初中信息技術(shù)川教版（2019）八年級(jí)上冊(cè)第3節(jié) “認(rèn)出”一個(gè)人優(yōu)秀課件ppt

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川教版（2019）信息技術(shù)八年級(jí)（上）冊(cè)教學(xué)設(shè)計(jì)課題第3節(jié) “認(rèn)出”一個(gè)人課型新授課授課時(shí)間第1課時(shí) 共1課時(shí)教材分析本節(jié)主要通過python編程體驗(yàn)認(rèn)出一個(gè)人，教材的前兩節(jié)分別介紹了人臉定位識(shí)別和人臉訓(xùn)練，本節(jié)課為前兩節(jié)知識(shí)的綜合應(yīng)用，將初步體驗(yàn)認(rèn)出一個(gè)人，了解人臉識(shí)別的過程。學(xué)情分析通過對(duì)1-2節(jié)課的內(nèi)容學(xué)習(xí)了，學(xué)生了解了人臉定位和訓(xùn)練的基本方法和步驟，前兩節(jié)的知識(shí)點(diǎn)學(xué)習(xí)對(duì)本節(jié)知識(shí)的學(xué)習(xí)有一定的幫助，但由于學(xué)習(xí)難度的加深，在理解上會(huì)更加晦澀難懂，主要以培養(yǎng)學(xué)生的興趣愛好為導(dǎo)向，不要過于注重代碼編程的講解，重點(diǎn)在于引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)別人臉識(shí)別的概念，了解人臉識(shí)別的一般步驟。教學(xué)目標(biāo)1、了解基于圖片的人臉識(shí)別預(yù)測(cè)；2、體驗(yàn)基于視頻的人臉識(shí)別預(yù)測(cè)過程；3、了解人臉識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域。教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：1、了解基于圖片的人臉識(shí)別預(yù)測(cè)；2、體驗(yàn)基于視頻的人臉識(shí)別預(yù)測(cè)過程；3、了解人臉識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域。教學(xué)難點(diǎn)：體驗(yàn)基于視頻的人臉識(shí)別預(yù)測(cè)過程，了解人臉識(shí)別的應(yīng)用領(lǐng)域。 教學(xué)流程 教師批注課堂導(dǎo)入上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了計(jì)算機(jī)能夠通過圖片或視頻“認(rèn)識(shí)”一個(gè)人。今天這節(jié)課我們要來測(cè)試一下看看計(jì)算機(jī)能否“認(rèn)出”一個(gè)人，下面我們就一起來學(xué)習(xí)。從上節(jié)課的知識(shí)點(diǎn)引入到人臉識(shí)別預(yù)測(cè)。教學(xué)過程一、如何從圖片“認(rèn)出”一個(gè)人計(jì)算機(jī)通過機(jī)器學(xué)習(xí)已經(jīng)“認(rèn)識(shí)”一個(gè)人，知道其人臉特征了，接著就可以輸入照片進(jìn)行人臉識(shí)別預(yù)測(cè)，看看計(jì)算機(jī)能不能“認(rèn)出”這個(gè)人?；趫D片的人臉識(shí)別預(yù)測(cè)的過程如下圖。 二、識(shí)別預(yù)測(cè)基于OpenCV的人臉識(shí)別預(yù)測(cè)使用了LBPH識(shí)別器中的predict()函數(shù)，它返回識(shí)別預(yù)測(cè)的標(biāo)簽值和置信度評(píng)分。本節(jié)使用上一節(jié)中兩張圖片“img01.jpg”和“img02.jpg”機(jī)器訓(xùn)練的結(jié)果，來測(cè)試人臉識(shí)別的效果。第一步：人臉識(shí)別對(duì)測(cè)試圖片進(jìn)行人臉識(shí)別，只需要在“人臉識(shí)別訓(xùn)練程序”代碼中加入一段人臉識(shí)別預(yù)測(cè)代碼，對(duì)測(cè)試圖片“test01.jpg” 進(jìn)行人臉識(shí)別。運(yùn)行結(jié)果如下圖，輸出顯示label值為0，表示測(cè)試圖片和之前的標(biāo)簽“0”是同一個(gè)人；confidenee是置信度評(píng)分，如果為0則表示完全匹配，此程序顯示約為37.12，表示相似度比較高。 小試牛刀：1、試一試，運(yùn)行程序，觀察運(yùn)行結(jié)果。2、請(qǐng)同學(xué)們思考一下：如果測(cè)試圖片是另外一個(gè)人的照片，那人臉識(shí)別預(yù)測(cè)的結(jié)果會(huì)怎樣?  第二步：認(rèn)出不同的人在“兩個(gè)不同的人臉的識(shí)別訓(xùn)練程序”代碼中添加一段人臉識(shí)別預(yù)測(cè)代碼，對(duì)測(cè)試圖片“test10.jpg” 進(jìn)行人臉識(shí)別。小試牛刀：試一試，運(yùn)行程序，識(shí)別不同的人。 有同學(xué)提出了疑問，這個(gè)程序識(shí)別的結(jié)果不容易讓人看懂，能不能直接在測(cè)試圖的人臉位置處標(biāo)注出識(shí)別出的姓名呢？答案是肯定的，我們來看看圖片標(biāo)注人名的主要過程。第三步：圖片標(biāo)注人名若人臉識(shí)別成功，在圖片中顯示識(shí)別的姓名、否則顯示“unknown”。圖片標(biāo)注人名的程序代碼如下。 小試牛刀：試一試，給人物照片標(biāo)注名字。 擴(kuò)展任務(wù)：“認(rèn)出”視頻中的人在第二節(jié)的擴(kuò)展任務(wù)中，機(jī)器已經(jīng)可以從視頻中“認(rèn)識(shí)”一個(gè)人。