3.2《智能分类垃圾桶的功能实现》课件 2024—2025学年电子工业版 （2022）初中信息科技第六册

智能分类垃圾桶的功能实现 电子工业版 九年级下册 教学目标 通过本章节的学习,你应该掌握以下内容: 二、验证分类图像模型 三、垃圾分类功能的实现 一、智能分类垃圾输入图像训练分类模型 新知导入 基于图像识别的垃圾智能分类应用能够快速地帮助人们对垃圾进行分类。如果在生活中拥有一个智能分类垃圾桶,只要扫一扫就能知道垃圾属于什么类别，并自动打开相应的垃圾桶进行投放就太方便了。本节课我们根据图像识别的垃圾分类原理，采用合适的开发设备与工具，实现智能分类垃圾桶的功能。 新知讲解 一、智能分类垃圾输入图像训练分类模型 智能分类垃圾桶要实现垃圾分类的功能,首先需要选择合适的AI设备,让它识别出不同的垃圾,然后再进行垃圾分类。要识别各种垃圾,需要将垃圾的图像数据输入到AI设备中,进行训练并最终建立图像分类模型。因此,我们将收集到的瓶子、废纸、废电池这3种垃圾的多张高清图片(见图3.2.1)输入到AI设备中,供其学习。这些供机器进行学习的图像数据统称为训练集。 4 新知讲解 我们以智能开发板和AI摄像头作为垃圾分类的AI设备，设备连接如图3.2.2所示。长按智能开发板的开机按钮即可打开智能开发板。我们可以用AI摄像头直接拍摄垃圾获取图像数据(拍摄时，注意被拍对象的背景要干净、光线要明亮)，为了降低拍摄难度，这里我们用Al摄像头拍摄收集的垃圾的高清图片。 新知讲解 二、验证分类图像模型 完成图像模型训练后,就得到了可以识别物体的图像分类模型,改写图3.2.3 所示的程序,对保存好的模型进行验证,如图3.2.7 所示。将该程序刷入智能开发板中,使用AI摄像头识别垃圾图像,可在编程软件的控制台和AI摄像头屏幕上看到模型的预测结果。 6 新知讲解 按下AI智能分类识别键进行识别，不同的智能垃圾分类识别结果如下： 新知讲解 三、垃圾分类功能的实现 当AI设备能够识别出垃圾后,就可以根据垃圾的类别对其进行分类投放了, 如图3.2.9 所示。为了澄清原理、简化难度,我们将智能分类垃圾桶只分为可回收垃圾和不可回收垃圾,除可回收垃圾以外的其他垃圾都划为不可回收垃圾。 8 新知讲解 以可回收垃圾和不可回收垃圾为例，瓶子、废纸属于可回收垃圾，废电池属于不可回收垃圾。在对应的程序中，识别到不同的垃圾就打开不同的垃圾桶。如图3.2.10所示，当识别的结果小于2时，旋转控制器(如舵机)到一定角度，可以将垃圾投放到可回收垃圾桶内:当识别的结果=2时，旋转控制器到一-定角度，可以将垃圾投放到不可回收垃圾桶内。 新知讲解 智能垃圾分类功能程序演示如下： 10 新知讲解 我们了解了常见的生活垃圾,收集了这些垃圾的图像,就可以使用合适的AI设备及工具,根据不同的垃圾分类方式,编写相关程序,实现家用智能分类垃圾桶的功能。 观察和思考:你还能想起垃圾智能分类识别在学校和家庭生活中的应用? 课堂练习 智能分类垃圾桶功能实现可分为——、——、——。 1 尝试本节课学习的图像分类方法对简单的图形进行分类。 2 基于生活中的实际问题,尝试使用图像分类方法进行解决。如道路施工区域禁止人员进入,如果识别到就进行预警等。 3 课堂总结 请同学们回顾本周所学知识进行总结,看看自己是否掌握了以下知识。 一、智能分类垃圾输入图像训练分类模型 三、垃圾分类功能的实现 二、验证分类图像模型 作业布置 回顾日常生活中遇见的垃圾,收集这些垃圾的图像,根据不同的垃圾分类方式,编写垃圾分类程序,实现智能垃圾分类的功能。 1 理论联系学校和生活的实际问题,尝试用图像分类的方法进行解决? 2 谢谢 $$