1.1《初识图像分类——图像分类在生活中的应用》教案 清华大学版（2024）六上信息科技.docxVIP

第一课《初始图像分类》教案

教学时间

教学班级

六年级

课程名称

初始图像分类

课时

1课时

教学目标

一、知识与技能

1.知道图像分类的含义；

2.能够列举出图像分类在生活中的应用案例；

3.能够利用已有的编程程序，连接电路并结合相应的AI摄像头实现图像分类

二、过程与方法

1、通过讲授和展示的方式，让学生了解图像分类的含义并能够列举出应用案例。

2、通过实操已有的程序，实现图像分类，锻炼学生的动手能力、逻辑思维能力。

三、情感态度与价值观

1、通过本节课学习，使学生认识到图像分类的应用性，学会分析程序、测试数据。

重点

1、列举图像分类在生活中的应用案例。

2、利用已编写的程序完成图像分类的操作过程。

难点

理解图像分类程序

教具

WPS软件，掌控版、mPython

教学方法

教学展示、小组讨论、兴趣驱动。

教学过程

教师

学生

一、导入（6分钟）

同学们，欢迎大家来到数据大讲堂。

（提问）在上课之前，老师请问：同学们对于“人工智能”这两个字，是怎么理解的呢？或者，你们认为“人工智能”是什么呢？它在生活中有那些体现？现在同学们观看视频，带着思考观看视频（教师播放视频，学生观看视频）

很好，同学们回答得非常棒！老师看得出来，同学们对于人工智能，都有着一些自己的认识和想法。我们这本书主要学习人工智能的前言技术，分别是图像分类、人脸识别与语音识别。我们知道手机里面的相册可以按照一定的类别进行分类，那大家知道这使用了什么技术吗？

不错，回答得非常棒！这使用了图像分类技术。那图像分类技术到底怎样才能通过编程实现？这项技术还有哪些优点，让我们一起来学习吧。

学生思考并回答问题

知识讲解（15—20分钟）

1.图像分类（图像分类的概念）

图像分类就是根据对象在图像中所反映的不同特征，将图像中对象的类别区分开来。机器(一般指计算机)进行图像分类就是从它已知的类别中，选出一种类别分配给这张图像。

（提问）我们知道我们人类可以进行图像分类，是因为我们提前学习了一些概念，当我们看到图片时，我们可以自动匹配，那计算机也是按照人类的方式进行学习的吗？

答案是：同人类学习类似，我们需要提前准备不同类别的很多图片让机器来学习、认识。

2.图像分类在生活中的运用

（提问）图像分类技术除了运用在相册自动归类中，还可以运用在哪些场景中呢？

学生有部分回答正确：不错，看来同学们了解得很多，老师再给大家补充一下。

学生回答不上来：没关系，接下来，就让老师和大家一起学习图像分类的其它运用。图像分类技术还可以运用在智能视频分析以及交通场景识别中。

智能视频分析就是分析和追踪摄像机拍摄场景中目标物体的行为。智能视频分析利用图像分类技术，去除视频中的干扰物体，识别出真正的目标，进而其进行分析和追踪。

通过视频监测火车轨道、高速公路、建筑物楼顶等危险地区是否有异物进人，并且对有潜在危险的行为进行报警，以避免发生事故。此外，车站、银行、商场等场所，利用视频监测管制刀具等危险品，协助安保人员预防危险事件的发生，如图所示。

图像分类技术常运用于交通场景识别，为公共交通的管理提供便利。例如对路口车辆拥堵情况、闯红灯的车辆或占用公交车道的车辆行为等进行检测识别，如图所示。

3.图像分类案例体验

（1）活动准备

刚才我们已经学习了图像分类在生活中的运用，接下来让我们一起学习如何用编程技术实现它吧。首先我们需要一个掌控版、mpython软件以及用于识别的AI摄像头。

（2）活动过程

然后打开编程软件，单击“扩展”中的“添加”按钮，在AI模块中找到并加载“AI摄像头2.0”的模块。如图所示。连接AIoT板及AI摄像头，连接如图所示，并按住AloT板上的开机按键，将主控启动。注意线的连接顺序是黑、红、黄、白，主控板接6上，黑线接GND，红线接VCC，黄线接P15,白线接P16。

单击菜单栏中的“文件”按钮，打开本地文件中的“1-1自学习分类”的程序文件，让机器给猫、狗、人进行分类，打开的编程指令如下图所示。单击右上角的“刷入”按钮将程序刷人AIoT板中。

按A键添加图像分类的类别，按B键添加图像训练的数量。在添加图像分类的类别过程中，添加类别的顺序应该同程序列表中定义的变量的顺序一致。如图所示，在添加训练类别时，应该保证与下面图片的顺序一致

学生思考并回答问题

三、实操练习（10—15分钟）

相信同学们对图像分类过程都有了一定的了解，现在大家按照我刚才操作的过程操作一遍，在操作的过程及时反应所遇到的问题？

（学生会做，让学生自己做，老师巡查，并且负责解决学生创作过程当中遇到的问题）

（学生不会做，老师讲解）

老师和同学们一起来完成。

学生：跟着老师的讲解一步步练习。

四、课堂总结（5分钟）

老师看了同学们测试的程序，都很棒，看来大家对于今天