如何從圖片“認(rèn)識”一個人如何從圖片“認(rèn)識”一個人一前面學(xué)習(xí)了人臉定位，在定位人臉的基礎(chǔ)上，如何能“認(rèn)識”一個人呢？這需要對機器進(jìn)行相應(yīng)的“訓(xùn)練”，讓它“學(xué)習(xí)”認(rèn)識一個人。機器學(xué)習(xí)需要人臉圖片樣本數(shù)據(jù)，讓它進(jìn)行訓(xùn)練，它會學(xué)習(xí)人臉的特征。給機器訓(xùn)練的數(shù)據(jù)越多，它的認(rèn)識就越全面、越準(zhǔn)確。輸入訓(xùn)練圖片機器訓(xùn)練獲得特征基于圖片的人臉識別訓(xùn)練過程如下圖。如何從圖片“認(rèn)識”一個人一前面學(xué)習(xí)了人臉定位，在定位人臉的基識別訓(xùn)練二二、識別訓(xùn)練識別訓(xùn)練二二、識別訓(xùn)練識別訓(xùn)練二下面用同一個人的兩張圖片“img01.jpg”和“img02.jpg”來訓(xùn)練。這兩張圖片上是同一個人，標(biāo)簽為“0”。識別訓(xùn)練二下面用同一個人的兩張圖片“img01.jpg”和“識別訓(xùn)練二第一步：準(zhǔn)備工作在后面的程序中將用到LBPH識別器，這個識別器由OpenCV擴展庫提供，需要提前安裝此擴展模塊。安裝方法和第一節(jié)安裝OpenCV的方法相同。安裝命令:pipinstallopencv-contrib-python知識卡片：LBPH識別器LBPH是LocalBinaryPatternsHistograms的縮寫，翻譯過來就是局部二進(jìn)制編碼直方圖。LBPH的主要思想是以當(dāng)前點與其相鄰點的相對關(guān)系作為處理結(jié)果。正因如此，在圖像灰度整體發(fā)生變化時，提取的信息仍能保持不變。此方法在人臉識別中運用非常廣泛，本節(jié)的程序就使用了這種方法來訓(xùn)練機器。OpenCV還提供了另外兩種人臉識別方法，分別是EigenFace和FisherFacea在這里輸入命令后敲一下回車鍵等待安裝完成識別訓(xùn)練二第一步：準(zhǔn)備工作在后面的程序中將用到LBPH識別器識別訓(xùn)練二第二步：人臉識別訓(xùn)練訓(xùn)練機器“認(rèn)識”人臉。首先要引入模塊，讀入訓(xùn)練用的兩張圖片，設(shè)置標(biāo)簽為“0”，然后加入LBPH識別器進(jìn)行識別訓(xùn)練，步驟如下圖。引入模塊輸入訓(xùn)練圖片設(shè)置圖片標(biāo)簽為“0”加入LBPH識別器機器訓(xùn)練識別訓(xùn)練二第二步：人臉識別訓(xùn)練訓(xùn)練機器“認(rèn)識”人臉。首先要引識別訓(xùn)練二人臉識別訓(xùn)練的程序代碼如下圖。程序運行結(jié)果識別訓(xùn)練二人臉識別訓(xùn)練的程序代碼如下圖。程序運行結(jié)果識別訓(xùn)練二第三步：多個不同的人臉識別訓(xùn)練多個不同的人臉識別訓(xùn)練與單個人臉識別訓(xùn)練的原理相同，區(qū)別在于添加訓(xùn)練圖片時選用不同人的照片。以識別兩個人為例，只需再增加另一個人的圖片進(jìn)行訓(xùn)練即可。保留前面的“img01.jpg”和“img02.jpg”，這兩張圖片都是同一個人，標(biāo)簽為“0”;增加兩張訓(xùn)練圖片“img11.jpg”和“img12.jpg”，這兩張圖片為同一個人，標(biāo)簽為“1”。識別訓(xùn)練二第三步：多個不同的人臉識別訓(xùn)練多個不同的人臉識別訓(xùn)識別訓(xùn)練二完整的代碼如下圖。程序運行結(jié)果識別訓(xùn)練二完整的代碼如下圖。程序運行結(jié)果識別訓(xùn)練二擴展任務(wù):“認(rèn)識”視頻中的人從視頻中“認(rèn)識”一個人，需要采集足夠多的人臉圖像信息讓機器訓(xùn)練，過程如下圖。