AI助力垃圾分类初探图像识别(上)小学六年级信息技术PPT课件
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AI助力垃圾分类
——初探图像识别
教学目标 知识与技能： 1.了解图像分类的概念及其工作流程。 2.了解图像识别技术在生活中的实际应用场景。 过程与方法： 1.通过人识别图像的过程理解计算机识别图像。 2.通过自主学习微课视频的方法，掌握调试机械臂Magician Lite的坐标定位的 方法。 3.通过自主探究，了解图像模型训练的方法，体会图像识别技术的原理。
步骤四：图像分类
分类就是把特征提取步骤提取到的图像特征参数和数据库中所有可用参数进 行匹配、比对，并完成判断和分类的过程。
课程任务单
总目标：实现机械臂的垃圾分类功能，体会图 像采集与训练的过程。
材料清单 ：越疆机械臂Magician Lite 四大类型的垃圾桶 垃圾小卡片 一个待完善的程序
认识机械臂
机械臂操作
思考与发现
对于不同的图像，机器如何做到精准分 类呢？
数据标注师
数据标注师的工作是教会AI认识数据， 有了足够多、足够好的数据，AI才能学会像人 一样去感知、思考和决策，更好地为人类服务。
ImageNet数据集
图片标签
包含1400多万幅图片，涵盖2万多个 类别。
关于图像分类、定位、检测等研究工 作大多基于此数据集展开，几乎成为了目 前深度学习图像领域算法性能检验的“标 准”数据集。
步骤一：图像采集
成像设备
物体发出或 反射的光线
照相机 摄像机
扫描仪
图像采集
图像保存
步骤二：图像预处理
图像质量的好坏直接影响图像分类的准确度，需要对图像进行预处理，将图像转化 成便于提取相关特征的形式。
步骤三：特征提取
人在识别图像的时候， 会首先记住图像的主要特征， 正是这些特征让不同的图像 区分开来。
2、在图像识别过程中，如果加入手或者其他物体是否会影响检测效果？ 会。
3、 如果是立体的物体，会因为什么原因形成差异很大的图像，给计算机进行 准确识别增加难度呢？
辩一辩
如果是立体的物体，会因为什么原 因形成差异很大的图像，给计算机进行 准确识别增加难度呢？
辩一辩
拍摄角度不同
辩一辩
光线条件不同
物体形态不同
开 机
机械臂 解锁键
观看具体的微课视频
摄像头
认识机械臂
吸取卡 片的吸 盘
抓取垃圾 的柔性爪 子
课程任务单
任务指引：
1、观看微课视频《机械臂定位视频》，能够改变程序中的机械臂位置： ①摄像机拍摄卡片位置； ②机械臂拾取垃圾卡片位置； ③机械臂投放垃圾桶的位置。
2、观看微课视频《图像模型训练》，每小组至少分类2种类型的垃圾，并添 加至少4张图片。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
图像分类概述
什么是图像分类？
图像分类是指计算机等设备接收到一个 输入的图像后，输出对该图像内容分类的 描述。
人类/ 计算机
图像分类的工作流程
图像分类可以分为图像采集、预处理、特征提取、图像分类 四部分。其过程如下图所示。
图像采集
预处理
特征提取
颜色
草莓 特征
纹理
图像分类
草莓 类型
成熟草莓
不成熟草莓
3、调试程序直到成功让机械臂完成垃圾分类任务。
课程任务单
探究任务：
1、在图像模型训练过程中，每张垃圾卡片，需要拍摄几张照片？每张照片的 方向需要不一样吗？
2、在图像识别过程中，如果加入手或者其他物体是否会影响检测效果？
3、 如果是立体的物体，会因为什么原因形成差异很大的图像，给计算机进行 准确识别增加难度呢？
快问 快答
来自垃圾分类的拷问 ——
你，是什么垃圾？
垃圾分类的困惑
时间 精力
每人每天产生约1公斤垃圾 每天共产生2.85万吨生活垃圾
但，遇到了这些问题……
分类 错误
设立问题
思考与发现
人垃圾分类的过程
看到垃圾 利用知识经验 思考判断垃圾类型 扔到对应的垃圾桶中
机器人垃圾分类的过程
摄像头拍摄
判断 垃圾类型
拓展延申
赏花识花APP
拓展延申
交 通 领 域
拓展延申
医 学 领 域
拓展延申
电 子 商 务 领 域
请以小组为单位，完成课程任务单！
图像采集与训练
图像采集
图像训练
测试图像类型
小结 图像采集与训练过程
添加特征 及数据
训练模型
测试准确 率并保存 分类模型
课程任务单
探究任务：
