《機(jī)器視覺理論與實(shí)戰(zhàn)》 教案全套-教學(xué)設(shè)計(jì) 高林 第1-7章 緒論、機(jī)器視覺原理介紹-人工智能技術(shù)生態(tài)

第2講課程教學(xué)教案授課班級(jí)課時(shí)數(shù)2教學(xué)章節(jié)2.1機(jī)器視覺系統(tǒng)組成2.1.1圖像采集系統(tǒng)2.1.2圖像分析與處理系統(tǒng)教學(xué)目標(biāo)和要求專業(yè)目標(biāo)：（1）了解圖像采集系統(tǒng)的組成，掌握各部分的功能（2）了解圖像分析與處理系統(tǒng)所涵蓋的內(nèi)容教學(xué)重點(diǎn)圖像采集系統(tǒng)的組成教學(xué)難點(diǎn)光源的選擇主要教學(xué)方式eq\o\ac(□,√)課堂講授小組活動(dòng)實(shí)驗(yàn)演示eq\o\ac(□,√)難點(diǎn)答疑eq\o\ac(□,√)提問作業(yè)講評(píng)實(shí)踐教學(xué)考試測(cè)驗(yàn)其他活動(dòng)使用媒體資源eq\o\ac(□,√)文字教材eq\o\ac(□,√)電子教案錄像材料錄音材料直播課堂CAI課件IP課件其他資源作業(yè)或練習(xí)1.分析圖像采集系統(tǒng)各部分的功能教學(xué)內(nèi)容2.1機(jī)器視覺系統(tǒng)組成2.1.1圖像采集系統(tǒng)工業(yè)相機(jī)鏡頭光源2.1.2圖像分析與處理系統(tǒng)1.服務(wù)器2.算法環(huán)境框架以生活實(shí)例，說明圖像采集系統(tǒng)的組成。通過舉例，掌握?qǐng)D像分析與處理系統(tǒng)的作用第3講課程教學(xué)教案授課班級(jí)課時(shí)數(shù)2教學(xué)章節(jié)2.2常用數(shù)學(xué)方法2.2.1歸一化2.2.2正則化2.2.3標(biāo)準(zhǔn)化2.2.4梯度下降教學(xué)目標(biāo)和要求專業(yè)目標(biāo)：（1）了解常用數(shù)學(xué)方法的作用和原理（2）掌握計(jì)算方法教學(xué)重點(diǎn)常用數(shù)學(xué)方法的計(jì)算過程教學(xué)難點(diǎn)正則化、梯度下降主要教學(xué)方式eq\o\ac(□,√)課堂講授小組活動(dòng)實(shí)驗(yàn)演示eq\o\ac(□,√)難點(diǎn)答疑eq\o\ac(□,√)提問作業(yè)講評(píng)實(shí)踐教學(xué)考試測(cè)驗(yàn)其他活動(dòng)使用媒體資源eq\o\ac(□,√)文字教材eq\o\ac(□,√)電子教案錄像材料錄音材料直播課堂CAI課件IP課件其他資源作業(yè)或練習(xí)1.分析圖像采集系統(tǒng)各部分的功能教學(xué)內(nèi)容2.1機(jī)器視覺系統(tǒng)組成2.1.1圖像采集系統(tǒng)工業(yè)相機(jī)鏡頭光源2.1.2圖像分析與處理系統(tǒng)1.服務(wù)器2.算法環(huán)境框架以生活實(shí)例，說明圖像采集系統(tǒng)的組成。通過舉例，掌握?qǐng)D像分析與處理系統(tǒng)的作用第4講課程教學(xué)教案第5講課程教學(xué)教案授課班級(jí)課時(shí)數(shù)2教學(xué)章節(jié)2.3深度學(xué)習(xí)理論由來2.3.1M-P模型2.3.2感知機(jī)2.3.3人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)2.4卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)2.4.1總體結(jié)構(gòu)2.4.2圖像原理2.4.3卷積運(yùn)算2.4.4池化運(yùn)算2.4.5激活函數(shù)教學(xué)目標(biāo)和要求專業(yè)目標(biāo)：（1）了解深度學(xué)習(xí)基本原理；（2）掌握卷積、池化運(yùn)算方法。