深度學(xué)習(xí)應(yīng)用與實(shí)踐 -教案 《計(jì)算機(jī)視覺(jué)應(yīng)用開發(fā)》項(xiàng)目11 基于Unet實(shí)現(xiàn)服飾分割

《計(jì)算機(jī)應(yīng)用開發(fā)》教案授課題目基于U-Net實(shí)現(xiàn)服飾分割授課類型新授課授課時(shí)長(zhǎng)12節(jié)課教學(xué)內(nèi)容教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)（1）熟悉傳統(tǒng)的圖像分割方法。（2）熟悉深度學(xué)習(xí)圖像分割算法——U-Net。能力目標(biāo)（1）能夠基于PaddlePaddle框架來(lái)訓(xùn)練U-Net模型。（2）能夠?qū)⒎椃指钅Ｐ筒渴鸬椒?wù)器上。情感目標(biāo)使學(xué)生體驗(yàn)?zāi)炕赨net實(shí)現(xiàn)服飾分割，將圖像處理的興衰與自身職業(yè)規(guī)劃聯(lián)系起來(lái)。教學(xué)重點(diǎn)（1）基于PaddlePaddle框架來(lái)訓(xùn)練U-Net模型。（2）將服飾分割模型部署到服務(wù)器上。教學(xué)難點(diǎn)基于PaddlePaddle框架來(lái)訓(xùn)練U-Net模型教法學(xué)法講授法、練習(xí)法、演示法特色學(xué)習(xí)資源分析、技術(shù)手段應(yīng)用說(shuō)明學(xué)習(xí)場(chǎng)所：實(shí)訓(xùn)室教學(xué)資源：PPT、視頻、操作手冊(cè)、學(xué)生任務(wù)單教學(xué)設(shè)備：電子白板學(xué)情分析學(xué)生在平臺(tái)進(jìn)行過(guò)圖像分割，但未運(yùn)用編碼進(jìn)行過(guò)圖像分割。板書設(shè)計(jì)（教學(xué)結(jié)構(gòu)圖）基于Unet實(shí)現(xiàn)服飾分割教學(xué)環(huán)節(jié)（時(shí)間分配）教學(xué)內(nèi)容及教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖及實(shí)施效果【情境導(dǎo)入】【項(xiàng)目描述】【項(xiàng)目分析】【知識(shí)準(zhǔn)備】【項(xiàng)目實(shí)操】【課堂總結(jié)】【情境導(dǎo)入】在電商銷售中，傳統(tǒng)的服飾推薦方法主要基于用戶的歷史行為數(shù)據(jù)和服飾屬性信息，如顏色、款式、品牌等，但是這些信息往往難以捕捉到服飾的視覺(jué)特征和細(xì)節(jié)，導(dǎo)致推薦效果不佳。圖像分割技術(shù)可以將服飾圖像中的每個(gè)像素標(biāo)注為具體類別，如衣服、褲子、鞋子等，從而提取出服飾的圖像特征，進(jìn)一步優(yōu)化推薦效果。本項(xiàng)目要求基于上述案例場(chǎng)景，使用PaddlePaddle框架來(lái)搭建U-Net模型，對(duì)服飾進(jìn)行服飾分割操作。本項(xiàng)目首先介紹圖像分割的進(jìn)階知識(shí)，然后介紹如何訓(xùn)練U-Net模型來(lái)實(shí)現(xiàn)服飾分割，具體分析如下。（1）學(xué)習(xí)傳統(tǒng)的圖像分割方法，并重點(diǎn)理解基于邊緣檢測(cè)的分割方法。（2）熟悉深度學(xué)習(xí)圖像分割算法U-Net，著重了解其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的組成。（3）能夠基于PaddlePaddle框架來(lái)搭建U-Net模型并進(jìn)行訓(xùn)練。（4）能夠繪制損失曲線來(lái)評(píng)估模型效果，并將最佳模型部署到服務(wù)器上。任務(wù)1：了解數(shù)據(jù)集任務(wù)2：服飾分割數(shù)據(jù)集清洗運(yùn)行結(jié)果：任務(wù)3：輸入圖像數(shù)據(jù)（1）了解MiscPackage.py（2）導(dǎo)入本次任務(wù)需要使用的庫(kù)文件（3）參數(shù)定義（4）劃分?jǐn)?shù)據(jù)集（4）檢驗(yàn)劃分結(jié)果結(jié)果：任務(wù)4：服飾分割模型的搭建與訓(xùn)練任務(wù)5：評(píng)估服飾分割模型（1）畫損失圖預(yù)測(cè)預(yù)測(cè)可視化任務(wù)6：部署服飾分割模型（1）導(dǎo)入頭文件（2）導(dǎo)入模型（3）定義圖片讀取函數(shù)（4）將圖片載入模型（5）觀察輸入模型前后的圖片對(duì)比教師檢查學(xué)生的完成情況【學(xué)生談收獲】讓學(xué)生分享在本次課上的所學(xué)所得，【總結(jié)】教師總結(jié)本次課內(nèi)容。學(xué)生回憶并思考學(xué)生聆聽并思考學(xué)生聆聽并思考了解數(shù)據(jù)集教師提出要求，學(xué)生獨(dú)立編碼學(xué)生聆聽并思考學(xué)生導(dǎo)入庫(kù)文件學(xué)生根據(jù)操作手冊(cè)完成任務(wù)劃分?jǐn)?shù)據(jù)集編寫代碼，檢驗(yàn)劃分結(jié)果搭建與訓(xùn)練服飾分割模型畫損失圖編寫預(yù)測(cè)程序預(yù)測(cè)可視化導(dǎo)入頭文件導(dǎo)入模型定義圖片讀取函數(shù)將圖片載入模型觀察輸入模型前后的圖片分享自己在本項(xiàng)目中的收獲聆聽并思考激發(fā)學(xué)生興趣，聯(lián)系學(xué)生已有的經(jīng)驗(yàn)，引入新課。教師帶領(lǐng)學(xué)生實(shí)現(xiàn)一個(gè)較為困難的任務(wù)，故先分析流程，明晰步驟。學(xué)生首次進(jìn)行此類項(xiàng)目，較為復(fù)雜，教師下發(fā)操作手冊(cè)不至于使基礎(chǔ)弱的學(xué)生迷失方向獨(dú)立完成，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)數(shù)據(jù)的敏感度任務(wù)較簡(jiǎn)單，學(xué)生獨(dú)立完成可增強(qiáng)其自信學(xué)生快速理解，增加課堂效率較為簡(jiǎn)單，可獨(dú)立完成Python的列表截片的知識(shí)點(diǎn)，可獨(dú)立完成教師帶領(lǐng)學(xué)生實(shí)現(xiàn)一個(gè)較為困難的任務(wù)，故先分析流程，明晰步驟。檢驗(yàn)過(guò)程使劃分的目的更清晰操作手冊(cè)標(biāo)明個(gè)參數(shù)的含義，學(xué)生自學(xué)完成項(xiàng)目較為復(fù)雜，教師下發(fā)操作手冊(cè)不至于使基礎(chǔ)弱的學(xué)生迷失方向使學(xué)生直觀的看到模型的訓(xùn)練輪次的變化下的損失值的變化此部分與前一部分的代碼有大量