1、在图像模型训练过程中，每张垃圾卡片，需要拍摄几张照片？每张照片的 方向需要不一样吗？拍摄一张即可，机器可以识别各个方向的照片。
——初探图像识别
教学目标 知识与技能： 1.了解图像分类的概念及其工作流程。 2.了解图像识别技术在生活中的实际应用场景。 过程与方法： 1.通过人识别图像的过程理解计算机识别图像。 2.通过自主学习微课视频的方法，掌握调试机械臂Magician Lite的坐标定位的 方法。 3.通过自主探究，了解图像模型训练的方法，体会图像识别技术的原理。
步骤四：图像分类
分类就是把特征提取步骤提取到的图像特征参数和数据库中所有可用参数进 行匹配、比对，并完成判断和分类的过程。
课程任务单
总目标：实现机械臂的垃圾分类功能，体会图 像采集与训练的过程。
材料清单 ：越疆机械臂Magician Lite 四大类型的垃圾桶 垃圾小卡片 一个待完善的程序
认识机械臂
机械臂操作
思考与发现
对于不同的图像，机器如何做到精准分 类呢？
数据标注师
数据标注师的工作是教会AI认识数据， 有了足够多、足够好的数据，AI才能学会像人 一样去感知、思考和决策，更好地为人类服务。
ImageNet数据集
图片标签
包含1400多万幅图片，涵盖2万多个 类别。
关于图像分类、定位、检测等研究工 作大多基于此数据集展开，几乎成为了目 前深度学习图像领域算法性能检验的“标 准”数据集。
步骤一：图像采集
成像设备
物体发出或 反射的光线
照相机 摄像机
扫描仪
图像采集
图像保存
步骤二：图像预处理
图像质量的好坏直接影响图像分类的准确度，需要对图像进行预处理，将图像转化 成便于提取相关特征的形式。
步骤三：特征提取
人在识别图像的时候， 会首先记住图像的主要特征， 正是这些特征让不同的图像 区分开来。
2、在图像识别过程中，如果加入手或者其他物体是否会影响检测效果？ 会。
3、 如果是立体的物体，会因为什么原因形成差异很大的图像，给计算机进行 准确识别增加难度呢？
辩一辩
如果是立体的物体，会因为什么原 因形成差异很大的图像，给计算机进行 准确识别增加难度呢？
辩一辩
拍摄角度不同
辩一辩
光线条件不同
物体形态不同
开 机
机械臂 解锁键
观看具体的微课视频
摄像头
认识机械臂
吸取卡 片的吸 盘
抓取垃圾 的柔性爪 子
课程任务单
任务指引：
1、观看微课视频《机械臂定位视频》，能够改变程序中的机械臂位置： ①摄像机拍摄卡片位置； ②机械臂拾取垃圾卡片位置； ③机械臂投放垃圾桶的位置。
2、观看微课视频《图像模型训练》，每小组至少分类2种类型的垃圾，并添 加至少4张图片。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
图像分类概述
什么是图像分类？
图像分类是指计算机等设备接收到一个 输入的图像后，输出对该图像内容分类的 描述。
人类/ 计算机
图像分类的工作流程
图像分类可以分为图像采集、预处理、特征提取、图像分类 四部分。其过程如下图所示。
图像采集
预处理
特征提取
颜色
草莓 特征
纹理
图像分类
草莓 类型
成熟草莓
不成熟草莓
3、调试程序直到成功让机械臂完成垃圾分类任务。
课程任务单
探究任务：
1、在图像模型训练过程中，每张垃圾卡片，需要拍摄几张照片？每张照片的 方向需要不一样吗？
2、在图像识别过程中，如果加入手或者其他物体是否会影响检测效果？
3、 如果是立体的物体，会因为什么原因形成差异很大的图像，给计算机进行 准确识别增加难度呢？
快问 快答
来自垃圾分类的拷问 ——
你，是什么垃圾？
垃圾分类的困惑
时间 精力
每人每天产生约1公斤垃圾 每天共产生2.85万吨生活垃圾
但，遇到了这些问题……
分类 错误
设立问题
思考与发现
人垃圾分类的过程
看到垃圾 利用知识经验 思考判断垃圾类型 扔到对应的垃圾桶中
机器人垃圾分类的过程
摄像头拍摄
判断 垃圾类型
拓展延申
赏花识花APP
拓展延申
交 通 领 域
拓展延申
医 学 领 域
拓展延申
电 子 商 务 领 域
请以小组为单位，完成课程任务单！
图像采集与训练
图像采集
图像训练
测试图像类型
小结 图像采集与训练过程
添加特征 及数据
训练模型
测试准确 率并保存 分类模型
课程任务单
探究任务：
1、在图像模型训练过程中，每张垃圾卡片，需要拍摄几张照片？每张照片的 方向需要不一样吗？拍摄一张即可，机器可以识别各个方向的照片。