教學(xué)重點(diǎn)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)難點(diǎn)激活函數(shù)主要教學(xué)方式eq\o\ac(□,√)課堂講授小組活動(dòng)實(shí)驗(yàn)演示eq\o\ac(□,√)難點(diǎn)答疑eq\o\ac(□,√)提問作業(yè)講評(píng)實(shí)踐教學(xué)考試測(cè)驗(yàn)其他活動(dòng)使用媒體資源eq\o\ac(□,√)文字教材eq\o\ac(□,√)電子教案錄像材料錄音材料直播課堂CAI課件IP課件其他資源作業(yè)或練習(xí)課后習(xí)題2-3、2-4、2-5教學(xué)內(nèi)容2.3深度學(xué)習(xí)理論由來2.3.1M-P模型邏輯非運(yùn)算邏輯與運(yùn)算邏輯或運(yùn)算2.3.2感知機(jī)解讀圖2-4、2-52.3.3人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)解讀圖2-6、2-72.4卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)2.4.1總體結(jié)構(gòu)解讀圖2-82.4.2圖像原理解讀圖2-92.4.3卷積運(yùn)算解讀圖2-102.4.4池化運(yùn)算解讀圖2-112.4.5激活函數(shù)解讀表2-3以人腦神經(jīng)系統(tǒng)為例，說明深度學(xué)習(xí)理論的由來通過舉例及練習(xí)，掌握卷積、池化運(yùn)算方法授課班級(jí)課時(shí)數(shù)4教學(xué)章節(jié)3.2.3數(shù)據(jù)預(yù)處理3.2.4模型組網(wǎng)3.2.5模型訓(xùn)練、評(píng)估與推理3.2.6模型保存與加載3.2.7推理部署教學(xué)目標(biāo)和要求專業(yè)目標(biāo)：（1）熟練掌握通過飛槳模型進(jìn)行部署、訓(xùn)練、推理的整個(gè)過程。教學(xué)重點(diǎn)利用飛槳模型進(jìn)行部署、訓(xùn)練、推理的整個(gè)過程教學(xué)難點(diǎn)飛槳模型部署、訓(xùn)練、推理整個(gè)過程的技術(shù)細(xì)節(jié)，問題的解決方法主要教學(xué)方式eq\o\ac(□,√)課堂講授小組活動(dòng)實(shí)驗(yàn)演示eq\o\ac(□,√)難點(diǎn)答疑eq\o\ac(□,√)提問作業(yè)講評(píng)實(shí)踐教學(xué)考試測(cè)驗(yàn)其他活動(dòng)使用媒體資源eq\o\ac(□,√)文字教材eq\o\ac(□,√)電子教案錄像材料錄音材料直播課堂CAI課件IP課件其他資源作業(yè)或練習(xí)自己動(dòng)手實(shí)現(xiàn)飛槳模型部署、訓(xùn)練、推理的全過程教學(xué)內(nèi)容3.2.3數(shù)據(jù)預(yù)處理講解圖3-163.2.4模型組網(wǎng)講解圖3-17、3-183.2.5模型訓(xùn)練、評(píng)估與推理講解圖3-19到3-213.2.6模型保存與加載講解圖3-22、3-233.2.7推理部署講解圖3-24到3-29通過實(shí)際操作，掌握飛槳模型部署、訓(xùn)練、推理的全過程，知道常見問題及其解決方法第6講課程教學(xué)教案授課班級(jí)課時(shí)數(shù)2教學(xué)章節(jié)3.1飛槳介紹3.1.1飛槳概述3.1.2飛槳安裝指南3.1.3飛槳工具箱3.1.4飛槳API3.1.5星河社區(qū)3.2快速上手飛槳3.2.1環(huán)境配置3.2.2數(shù)據(jù)集定義與加載教學(xué)目標(biāo)和要求專業(yè)目標(biāo)：（1）了解飛槳全景；（2）掌握飛槳環(huán)境部署方法。