第15课 面容钥匙显智能（课件）2025-2026学年人教版初中信息科技八年级全一册

该初中信息科技课件聚焦人脸识别技术原理、“刷脸开锁”系统构成及AI与物联网结合的智能应用。课堂从传统钥匙到生物识别的演进导入，通过对比机械钥匙、电子卡片等特点，搭建从生活经验到技术原理的学习支架。 其亮点在于理论与实践深度融合，通过建立人脸库、实时检测等实践活动培养数字化学习与创新能力，结合隐私风险讨论强化信息社会责任。采用互动任务（描述同桌五官）和项目式学习（设计刷脸签到机），学生提升技术应用与创新思维，教师可依托结构化资源高效开展高阶实践教学。

第15课面容钥匙显智能 当AI遇见物联网—解锁未来生活 八年级信息科技·第三单元高阶实践 识别 识别 传统信息科技·第三单元高阶实践 智能门锁 第15课面容钥匙显智能 当AI遇见物联网一解锁未来生活 八年级信息科技·第三单元高阶实践 识别 识别 传统信息科技·第三单元高阶实践 智能门锁 本节课我们将探索： L 了解人脸识别技术的 体验并理解机器是如何 基本原理与过程 “看“和“认”人脸的 探究“刷脸开锁”系统的 感受人工智能与物联网 构成与实现思路 结合带来的智能生活 从钥匙、卡片到…你的脸 0 000000800D0006w0 e o C O 机械钥匙： 电子卡片： 远程控制： 生物识别： 实体金属钥匙图标。 RFID门禁卡图标。 手机APP图标控制门锁。 人脸图标。 (特点：易丢、可复制) (特点：易管理、需携带) (特点：便捷、需网络) (特点：无感、安全、便捷) 我们的脸，如何成为一把独一无二的“钥匙”？ 机器是如何“认人"的？ ① 人脸检测： 特征提取：在框出的人脸上 特征编码：将特征点地图转换为 摄像头画面中出现一个人 标出关键特征点（如眼角、鼻尖、 独一无二的数字编码（特征向量）。 系统用绿色框框出人脸区域。 嘴角等)，形城一张“特征点地图”。 显示为一串长长的数字。 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 01 00 000 0 0 01 8 00 000 0 01 01 01 0 000111 21 1 121 0110 0111 110 000021111 000011012101 000100011111 11 11 4. 匹配批对：将现场提取的数字编码，与预先存储的“人脸库”中的编码进行比对计算。 人脸库 0 000 0 00 0 0 0 0 张三 识别失败 000 000 000 8 101111 0111 00010 0101 身份判定：如果找到相似度极高的编码，则识别成功，显示“张三”； 0 1 0 0 0 否则，识别失败。 就像警察通过 “拼图” (特征点)来比对通缉犯照片。 你是如何认出好朋友的？ 特征 课堂互动任务，请观察同桌的五官，尝试用关键词描述。 部位 关键词 眉毛：浓密、纤细、平直、上扬： 纤细 眼睛：大眼睛、双眼皮、眼间距：： 鼻子 鼻子：高鼻梁、鼻头大小 嵴唇 嘴巴：嘴唇厚薄、嘴角弧度 方形 脸型：圆形、方形、瓜子脸： 瓜子脸 揭标： 我们也是通过抓住这些关键特征的组合来识别人脸的。机器做的和我们类似，只是更精确、量化。 让机器“亲眼”看看我们 打开平台： 浏览器图标，访问人脸识别网页 照片入 建立人脸库： 数据库 上传自己或小组成员的多张照片（不同角度、表情） “侧脸、戴眼镜、做鬼脸会影响识别 吗？“机器识别和我们的观察，哪个 更快更准？” 3 实时识别： 点击“开始识别”，摄像头开启，将面部对准 ●90 查看结果： 平台显示识别出的姓名或“未知” ●构建一个“刷脸开门”的系统 摄像头集 本地计算：人脸识别平台 (或AI摄像头) 人脸图像 特征提取/比对 进行特征提取与比对 “open"指令 指令发布：识别成功（如“主人”） 人脸图像 通过MQT协议向服务器发布 “开锁”指令 AI计算单位 MQTT传输 门锁端订阅该主题， 应用层 收到指令后，控制舵 机执行开锁动作 飘 舵机转动 连接我们的“智能之眼”与“智能之手” 识别端： 执行端：主控板连接舵机。 USB摄像头连接笔记本 主控板通过WiF连接笔记 运行网页版人脸识别平台 本热点，并订阅MQTT主题 执行端：主控板连接舵机。 主控板通过WF连接笔记 本热点，并订阅MQTT主题 联动： 识别平台识别成功后，调用MQT接口， 向特定主题发布消息 中心：笔记本电脑（开启移动热点， 本课中，人脸识别计算在笔记本（或在线平台）完成，主控板只负责接收最终指 运行SloT作为本地MQTT服务器) 令并执行 一次优雅的“刷脸开门” 主控板（门锁端）订阅该 主题，收到消息 ,解析 并判断status=1 e 用户站在摄像头前 人脸识别平台检测并框出人 脸，进行特征提取与比对 主控板控制舵机转动， 识别成功（显示“欢迎， 门锁打开 主人”) MQTT服务器接收并转发消息 平台通过MQT发布消息 片刻后， [“status":1} 舵机自动回位（模拟关门）