人臉數(shù)據(jù)采集機器訓(xùn)練并生成訓(xùn)練模型文件1．人臉數(shù)據(jù)采集。通過攝像頭掃描捕捉需要的人臉圖像信息，在程序所在的目錄創(chuàng)建一個“Facedata”文件夾，用來存放采集的人臉數(shù)據(jù)，詳細(xì)程序見課本后面的附錄二：人臉圖像采集代碼。程序運行后，先要用戶設(shè)置一個人臉圖片標(biāo)簽。程序運行后，在id后面輸入一個人臉圖片標(biāo)簽識別訓(xùn)練二擴展任務(wù):“認(rèn)識”視頻中的人人臉數(shù)據(jù)采集機器訓(xùn)練并識別訓(xùn)練二輸人標(biāo)簽“0”并按回車鍵后，攝像頭開始自動采集視頻中人臉圖像并保存到“Facedata”文件夾中。2．人臉數(shù)據(jù)訓(xùn)練。在程序所在目錄創(chuàng)建一個“face_trainer"文件夾，存放訓(xùn)練后的模型文件，詳細(xì)程序見附錄三：人臉數(shù)據(jù)訓(xùn)練代碼。代碼運行后，導(dǎo)入訓(xùn)練圖片和對應(yīng)標(biāo)簽進(jìn)行訓(xùn)練，最后在“face_trainer”文件夾中生成訓(xùn)練后的模型文件trainer.yml。識別訓(xùn)練二輸人標(biāo)簽“0”并按回車鍵后，攝像頭開始自動采集視頻拓展閱讀三三、人臉識別技術(shù)的“前世今生”拓展閱讀三三、人臉識別技術(shù)的“前世今生”拓展閱讀三人臉識別技術(shù)既是一項起源較早的技術(shù)，又是一門煥發(fā)著活躍生命力的新興技術(shù)。隨著近年來人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算等技術(shù)更迭速度的加快，人臉識別作為人工智能的一項重要應(yīng)用，也搭上了時代的快車，基于人臉識別技術(shù)的一系列產(chǎn)品實現(xiàn)了廣泛應(yīng)用。最早與人臉識別相關(guān)的研究并不是在計算機領(lǐng)域，而是在心理學(xué)領(lǐng)域。早在20世紀(jì)50年代，就有學(xué)者嘗試從心理學(xué)的角度來闡釋人臉認(rèn)知的奧秘。除了從心理學(xué)的角度來研究人臉識別原理外，也有從生物視覺角度來探索奧秘的。但真正與我們現(xiàn)在的人臉識別技術(shù)有較多關(guān)聯(lián)的研究出現(xiàn)在20世紀(jì)70年代。拓展閱讀三人臉識別技術(shù)既是一項起源較早的技術(shù)，又是一門煥發(fā)著拓展閱讀三人臉識別技術(shù)已從2D邁入3D時代，3D人臉識別如下圖。3D人臉識別算法對于2D人臉識別的難點，包括人臉旋轉(zhuǎn)、遮擋、相似度等在內(nèi)的問題都有了很好的應(yīng)對。拓展閱讀三人臉識別技術(shù)已從2D邁入3D時代，3D人臉識別如下“認(rèn)識”一個人如何從圖片“認(rèn)識”一個人識別訓(xùn)練人臉識別技術(shù)的“前世今生”1.輸入訓(xùn)練圖片2.機器訓(xùn)練3.獲得特征1.第一步：準(zhǔn)備工作2.第二步：人臉識別訓(xùn)練3.第三步：多個不同的人臉識別訓(xùn)練最早是在心理學(xué)領(lǐng)域開始研究，現(xiàn)在，人臉識別技術(shù)已從2D邁入了3D時代。3課堂小結(jié)“認(rèn)識”一個人如何從圖片識別訓(xùn)練人臉識別技術(shù)的1.輸入訓(xùn)練圖中物理第二單元讓機器認(rèn)識我川教版（2020）信息技術(shù)（八年級上冊）第2節(jié)“認(rèn)識”一個人八年級精品教學(xué)課件中物理第二單元讓機器認(rèn)識我川教版（2020）信息技術(shù)1課堂導(dǎo)入同學(xué)們：上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了讓機器認(rèn)識我們的臉，并用方框或圓形框來定位標(biāo)注我們的臉。