同学们，大家好。上一课我们认识了生活中的AI应用，发现它让生活更方便更有趣。今天我们进入第三课AI视觉之旅，本次项目主题是智慧校园的AI视觉之旅，同样从以下六个模块展开。科技每天都在飞快进步，像人工智能技术正在悄悄走进我们的生活各个角落。在这个项目里，我们要一起学习两个重要的本领，认识人脸识别，了解摄像头是怎么通过看脸来认出一个人的。认识计算机视觉，了解计算机是怎样像我们用眼睛一样看世界的。大家知道录入人脸信息一般包含哪几个动作吗？一般会让我们眨眼、张嘴、向左摇头、向右摇头。我们先来看一看黑暗生成的眨眼张嘴动作演示视频。黑暗生成的眨眼视频，这是动画风格版黑暗生成现实风眨眼视频。黑暗生成的张嘴视频，这是动画风格版黑暗生成现实风张嘴视频。同学们课后可以自己试试用黑暗视频生成软件生成向左摇头、向右摇头，进行人脸信息录入时的动作视频。刚才我们已经体验过人脸信息录入的动作了。那么回到学校，你们有没有发现校园里其实也藏着很多AI眼睛呢？现在请大家动动脑筋想一想，在学校里的哪些地方可能用了AI眼睛，或者说应用了人脸识别呢？这些AI眼睛具体是怎样帮助我们的校园管理变得更加智能高效的呢？比如人脸识别考勤就像校园的智能卫士，它能快速准确识别学生和教职工身份，只有授权人员才能进入校园，有效防止外来人员随意进入，保障校园安全。除了学校大门，AI眼镜在人脸识别方面还有更多应用。在学校的一些重要地方，比如实验室、机房，也需要用人脸识别来保护安全。人脸识别系统能帮助我们确认进入的人身份，只有经过授权的学生、老师和工作人员才能顺利进入这些地方，陌生人是进不来的，这样不仅让学校更安全，还能把重要的设备和资料保护的更好，人脸识别技术让学校的重点区域管理的又安全又高效，是我们学校生活中的好帮手。在图书馆，大家借书还书有没有发生忘记带借阅卡的情况呢？别担心，人脸识别技术现在也帮上了大忙。在智慧校园的图书馆里，人脸识别系统让借阅流程变得更加快捷方便，学生们无需再随身携带借书卡或者学生证，只需要在借阅之前刷一下脸，就可以轻松完成借书或者归还操作。不仅如此，系统还能自动记录每位学生的借阅信息，帮助图书馆更好的管理藏书，同时也能统计出学生的阅读偏好。再说到人脸识别，我们先来看看人是怎么对人脸进行识别的。通过一个课堂互动小游戏猜五官感知下，比如右边拆分的五官图形中，哪一个是中间小男孩的嘴巴，我们通过眼睛一下就圈出来了。人类对他人面部的识别主要依靠眼睛的生理结构以及大脑的视觉神经系统。那问题来了，既然我们用眼睛识别，机器又是通过什么来采集图像信息的呢？机器的眼睛是摄像头，无论是从侧面看、正面看还是不同角度，摄像头可以抓取关键的面部特征。吸气，通过摄像头抓取人脸信息。人脸识别指的是基于人的脸部特征信息进行身份确认的一种生物识别技术。可以说，人脸识别技术让机器具备了认人的能力。既然人脸识别技术是通过提取我们的面部特征来确认身份，那么你有没有想过一个有趣的问题，为什么别人不能通过自己的人脸来解锁我的手机呢？人脸识别的整个识别过程通常分为四个主要步骤，摄像头采集。首先设备通过摄像头拍摄下你的面部图像，捕捉最关键的面部信息特征。然后系统在照片中提取出你的独特特征，比如眼睛的位置、鼻子的形状、面部的轮廓曲线等。数字化处理提取完特征后，这些信息会被转化成一组只有计算机认识的符号，形成独一无二的面部身份证匹配识别系统会把你当前的面部信息与存储的面部信息进行比对，只有当两者高度吻合时，识别才会通过，确保安全。在真实应用中，人脸识别真的能完全取代密码和传统的身份验证方式吗？我们就带着这个思考来完成一个小活动，人脸识别在使用过程中和密码相比，分别在便利性、安全性、环境适应性和隐私风险四个方面存在哪些优势或劣势？如果刷脸出现故障，比如昨天还能正常识别，今天却突然提示本人为陌生人，可能是什么原因呢？下面一起来看看老师的分析。比如，便利性方面，人脸识别无需记忆、无接触，快速验证密码需记忆复杂组合易遗忘或重复使用。安全性方面，人脸识别生物特征唯一性，但存在伪造风险，密码可定期更换，但易被暴力破解或钓鱼盗取。环境适应性方面，人脸识别受光线遮挡、口罩、墨镜影响大，密码不受物理环境限制。隐私风险，人脸识别生物数据泄露后不可重置，密码泄露后可修改，但需用户主动操作。如果存在遮挡光线、极端或角度问题等，机器的人脸识别准确率可能大幅下降。不过，随着技术发展研究人员也在不断提高机器对复杂环境的适应能力，因此人脸识别不应是唯一验证方式。