現(xiàn)在就來檢驗(yàn)一下，能否“認(rèn)出”這個(gè)人。要實(shí)現(xiàn)這一功能，過程如下圖。詳細(xì)程序見本冊(cè)教材附錄四：視頻人臉識(shí)別代碼。 三、人臉識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用人臉識(shí)別技術(shù)具有識(shí)別精度高、使用方便、識(shí)別速度快等特點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用于我們的工作生活中。①單人識(shí)別：用戶提前上傳個(gè)人照片存儲(chǔ)于系統(tǒng)中，每次驗(yàn)證時(shí)，實(shí)時(shí)拍照與系統(tǒng)中存儲(chǔ)的照片信息進(jìn)行對(duì)比，進(jìn)而確定“你是不是你”。如刷臉支付、酒店入住登記、考試身份核驗(yàn)等應(yīng)用場(chǎng)景。②多人識(shí)別：對(duì)場(chǎng)景內(nèi)所有人進(jìn)行面部識(shí)別并與人像數(shù)據(jù)庫進(jìn)行比對(duì)，比如刷臉考勤、公安機(jī)關(guān)追逃等。在一些人流量大、需要保障公共安全的地方，如火車站、演唱會(huì)、大型體育賽事中，進(jìn)行人臉識(shí)別時(shí)，通常被識(shí)別的主體不會(huì)停留在一處，而是處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，動(dòng)態(tài)識(shí)別中準(zhǔn)確度容易受側(cè)臉、光線、距離等因素的影響。任務(wù)：探討人臉識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域要求：小組討論，人臉識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域、場(chǎng)景和優(yōu)勢(shì)有哪些？并填寫下表。人臉識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域應(yīng)用場(chǎng)景優(yōu)勢(shì)刷臉支付         思考：人臉識(shí)別技術(shù)是否會(huì)泄露個(gè)人隱私呢?請(qǐng)舉例說明！ 拓展閱讀：隨著人臉識(shí)別技術(shù)在日常生活中的廣泛應(yīng)用，它所帶來的安全隱患也得到了越來越多的關(guān)注。試想一下，你拿著父母的照片暢快地進(jìn)行刷臉支付……當(dāng)然這樣的情景是不會(huì)真正出現(xiàn)的，在一些身份驗(yàn)證場(chǎng)景中需要實(shí)時(shí)確定對(duì)象的真實(shí)性。在人臉識(shí)別技術(shù)應(yīng)用中，實(shí)時(shí)檢測(cè)能通過眨眼、張嘴、搖頭、點(diǎn)頭等組合動(dòng)作，使用人臉關(guān)鍵點(diǎn)定位和人臉追蹤等技術(shù)，驗(yàn)證用戶是否為本人操作。針對(duì)不同的人臉識(shí)別攻擊，有以下一些實(shí)時(shí)檢測(cè)應(yīng)對(duì)技術(shù)。1.應(yīng)對(duì)照片攻擊照片是最簡單的攻擊方式，但其人臉無法活動(dòng)，因而可以通過眨眼、張嘴、搖頭、點(diǎn)頭等配合式組合動(dòng)作，驗(yàn)證用戶是否為本人操作。2.應(yīng)對(duì)視頻攻擊如果升級(jí)攻擊方式，將一段提前錄有配合實(shí)時(shí)檢測(cè)中規(guī)定動(dòng)作的視頻用于人臉識(shí)別，也無須擔(dān)心。因?yàn)樗枰鄳?yīng)的屏幕播放，這就使其人臉失真度變高。給用戶實(shí)時(shí)拍攝一張照片或是一段人臉的視頻，通過對(duì)應(yīng)的算法即可進(jìn)行真實(shí)性的實(shí)時(shí)檢測(cè)。3.應(yīng)對(duì)3D立體面具攻擊假設(shè)帶上仿真度極高的3D立體面具，是否就如電影中一樣所向披靡？3D面具材質(zhì)表面的反射特性與真實(shí)皮膚是有差別的。紅外線實(shí)時(shí)檢測(cè)技術(shù)可以對(duì)不同光照條件下的人臉皮膚反射的光譜信息進(jìn)行分析分類，有效區(qū)別出真實(shí)人臉皮膚與其他所有攻擊材質(zhì)的不同，提升了用戶遠(yuǎn)程驗(yàn)證身份的安全性。引入上節(jié)課程任務(wù)，講解認(rèn)識(shí)預(yù)測(cè)的一般過程。     講解人臉預(yù)測(cè)的過程。  認(rèn)出一個(gè)人。                                認(rèn)出不同的人。                  標(biāo)注出識(shí)別出的姓名。                   學(xué)生自行運(yùn)行代碼，體驗(yàn)人臉預(yù)測(cè)的是實(shí)現(xiàn)。        介紹關(guān)于人臉識(shí)別的技術(shù)應(yīng)用，擴(kuò)展知識(shí)面。                   補(bǔ)充閱讀知識(shí)，讓學(xué)生了解人臉識(shí)別在生活中的應(yīng)用。課堂小結(jié)一、如何從圖片“認(rèn)出”一個(gè)人1、輸入測(cè)試圖片2、識(shí)別預(yù)測(cè)3、輸出預(yù)測(cè)結(jié)果二、識(shí)別預(yù)測(cè)1、第一步：人臉識(shí)別2、第二步：認(rèn)出不同的人3、第三步：圖片標(biāo)注人名三、人臉識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用 課后作業(yè)  教學(xué)反思