教學(xué)重點(diǎn)飛槳環(huán)境部署、數(shù)據(jù)集定義與加載教學(xué)難點(diǎn)飛槳環(huán)境部署主要教學(xué)方式eq\o\ac(□,√)課堂講授小組活動(dòng)實(shí)驗(yàn)演示eq\o\ac(□,√)難點(diǎn)答疑eq\o\ac(□,√)提問作業(yè)講評(píng)實(shí)踐教學(xué)考試測(cè)驗(yàn)其他活動(dòng)使用媒體資源eq\o\ac(□,√)文字教材eq\o\ac(□,√)電子教案錄像材料錄音材料直播課堂CAI課件IP課件其他資源作業(yè)或練習(xí)自己動(dòng)手進(jìn)行飛槳環(huán)境部署、數(shù)據(jù)集加載教學(xué)內(nèi)容3.1飛槳介紹3.1.1飛槳概述3.1.2飛槳安裝指南講解圖3-1、3-2、3-3、3-43.1.3飛槳工具箱介紹圖3-53.1.4飛槳API介紹表3-13.1.5星河社區(qū)介紹圖3-6到3-103.2快速上手飛槳3.2.1環(huán)境配置3.2.2數(shù)據(jù)集定義與加載定義數(shù)據(jù)集講解圖3-12到3-14迭代讀取數(shù)據(jù)集講解圖3-15通過實(shí)際操作，掌握飛槳環(huán)境部署方法和數(shù)據(jù)集加載第7講課程教學(xué)教案授課班級(jí)課時(shí)數(shù)4教學(xué)章節(jié)4.1OCR概述4.1.1OCR介紹4.2數(shù)顯屏數(shù)據(jù)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)4.2.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4.2.2DBNet算法實(shí)現(xiàn)與解析4.2.3CRNN算法實(shí)現(xiàn)與解析4.2.4PaddleOCR算法開發(fā)4.2.5總結(jié)教學(xué)目標(biāo)和要求專業(yè)目標(biāo)：熟悉系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本流程。了解DBNet、CRNN算法原理熟練掌握PaddleOCR算法開發(fā)流程教學(xué)重點(diǎn)PaddleOCR算法開發(fā)流程教學(xué)難點(diǎn)DBNet、CRNN算法原理，PaddleOCR算法開發(fā)技術(shù)細(xì)節(jié)主要教學(xué)方式eq\o\ac(□,√)課堂講授小組活動(dòng)實(shí)驗(yàn)演示eq\o\ac(□,√)難點(diǎn)答疑eq\o\ac(□,√)提問作業(yè)講評(píng)實(shí)踐教學(xué)考試測(cè)驗(yàn)其他活動(dòng)使用媒體資源eq\o\ac(□,√)文字教材eq\o\ac(□,√)電子教案錄像材料錄音材料直播課堂CAI課件IP課件其他資源作業(yè)或練習(xí)自己動(dòng)手實(shí)現(xiàn)PaddleOCR算法開發(fā)教學(xué)內(nèi)容4.1OCR概述4.1.1OCR介紹講解圖4-2到4-104.2數(shù)顯屏數(shù)據(jù)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)4.2.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)解讀圖4-11、4-13、4-144.2.2DBNet算法實(shí)現(xiàn)與解析解讀圖4-15到4-184.2.3CRNN算法實(shí)現(xiàn)與解析4.2.4PaddleOCR算法開發(fā)解讀圖4-19到4-304.2.5總結(jié)通過實(shí)際操作，掌握PaddleOCR算法開發(fā)流程，知道常見問題及其解決方法第8講課程教學(xué)教案授課班級(jí)課時(shí)數(shù)4教學(xué)章節(jié)4.3芯片表面序列碼識(shí)別系統(tǒng)4.3.1OCR算法實(shí)現(xiàn)4.3.2PaddleOCR算法開發(fā)4.3.3系統(tǒng)測(cè)試與部署教學(xué)目標(biāo)和要求專業(yè)目標(biāo)：（1）了解工程化設(shè)計(jì)方法的特點(diǎn)（2）熟練掌握PaddleOCR算法開發(fā)流程（3）了解不同案例差別與定制化開發(fā)教學(xué)重點(diǎn)PaddleOCR算法開發(fā)流程教學(xué)難點(diǎn)PaddleOCR算法定制化開發(fā)技術(shù)細(xì)節(jié)主要教學(xué)方式eq\o\ac(□,√)課堂講授小組活動(dòng)實(shí)驗(yàn)演示eq\o\ac(□,√)難點(diǎn)答疑eq\o\ac(□,√)提問作