今天這節(jié)課我們要來學(xué)習(xí)讓機器認(rèn)識一個人，同學(xué)們想不想知道機器是怎樣認(rèn)識我們的呢？下面我們一起來學(xué)習(xí)。1課堂導(dǎo)入同學(xué)們：上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了讓機器認(rèn)識我們的臉，并用方學(xué)習(xí)目標(biāo)11.了解機器學(xué)習(xí)的過程。2.了解基于圖片的人臉識別訓(xùn)練過程。3.體驗基于視頻的人臉識別訓(xùn)練。學(xué)習(xí)目標(biāo)11.了解機器學(xué)習(xí)的過程。2.了解基于圖片的人臉識別2目錄一、如何從圖片“認(rèn)識”一個人二、識別訓(xùn)練三、拓展閱讀：人臉識別技術(shù)的“前世今生”2目錄一、如何從圖片“認(rèn)識”一個人二、識別訓(xùn)練三、拓展閱讀：如何從圖片“認(rèn)識”一個人一一、如何從圖片“認(rèn)識”一個人如何從圖片“認(rèn)識”一個人一一、如何從圖片“認(rèn)識”一個人如何從圖片“認(rèn)識”一個人一前面學(xué)習(xí)了人臉定位，在定位人臉的基礎(chǔ)上，如何能“認(rèn)識”一個人呢？這需要對機器進(jìn)行相應(yīng)的“訓(xùn)練”，讓它“學(xué)習(xí)”認(rèn)識一個人。機器學(xué)習(xí)需要人臉圖片樣本數(shù)據(jù)，讓它進(jìn)行訓(xùn)練，它會學(xué)習(xí)人臉的特征。給機器訓(xùn)練的數(shù)據(jù)越多，它的認(rèn)識就越全面、越準(zhǔn)確。輸入訓(xùn)練圖片機器訓(xùn)練獲得特征基于圖片的人臉識別訓(xùn)練過程如下圖。如何從圖片“認(rèn)識”一個人一前面學(xué)習(xí)了人臉定位，在定位人臉的基識別訓(xùn)練二二、識別訓(xùn)練識別訓(xùn)練二二、識別訓(xùn)練識別訓(xùn)練二下面用同一個人的兩張圖片“img01.jpg”和“img02.jpg”來訓(xùn)練。這兩張圖片上是同一個人，標(biāo)簽為“0”。識別訓(xùn)練二下面用同一個人的兩張圖片“img01.jpg”和“識別訓(xùn)練二第一步：準(zhǔn)備工作在后面的程序中將用到LBPH識別器，這個識別器由OpenCV擴展庫提供，需要提前安裝此擴展模塊。安裝方法和第一節(jié)安裝OpenCV的方法相同。安裝命令:pipinstallopencv-contrib-python知識卡片：LBPH識別器LBPH是LocalBinaryPatternsHistograms的縮寫，翻譯過來就是局部二進(jìn)制編碼直方圖。LBPH的主要思想是以當(dāng)前點與其相鄰點的相對關(guān)系作為處理結(jié)果。正因如此，在圖像灰度整體發(fā)生變化時，提取的信息仍能保持不變。此方法在人臉識別中運用非常廣泛，本節(jié)的程序就使用了這種方法來訓(xùn)練機器。OpenCV還提供了另外兩種人臉識別方法，分別是EigenFace和FisherFacea在這里輸入命令后敲一下回車鍵等待安裝完成識別訓(xùn)練二第一步：準(zhǔn)備工作在后面的程序中將用到LBPH識別器識別訓(xùn)練二第二步：人臉識別訓(xùn)練訓(xùn)練機器“認(rèn)識”人臉。首先要引入模塊，讀入訓(xùn)練用的兩張圖片，設(shè)置標(biāo)簽為“0”，然后加入LBPH識別器進(jìn)行識別訓(xùn)練，步驟如下圖。引入模塊輸入訓(xùn)練圖片設(shè)置圖片標(biāo)簽為“0”加入LBPH識別器機器訓(xùn)練識別訓(xùn)練二第二步：人臉識別訓(xùn)練訓(xùn)練機器“認(rèn)識”人臉。