2.1初识人脸 教学设计 2022-2023学年川教版（2019）初中信息技术八年级上册

初识人脸 教学设计 教学 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 教学 重点 了解人脸定位的基本过程 教学 难点 人脸定位的基本步骤及程序体验 教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 新课导入 疫情当下，大家一起来观看数字哨兵是怎样站岗的？ 播放视频，学生观看 观看视频 结合实际，调动学生学习的兴趣 引出课题“人脸识别” 讲授新知 一、人脸定位 步骤一：准备工作 Python有许多外部模块，能实现不同功能，OpenCV就是其中之一。 安装OpenCV模块：在命令提示符里键入pip install opencv-python，点击回车，等待电脑自动安装。 知识卡片：OpenCV模块的作用 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Open Source Computer Vision Library，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。 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。 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 ) 2． 人脸定位 “人脸定位”文件夹，包括三个文件： 1、需要识别的图片（命名为1.jpg，2.jpeg） 2.人脸分类器（命名为haarcascade_frontalface_default.xml) 3、编写好的代码（人脸定位.py） 在python IDLE编辑器中导入“人脸定位标注程序”代码。注意：必须将要用到的分类器文件、测试图片与程序代码放到同一文件夹中。 按F5键运行代码，程序运行后的效果如下图。 任务一： 将图片“1”替换为图片“2”。 按F5键运行代码，程序运行后的效果如下图： 任务二： 改变标注框的颜色和粗细 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。程序中倒数第四行人脸标注框代码，最后一个数2是标注框的粗细。 将（255，0,0）修改为（255,255,0），最后的一个参数2修改为6。按F5键运行代码，程序运行后的效果如下图 拓展： 任务一：除了修改人脸标注框的颜色、粗细外，还可以改变其形状，只需要把倒数第四行方框代码改成圆形框代码就可以，圆形框的代码为circle。 以下是修改成圆形框标注人脸标注部分的代码： cv2.circle(img,(x+w//2,y+h//2),w//2,(255,255,255),2) 效果如下： 延伸： 参考人脸定位的思路，尝试使用眼睛分类器定位人的眼睛。 三、人脸识别的重要性 阐述人脸识别在生活中的重要性，虽广泛应用在各大领域，但也要注意不要被恶意采集人脸，保护好自己的隐私，国家天网等正规厂家的摄像头也是安全的武器。 阅读了解 根据老师讲解，认真倾听并阅读资料 倾听了解学习Haar分类器 了解人脸定位的基本步骤 熟悉代码 运行程序，体验人脸定位 实际动手体验 观察学习 实际操作 培养学生举一反三、学习迁移的能力，鼓励学生尝试完成操作练习 涉及信息安全意识，将生活中发生的案例带入，更贴合实际效果，引起关注重视 了解python外部模块的安装 体验OpenCV自带的Haar分类器定位人脸 以任务形式充分调动学生的学习动力 以任务形式充分调动学生的学习动力 学生利用自主学习、小组交流、实践操作的方法去解决问题，教师直观演示更具有说服力，加深印象 分层教学，学有余力的学生可以尝试更高难度的任务，