如人脸识别信息需要安全保障，国家互联网信息办公室和中华人民共和国公安部联合发布了重要文件人脸识别技术应用安全管理办法，已于2024年9月30日通过审议，并将于2025年6月1日正式施行，同学们可以课后去了解完整内容。其中第十条，实现相同目的或者达到同等业务要求，存在其他非人脸识别技术方式的，不得将人脸识别技术作为唯一验证方式。客人不同意通过人脸信息进行身份验证的，应当提供其他合理、便捷的方式。第19条对文件中提到的相关术语的含义进行了阐述，其中包括人脸识别技术、验证个人身份、辨识特定个人等等都给出了说明。如人脸识别技术是指以人脸信息作为识别个体身份的个体生物特征识别技术。如验证个人身份，是指通过收集获得的人脸信息与信息系统存储的特定人脸信息进行一对一比对，确认和核对两者是否为同一人。其实，AI视觉技术不仅能识别人脸，还能识别更多类型的信息。在教育领域，AI正在帮助我们做一件非常重要的事情。智能阅卷I智能识别。提高批改效率。作业分析班级错题及时巩固，精准提升考试考试模块与题库完全打通，实现题库选题一键制卡，高效阅卷。考后即可生成校级、班级、个人三级分析报告，自动分析班级、个人知识薄弱项，完成数据沉淀，形成教师和学生档案，实现教师精准教，学生个性学、个性化学习报告。个性化学习报告基于作业或考试的数据，依靠学科网海量资源，采用AI算法加老师助力加专家诊断三步诊疗法，为师生动态生成相应的个性化报告。学科网一直秉承精诚合作，成就客户的企业文化，致力于帮助学校管理者实时了解教学动态，科学决策，帮助老师轻松应对授课、作业和考试，帮助学生在系统的指导下高效学习，个性化提升学科成绩。一卷通基于智能题库的精准教学方案。这就是一种基于计算机视觉的应用。计算机视觉还能看懂我们的动作，比如在操场上摄像机正在拍摄同学们做体操，判断动作是否标准，这其实就是计算机视觉姿态识别的应用。回到教室里，AI又能做些什么呢？当老师在智能黑板上书写时，AI可以实时识别文字内容，自动整理笔记，方便学生复习。辅助课堂摄像头可以利用姿态识别、人脸识别技术捕捉学生的听讲状态，比如是否专注，是否打瞌睡。再比如在绿化校园的草地中有一朵美丽的小花，你想知道它的名字只要用手机扫一扫。AI可以通过物体识别技术快速判断花的品种。智能垃圾桶能快速判断垃圾的类型。在前面的学习中，我们初步认识了计算机视觉在校园和生活中的应用，接下来让我们一起了解计算机视觉的工作流程，第一步，外界景物数字化。第二步，数字化图像处理。第三步，图像分析与理解。第四步，实现机器视觉。每一个环节的具体含义在后续的学习中我们将更清晰的说明，这里我们只做初步感知。在校园生活中，这项技术也有非常实用价值的应用。比如在校园垃圾投放口部署摄像头，请绘制一张简易流程图，用于说明如何通过机器视觉智能识别垃圾类型的实现过程。那聪明垃圾桶到底是怎么工作的呢？首先我们把垃圾扔进投放口，接着摄像头会拍一张照片，把垃圾拍下来。然后垃圾桶的大脑开始工作了，他会分析这张图片，看看垃圾长什么样。接下来他就能分辨出垃圾的种类，这是塑料瓶是不是可回收，这是剩菜剩饭是不是厨余垃圾。最后他会告诉自己该把垃圾送到哪一个垃圾桶里。这一节课我们围绕AI视觉之旅主要学习了五大核心内容，人脸识别的应用、人脸识别的概念、人脸识别的特征、人脸识别的安全性。感知了其他计算机视觉技术及其应用。接下来进入我们的智慧挑战时间，来看看大家对AI视觉知识掌握的怎么样。第一题，单选题，下列哪一项不是计算机视觉应用之一？答案选D人脸识别、花卉识别、3D追踪都是计算机视觉技术的应用，语音助手不需要通过摄像头采集图像信息，因此不属于计算机视觉技术应用。第二题判断题，计算视觉只能处理二维图像，不能处理三维物体。这个描述是正确的还是错误的？答案是错的。计算机视觉能处理二维图像，也能处理三维物体。刚才我们完成了智慧挑战，相信大家对计算机视觉有了更深的理解。其实在运动项目中，计算机视觉技术的应用也非常广泛。甚至在我们熟悉的比赛中就能见到他们的身影。在网球比赛中，AI摄像头可以实时追踪球的轨迹，判断球是否出界。在游泳比赛中，计算机视觉可以分析选手的起跳、转身和划水动作。在击剑比赛中，AI通过高速摄像识别运动员的初见动作，判断击打的准确性，提高裁判判决的精准度。还有更多计算机视觉在奥运会上的应用，等待同学们去发现。好，同学们，今天我们的AI视觉之旅就到这里。感谢大家的认真聆听和积极思考，我们下节课再见。