首先要引識別訓(xùn)練二人臉識別訓(xùn)練的程序代碼如下圖。程序運行結(jié)果識別訓(xùn)練二人臉識別訓(xùn)練的程序代碼如下圖。程序運行結(jié)果識別訓(xùn)練二第三步：多個不同的人臉識別訓(xùn)練多個不同的人臉識別訓(xùn)練與單個人臉識別訓(xùn)練的原理相同，區(qū)別在于添加訓(xùn)練圖片時選用不同人的照片。以識別兩個人為例，只需再增加另一個人的圖片進(jìn)行訓(xùn)練即可。保留前面的“img01.jpg”和“img02.jpg”，這兩張圖片都是同一個人，標(biāo)簽為“0”;增加兩張訓(xùn)練圖片“img11.jpg”和“img12.jpg”，這兩張圖片為同一個人，標(biāo)簽為“1”。識別訓(xùn)練二第三步：多個不同的人臉識別訓(xùn)練多個不同的人臉識別訓(xùn)識別訓(xùn)練二完整的代碼如下圖。程序運行結(jié)果識別訓(xùn)練二完整的代碼如下圖。程序運行結(jié)果識別訓(xùn)練二擴展任務(wù):“認(rèn)識”視頻中的人從視頻中“認(rèn)識”一個人，需要采集足夠多的人臉圖像信息讓機器訓(xùn)練，過程如下圖。人臉數(shù)據(jù)采集機器訓(xùn)練并生成訓(xùn)練模型文件1．人臉數(shù)據(jù)采集。通過攝像頭掃描捕捉需要的人臉圖像信息，在程序所在的目錄創(chuàng)建一個“Facedata”文件夾，用來存放采集的人臉數(shù)據(jù)，詳細(xì)程序見課本后面的附錄二：人臉圖像采集代碼。程序運行后，先要用戶設(shè)置一個人臉圖片標(biāo)簽。程序運行后，在id后面輸入一個人臉圖片標(biāo)簽識別訓(xùn)練二擴展任務(wù):“認(rèn)識”視頻中的人人臉數(shù)據(jù)采集機器訓(xùn)練并識別訓(xùn)練二輸人標(biāo)簽“0”并按回車鍵后，攝像頭開始自動采集視頻中人臉圖像并保存到“Facedata”文件夾中。2．人臉數(shù)據(jù)訓(xùn)練。在程序所在目錄創(chuàng)建一個“face_trainer"文件夾，存放訓(xùn)練后的模型文件，詳細(xì)程序見附錄三：人臉數(shù)據(jù)訓(xùn)練代碼。代碼運行后，導(dǎo)入訓(xùn)練圖片和對應(yīng)標(biāo)簽進(jìn)行訓(xùn)練，最后在“face_trainer”文件夾中生成訓(xùn)練后的模型文件trainer.yml。識別訓(xùn)練二輸人標(biāo)簽“0”并按回車鍵后，攝像頭開始自動采集視頻拓展閱讀三三、人臉識別技術(shù)的“前世今生”拓展閱讀三三、人臉識別技術(shù)的“前世今生”拓展閱讀三人臉識別技術(shù)既是一項起源較早的技術(shù)，又是一門煥發(fā)著活躍生命力的新興技術(shù)。隨著近年來人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算等技術(shù)更迭速度的加快，人臉識別作為人工智能的一項重要應(yīng)用，也搭上了時代的快車，基于人臉識別技術(shù)的一系列產(chǎn)品實現(xiàn)了廣泛應(yīng)用。最早與人臉識別相關(guān)的研究并不是在計算機領(lǐng)域，而是在心理學(xué)領(lǐng)域。早在20世紀(jì)50年代，就有學(xué)者嘗試從心理學(xué)的角度來闡釋人臉認(rèn)知的奧秘。除了從心理學(xué)的角度來研究人臉識別原理外，也有從生物視覺角度來探索奧秘的。但真正與我們現(xiàn)在的人臉識別技術(shù)有較多關(guān)聯(lián)的研究出現(xiàn)在20世紀(jì)70年代。拓展閱讀三人臉識別技術(shù)既是一項起源較早的技術(shù)，又是一門煥發(fā)著拓展閱讀三人臉識別技術(shù)已從2D邁入3D時代，3D人臉識別如