小學(xué) 粵教（B版）信息技術(shù) 六年級(jí) AI助力垃圾分類-初探圖像識(shí)別（上） 課件

1、快問(wèn)快答來(lái)自垃圾分類的靈魂拷問(wèn) 你，是什么垃圾？ 垃圾分類的困惑每人每天產(chǎn)生約1公斤垃圾深圳每天共產(chǎn)生2.85萬(wàn)噸生活垃圾需要11200輛垃圾車運(yùn)輸每家每戶都需要進(jìn)行垃圾分類但，遇到了這些問(wèn)題時(shí)間精力分類錯(cuò)誤設(shè)立問(wèn)題如何利用人工智能提升垃圾分類的效率？AI助力垃圾分類授 課 人：吳 雯初探圖像識(shí)別深圳市鹽田區(qū)外國(guó)語(yǔ)小學(xué)東和分校思考與發(fā)現(xiàn) 垃圾分類機(jī)器人怎么工作的呢？人垃圾分類的過(guò)程看到垃圾利用知識(shí)經(jīng)驗(yàn)思考判斷垃圾類型扔到對(duì)應(yīng)的垃圾桶中機(jī)器人垃圾分類的過(guò)程攝像頭拍攝判斷垃圾類型機(jī)械臂操作圖像識(shí)別技術(shù)思考與發(fā)現(xiàn)這是什么？對(duì)于不同的圖像，機(jī)器如何做到精準(zhǔn)分類呢？ 數(shù)據(jù)標(biāo)注師 AI數(shù)據(jù)標(biāo)注師是隨著人工

2、智能的發(fā)展出現(xiàn)的一個(gè)新興就業(yè)崗位。2020年2月，“人工智能訓(xùn)練師”正式成為新職業(yè)并納入國(guó)家職業(yè)分類目錄。數(shù)據(jù)采集和標(biāo)注是人工智能訓(xùn)練師的主要任務(wù)之一。數(shù)據(jù)標(biāo)注師的工作是教會(huì)AI認(rèn)識(shí)數(shù)據(jù)，有了足夠多、足夠好的數(shù)據(jù)，AI才能學(xué)會(huì)像人一樣去感知、思考和決策，更好地為人類服務(wù)。ImageNet數(shù)據(jù)集 包含1400多萬(wàn)幅圖片，涵蓋2萬(wàn)多個(gè)類別。 關(guān)于圖像分類、定位、檢測(cè)等研究工作大多基于此數(shù)據(jù)集展開(kāi)，幾乎成為了目前深度學(xué)習(xí)圖像領(lǐng)域算法性能檢驗(yàn)的“標(biāo)準(zhǔn)”數(shù)據(jù)集。圖片標(biāo)簽 圖像分類概述 圖像分類是指計(jì)算機(jī)等設(shè)備接收到一個(gè)輸入的圖像后，輸出對(duì)該圖像內(nèi)容分類的描述。什么是圖像分類？人類/計(jì)算機(jī)貓? 狗？圖像分

3、類的工作流程 圖像分類可以分為圖像采集、預(yù)處理、特征提取、圖像分類四部分。其過(guò)程如下圖所示。圖像采集預(yù)處理特征提取圖像分類 草莓特征顏色紋理 草莓類型成熟草莓不成熟草莓 步驟一：圖像采集物體發(fā)出或反射的光線成像設(shè)備照相機(jī)攝像機(jī)掃描儀圖像采集圖像保存 步驟二：圖像預(yù)處理 圖像質(zhì)量的好壞直接影響圖像分類的準(zhǔn)確度，需要對(duì)圖像進(jìn)行預(yù)處理，將圖像轉(zhuǎn)化成便于提取相關(guān)特征的形式。圖像預(yù)處理的方法有很多，例如去噪聲處理、去光照處理、灰度化、圖像分割等。 步驟三：特征提取 人在識(shí)別圖像的時(shí)候，會(huì)首先記住圖像的主要特征，正是這些特征讓不同的圖像區(qū)分開(kāi)來(lái)。 計(jì)算機(jī)在進(jìn)行圖像分類時(shí)也需要提取圖像的特征，例如圖像的顏色

4、、紋理、形狀等等，這個(gè)過(guò)程叫做圖像特征提取。 步驟四：圖像分類 分類就是把特征提取步驟提取到的圖像特征參數(shù)和數(shù)據(jù)庫(kù)中所有可用參數(shù)進(jìn)行匹配、比對(duì)，并完成判斷和分類的過(guò)程。課程任務(wù)單材料清單 ：越疆機(jī)械臂Magician Lite 四大類型的垃圾桶 垃圾小卡片 一個(gè)待完善的程序總目標(biāo)：實(shí)現(xiàn)機(jī)械臂的垃圾分類功能，體會(huì)圖像采集與訓(xùn)練的過(guò)程。認(rèn)識(shí)機(jī)械臂開(kāi)機(jī)機(jī)械臂解鎖鍵觀看具體的微課視頻攝像頭認(rèn)識(shí)機(jī)械臂吸取卡片的吸盤抓取垃圾的柔性爪子課程任務(wù)單任務(wù)指引：1、觀看微課視頻機(jī)械臂定位視頻，能夠改變程序中的機(jī)械臂位置： 攝像機(jī)拍攝卡片位置； 機(jī)械臂拾取垃圾卡片位置； 機(jī)械臂投放垃圾桶的位置。2、觀看微課視頻圖像

5、模型訓(xùn)練，每小組至少分類2種類型的垃圾，并添加至少4張圖片。3、調(diào)試程序直到成功讓機(jī)械臂完成垃圾分類任務(wù)。課程任務(wù)單探究任務(wù)：1、在圖像模型訓(xùn)練過(guò)程中，每張垃圾卡片，需要拍攝幾張照片？每張照片的方向需要不一樣嗎？2、在圖像識(shí)別過(guò)程中，如果加入手或者其他物體是否會(huì)影響檢測(cè)效果？3、 如果是立體的物體，會(huì)因?yàn)槭裁丛蛐纬刹町惡艽蟮膱D像，給計(jì)算機(jī)進(jìn)行準(zhǔn)確識(shí)別增加難度呢？請(qǐng)以小組為單位，完成課程任務(wù)單！圖像采集與訓(xùn)練圖像采集圖像訓(xùn)練測(cè)試圖像類型小結(jié)圖像采集與訓(xùn)練過(guò)程添加特征及數(shù)據(jù)訓(xùn)練模型測(cè)試準(zhǔn)確率并保存分類模型課程任務(wù)單探究任務(wù)：1、在圖像模型訓(xùn)練過(guò)程中，每張垃圾卡片，需要拍攝幾張照片？每張照片的方向需要不一樣嗎？2、在圖像識(shí)別過(guò)程中，如果加入手或者其他物體是否會(huì)影響檢測(cè)效果？3、 如果是立體的物體，會(huì)因?yàn)槭裁丛蛐纬刹町惡艽蟮膱D像，給計(jì)算機(jī)進(jìn)行準(zhǔn)確識(shí)別增加難度呢？拍攝一張即可，機(jī)器可以識(shí)別各個(gè)方向的照片。會(huì)。 辯一辯 如果是立體的物體，會(huì)因?yàn)槭裁丛蛐纬刹町?/p>