業(yè)講評(píng)實(shí)踐教學(xué)考試測(cè)驗(yàn)其他活動(dòng)使用媒體資源eq\o\ac(□,√)文字教材eq\o\ac(□,√)電子教案錄像材料錄音材料直播課堂CAI課件IP課件其他資源作業(yè)或練習(xí)自己動(dòng)手實(shí)現(xiàn)PaddleOCR算法開發(fā)教學(xué)內(nèi)容4.3芯片表面序列碼識(shí)別系統(tǒng)4.3.1OCR算法實(shí)現(xiàn)解讀圖4-31到4-334.3.2PaddleOCR算法開發(fā)解讀圖4-34到4-424.3.3系統(tǒng)測(cè)試與部署解讀圖4-43到4-49通過實(shí)際操作，掌握PaddleOCR算法開發(fā)流程，知道常見問題及其解決方法第9講課程教學(xué)教案授課班級(jí)課時(shí)數(shù)4教學(xué)章節(jié)5.1目標(biāo)檢測(cè)算法5.1.1圖像卷積5.1.2現(xiàn)代卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)5.1.3注意力機(jī)制5.1.4關(guān)鍵技術(shù)教學(xué)目標(biāo)和要求專業(yè)目標(biāo)：（1）了解圖像卷積實(shí)現(xiàn)過程。（2）了解注意力機(jī)制實(shí)現(xiàn)過程。（3）掌握關(guān)鍵技術(shù)實(shí)現(xiàn)方法。教學(xué)重點(diǎn)關(guān)鍵技術(shù)實(shí)現(xiàn)方法教學(xué)難點(diǎn)關(guān)鍵技術(shù)實(shí)現(xiàn)方法主要教學(xué)方式eq\o\ac(□,√)課堂講授小組活動(dòng)實(shí)驗(yàn)演示eq\o\ac(□,√)難點(diǎn)答疑eq\o\ac(□,√)提問作業(yè)講評(píng)實(shí)踐教學(xué)考試測(cè)驗(yàn)其他活動(dòng)使用媒體資源eq\o\ac(□,√)文字教材eq\o\ac(□,√)電子教案錄像材料錄音材料直播課堂CAI課件IP課件其他資源作業(yè)或練習(xí)自己動(dòng)手，通過代碼實(shí)現(xiàn)卷積、注意力機(jī)制、關(guān)鍵技術(shù)教學(xué)內(nèi)容5.1目標(biāo)檢測(cè)算法5.1.1圖像卷積1．互相關(guān)運(yùn)算2.卷積層3.圖形中目標(biāo)的邊緣檢測(cè)4.學(xué)習(xí)卷積核5.特征映射和感受野5.1.2現(xiàn)代卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)1.深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)2.使用塊的網(wǎng)絡(luò)3.含并行連接的網(wǎng)絡(luò)5.1.3注意力機(jī)1.多頭注意力2.Transformer5.1.4關(guān)鍵技術(shù)1.圖像增廣2.目標(biāo)檢測(cè)與邊界框3.錨框通過實(shí)際操作，掌握卷積、注意力機(jī)制、關(guān)鍵技術(shù)實(shí)現(xiàn)方法第10講課程教學(xué)教案授課班級(jí)課時(shí)數(shù)4教學(xué)章節(jié)5.2人員摔倒檢測(cè)系統(tǒng)5.2.1系統(tǒng)需求分析5.2.2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)5.2.3算法開發(fā)5.2.4系統(tǒng)測(cè)試與部署5.2.5總結(jié)教學(xué)目標(biāo)和要求專業(yè)目標(biāo)：（1）了解系統(tǒng)需求分析、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本方法。（2）掌握目標(biāo)檢測(cè)算法開發(fā)的整個(gè)過程。