初中信息技术川教八年级上册第二单元 让机器认识我 新上传PPT

1课堂导入同学们：上节课我们学习了利用智能手机制作视频的美颜功能和道具功能，你喜欢吗？今天这节课我们要来学习让机器认识我们的脸，同学们想不想知道机器是怎样认识我们的呢？学习目标1.了解人脸定位的基本过程。2.了解分类器的作用。3.体验人脸定位。2目录一、如何“初识”人脸二、人脸定位三、计算机视觉（CV）如何“初识”人脸一一、如何“初识”人脸如何“初识”人脸一我们需要一步一步来，先学习人脸的定位，在照片中将人脸标注出来。人脸定位首先要判断在检测的图片或场景中是否存在人脸，如果存在人脸，则给出人脸的位置、大小信息，再将信息标注在图片上。人脸是否存在人脸定位信息人脸位置标注如何“初识”人脸一人脸定位，在生活中有很多地方都会用到，比如为方便大家拍照，手机画面会自动定位出人脸。下面我们就一起来学习定位人脸。如何“初识”人脸一现在大城市里的学校已经广泛应用了人脸识别技术，比如校园门口的人脸识别测温通道、图书馆已经实行了“刷脸”借书、食堂和校园超市也都实行了“刷脸”支付、就连教室里也安装了人脸识别系统，哪个同学上课没认真听，系统也会及时提醒。人脸定位二二、人脸定位人脸定位二步骤一：准备工作Python有很多外部模块，能实现不同的功能，OpenCV就是其中之一。用以下命令可以安装OpenCV:pipinstallopencv-python打开命令窗口或者PowerShell窗口(Win10系统中为PowerShell窗口)，在命令提示符下安装OpenCV。如果找不到pip命令，请重新设置Python的安装路径为系统环境变量。在这里输入命令等待安装完成在这里单击鼠标右键，从弹出的快捷菜单中选择“属性”在“快捷方式”选项卡中找到“起始位置”，修改为python的安装路径。修改完成后单击“确定”人脸定位二有同学可能会问：这个OpenCV有什么用呢?OpenCV可以处理很多计算机视觉方面的任务，人脸定位就要靠它。OpenCV的全称是OpenSourceComputerVisionLibrary，中文意思是开源计算机视觉库。它是开放的、跨平台的，可以运行在不同的操作系统上，提供了不同编程语言的接口，实现了图像和计算机视觉方面的多种处理。OpenCV除了用于人脸定位，还可以用于行为识别、动作跟踪等等，它的功能很强大。基于这些优点，它在人工智能的计算机视觉方面被广泛运用。人脸定位二步骤二：定位人脸我们需要使用OpenCV中的Haar分类器来定位人脸。Haar分类器可以简单理解为计算机识别事物的一种工具。安装OpenCV以后，在相应的目录下就有OpenCV自带的Haar分类器文件，这些文件是XML格式的文档。在这些分类器中会用到haarcascade_frontalface_default.xml，接下来我们就用Haar分类器来定位人脸。人脸分类器眼睛分类器人脸定位二对人脸进行定位标注，先要引入OpenCV模块，读入待标注图片并做相应处理，再加载Haar人脸分类器定位人脸，最后在图中标注出人脸。引入OpenCV模块读入图片并做相应处理人脸分类器人脸定位人脸标注显示人脸定位二打开python程序，在IDLE中输入“人脸定位标注程序”代码。注意：请将需要用到的分类器文件、测试图片与本程序代码放到同一文件夹中。这里是测试图片，如果没在同一个文件夹下，需要指出路径。这里是分类器文件，如果没在同一个文件夹下，需要指出路径。人脸定位二代码输入完成后，按“Ctrl+S”保存代码文件（注意：保存时将本代码文件与测试图片和分类器文件一起保存在同一个文件夹中，这样可以避免给测试图片和分类器文件指出路径的麻烦。），再按F5键运行代码，程序运行后的效果如下图。人脸定位二上面程序中倒数第四行人脸标注框代码，里面出现的(x,y)和(x+w，y+h)，是方框的坐标位置。后面一组数(255,255，0)是标注框的颜色。在OpenCV中这三个数字代表蓝、绿、红，如果这组数据改成(255，0，0)就是蓝色，改成(0,255,0)是绿色，改成(0，0，255)就是红色。这样，我们就可以修改括号里面的数字来修改标注框颜色了。人脸定位二步骤三：修改标注框颜色请在程序中修改人脸标注框的颜色，将其设置成自己喜欢的颜色。拓展任务：圆形标注框除了修改人脸标注框的颜色外，也可以改变其形状，只需要把倒数第四行方框代码修改成圆形框代码就可以了，圆形框的方法为circle。先把原来方框代码注释掉，再加上圆形框代码即可人脸定位二修改成圆形框标注人脸的效果如下图。人脸定位二Haar分类器还有很多文件，里面有眼睛分类器，同学们可以自己尝试在定位人脸的基础上定位眼睛。思考：如何定位眼睛?(同学们可以参考人脸定位的思路，详细程序代码见本册教材93页附录一：眼睛定位代码)拓展阅读三三、计算机视觉（CV）拓展阅读三计算机视觉ComputerVision简称CV，它让计算机“看懂”世界(如下图所示)。本单元学习的内容都属于计算机视觉的研究范围。拓展阅读三形象地说，计算机视觉就是给计算机安装上眼睛(照相机、摄像头等)和大脑(算法)。比如，当计算机“看到”一只狗，能提取相关特征并判断识别，认出这是一只狗(如下图所示)。成语“眼见为实”表达了视觉对人类的重要性。不难想象，具有视觉的机器，其应用前景将会极其广泛。“初识”人脸