深度學(xué)習(xí)應(yīng)用與實踐 -教案 《計算機視覺應(yīng)用開發(fā)》項目11 基于Unet實現(xiàn)服飾分割

《計算機應(yīng)用開發(fā)》教案授課題目基于U-Net實現(xiàn)服飾分割授課類型新授課授課時長12節(jié)課教學(xué)內(nèi)容教學(xué)目標知識目標（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（1）能夠基于PaddlePaddle框架來訓(xùn)練U-Net模型。（2）能夠?qū)⒎椃指钅Ｐ筒渴鸬椒?wù)器上。情感目標使學(xué)生體驗?zāi)炕赨net實現(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。教學(xué)重點（1）基于PaddlePaddle框架來訓(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)難點基于PaddlePaddle框架來訓(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)用說明學(xué)習(xí)場所：實訓(xùn)室教學(xué)資源：PPT、視頻、操作手冊、學(xué)生任務(wù)單教學(xué)設(shè)備：電子白板學(xué)情分析學(xué)生在平臺進行過圖像分割，但未運用編碼進行過圖像分割。板書設(shè)計（教學(xué)結(jié)構(gòu)圖）基于Unet實現(xiàn)服飾分割教學(xué)環(huán)節(jié)（時間分配）教學(xué)內(nèi)容及教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖及實施效果【情境導(dǎo)入】【項目描述】【項目分析】【知識準備】【項目實操】【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特征和細節(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像素標注為具體類別，如衣服、褲子、鞋子等，從而提取出服飾的圖像特征，進一步優(yōu)化推薦效果。本項目要求基于上述案例場景，使用PaddlePaddle框架來搭建U-Net模型，對服飾進行服飾分割操作。本項目首先介紹圖像分割的進階知識，然后介紹如何訓(xùn)練U-Net模型來實現(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，并重點理解基于邊緣檢測的分割方法。（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框架來搭建U-Net模型并進行訓(xùn)練。（4）能夠繪制損失曲線來評估模型效果，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)需要使用的庫文件（3）參數(shù)定義（4）劃分數(shù)據(jù)集（4）檢驗劃分結(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：評估服飾分割模型（1）畫損失圖預(yù)測預(yù)測可視化任務(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)生獨立編碼學(xué)生聆聽并思考學(xué)生導(dǎo)入庫文件學(xué)生根據(jù)操作手冊完成任務(wù)劃分數(shù)據(jù)集編寫代碼，檢驗劃分結(jié)果搭建與訓(xùn)練服飾分割模型畫損失圖編寫預(yù)測程序預(yù)測可視化導(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，引入新課。教師帶領(lǐng)學(xué)生實現(xiàn)一個較為困難的任務(wù)，故先分析流程，明晰步驟。學(xué)生首次進行此類項目，較為復(fù)雜，教師下發(fā)操作手冊不至于使基礎(chǔ)弱的學(xué)生迷失方向獨立完成，培養(yǎng)學(xué)生對數(shù)據(jù)的敏感度任務(wù)較簡單，學(xué)生獨立完成可增強其自信學(xué)生快速理解，增加課堂效率較為簡單，可獨立完成Python的列表截片的知識點，可獨立完成教師帶領(lǐng)學(xué)生實現(xiàn)一個較為困難的任務(wù)，故先分析流程，明晰步驟。檢驗過程使劃分的目的更清晰操作手冊標明個參數(shù)的含義，學(xué)生自學(xué)完成項目較為復(fù)雜，教師下發(fā)操作手冊不至于使基礎(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