教學(xué)重點(diǎn)目標(biāo)檢測(cè)算法開發(fā)的整個(gè)過程教學(xué)難點(diǎn)目標(biāo)檢測(cè)算法開發(fā)的整個(gè)過程主要教學(xué)方式eq\o\ac(□,√)課堂講授小組活動(dòng)實(shí)驗(yàn)演示eq\o\ac(□,√)難點(diǎn)答疑eq\o\ac(□,√)提問作業(yè)講評(píng)實(shí)踐教學(xué)考試測(cè)驗(yàn)其他活動(dòng)使用媒體資源eq\o\ac(□,√)文字教材eq\o\ac(□,√)電子教案錄像材料錄音材料直播課堂CAI課件IP課件其他資源作業(yè)或練習(xí)自己動(dòng)手，通過代碼實(shí)現(xiàn)目標(biāo)檢測(cè)算法開發(fā)的整個(gè)過程教學(xué)內(nèi)容5.2人員摔倒檢測(cè)系統(tǒng)5.2.1系統(tǒng)需求分析講解需求分析的步驟5.2.2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1.數(shù)據(jù)和環(huán)境準(zhǔn)備2.自定義數(shù)據(jù)集劃分3.模型訓(xùn)練4.模型評(píng)估5.2.3算法開發(fā)解釋圖5-341.Backbone2.Head3.Neck5.2.4系統(tǒng)測(cè)試與部署介紹圖5-44到5-465.2.5總結(jié)通過實(shí)際操作，掌握目標(biāo)檢測(cè)算法開發(fā)的整個(gè)過程第11講課程教學(xué)教案授課班級(jí)課時(shí)數(shù)4教學(xué)章節(jié)語義分割概述基于UNet模型實(shí)現(xiàn)脊柱CT定位6.2.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)6.2.2自適應(yīng)卷積塊和空間注意力模型6.2.3算法設(shè)計(jì)6.2.4代碼實(shí)現(xiàn)6.2.5系統(tǒng)測(cè)試教學(xué)目標(biāo)和要求專業(yè)目標(biāo)：（1）了解自適應(yīng)卷積塊和空間注意力模型原理（2）熟練掌握語義分割算法開發(fā)流程教學(xué)重點(diǎn)語義分割算法開發(fā)流程教學(xué)難點(diǎn)語義分割算法開發(fā)流程技術(shù)細(xì)節(jié)主要教學(xué)方式eq\o\ac(□,√)課堂講授小組活動(dòng)實(shí)驗(yàn)演示eq\o\ac(□,√)難點(diǎn)答疑eq\o\ac(□,√)提問作業(yè)講評(píng)實(shí)踐教學(xué)考試測(cè)驗(yàn)其他活動(dòng)使用媒體資源eq\o\ac(□,√)文字教材eq\o\ac(□,√)電子教案錄像材料錄音材料直播課堂CAI課件IP課件其他資源作業(yè)或練習(xí)自己動(dòng)手實(shí)現(xiàn)語義分割算法開發(fā)教學(xué)內(nèi)容6.1語義分割概述6.2基于UNet模型實(shí)現(xiàn)脊柱CT定位6.2.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)6.2.2自適應(yīng)卷積塊和空間注意力模型6.2.3算法設(shè)計(jì)6.2.4代碼實(shí)現(xiàn)6.2.5系統(tǒng)測(cè)試通過實(shí)際操作，掌握語義分割算法開發(fā)流程，知道常見問題及其解決方法授課班級(jí)課時(shí)數(shù)4教學(xué)章節(jié)5.3無人機(jī)航拍小目標(biāo)檢測(cè)系統(tǒng)5.3.1系統(tǒng)需求分析5.3.2無人機(jī)小目標(biāo)算法開發(fā)教學(xué)目標(biāo)和要求專業(yè)目標(biāo)：（1）了解工程化設(shè)計(jì)方法的特點(diǎn)（2）熟練掌握目標(biāo)檢測(cè)算法開發(fā)流程（3）了解不同案例差別與定制化開發(fā)教學(xué)重點(diǎn)目標(biāo)檢測(cè)算法開發(fā)流程教學(xué)難點(diǎn)目標(biāo)檢測(cè)算法定制化開發(fā)技術(shù)細(xì)節(jié)主要教學(xué)方式eq\o\ac(□,√)課堂講授小組活動(dòng)實(shí)驗(yàn)演示eq\o\ac(□,√)難點(diǎn)答疑eq\o\ac(□,√)提問作業(yè)講