《计算机视觉技术的原理3》教师手册

/章计算机视觉计算机视觉技术第2节计算机视觉技术的原理课题计算机视觉技术的原理（第3课时）建议课时3课时课型新知学习课（）原理探究课（√）综合应用课（）其它_____（）教学背景分析计算机视觉技术的原理是本章较为重要的一节内容，在前面的学习中，学生已经了解了生活中计算机视觉的应用，并能够说出计算机视觉的核心是特征提取和特征模型建构，但这些仅停留在表层认知。学生对于计算机视觉技术背后的原理知之甚少，为了更加深入的学习计算机视觉技术，本节课将通过自主阅读材料，理解人和计算机视觉的形成过程，通过实验探究，体验计算机视觉技术的工作流程，并加深对核心概念的理解。学习目标1.能说明特征模型的训练过程。2.理解如何测试和输出图像的特征模型。学习重难点1.学习重点（1）能说明特征模型的训练过程。（2）理解如何测试和输出图像的特征模型。2.学习难点（1）能说明特征模型的训练过程。课前准备教材，教学课件，平板电脑人工智能实验平台中的“人脸识别”实验，学习单，视频：《人脸识别的原理》。教学过程设计教师活动学生活动环节一：新课引入教师活动：1.旧知回顾：带学生一起回忆上节课特征提取实验，区分猫和狗的例子，通过实验发现颜色特征、纹理特征，不能太有效的将狗和猫区分开，强调一个好的特征应与其他特征之间有明显的差异，启发学生思考计算机区分不同的人脸时，提取的是人脸的什么特征。学生活动：1.跟随教师的思路，回忆特征提取的内容，思考人脸特征提取的方法。设计意图：通过回顾旧知，建立前后知识间的联系。 环节二：新知学习教师活动：1.组织学习活动1：探究人脸识别的过程。（1）学生4-6人一组。（2）说明活动步骤与要求：打开平板人工智能实验平台→选择“人脸识别”→探究人脸识别的过程，完成学习单问题1。（3）课堂巡视，解决小组合作学习中存在的问题。（4）组织学生汇报，并进行活动总结。2.播放视频《人脸识别的原理》，让学生更进一步了解人脸特征提取及特征模型构建的过程。3.以智能检票系统和智能配货系统为例，详细介绍特征模型训练和特征模型测试与输出的过程，并对比两者的区别与联系。学生活动：1.开展学习活动1：探究人脸识别的过程。（1）组织分工。（2）了解活动步骤与要求。（3）探究人脸识别过程，完成学习单问题1。（4）举手发言，汇报学习成果。2.观看视频，进一步了解人脸特征提取及特征模型构建的过程。3.跟随教师的思路，系统了解特征模型训练和特征模型测试与输出的过程。设计意图：通过探究人脸识别的过程，了解计算机视觉技术的原理，通过实验感知人脸特征模型训练和特征模型测试的一般过程。实验平台在呈现特征提取时，描述较为简单，通过播放视频《人脸识别的原理》，让学生加深对人脸特征提取的理解，最后通过归纳讲解，让学生系统掌握本课重点知识，即特征模型训练和特征模型测试与输出的过程。环节三：总结归纳教师活动：1.通过提问引导学生回顾本节课所学知识点，问题如下：（1）人眼和计算机眼中的图像有什么不同吗？（2）请说说计算机视觉技术的一般工作流程？（3）图像可以直观感受的自然特征有哪些？（4）请说说人脸识别的特征模型训练和特征模型测试的过程？学生活动：1.学生回答问题，进行课堂总结。设计意图：通过提问帮助学生回忆本节课所学内容，检验学生学习效果、巩固新知。学习评价评价任务（详见学习单）：随着计算机视觉技术的发展和普及应用，手机刷脸解锁已成为越来越多智能手机的标配。为实现刷脸解锁，手机需要进行人脸特征模型训练和模型测试。请用流程图描绘上述两个过程。（提示：可结合手机刷脸解锁的步骤进行绘制，10分）人脸特征模型训练过程人脸特征模型测试过程评价标准：表格总共有2空，每空5分，总分10分，流程图里至少包含采集图像，特征提取，模型训练（模型测试）3个要素。人脸特征模型训练过程注册：采集图像→人脸检测→特征提取→模型训练人脸特征模型测试过程验证：采集图像→人脸检测→特征提取→模型测试→解锁手机《计算机视觉技术的原理》学习单组别：组员：课时课时3问题1：随着计算机视觉技术的发展和普及应用，手机刷脸解锁已成为越来越多智能手机的标配。为实现刷脸解锁，手机需要进行人脸特征模型训练和模型测试。请用流程图描绘上述两