新川教版（2019）信息技術(shù)八年級(jí)上冊(cè) 第2單元 讓機(jī)器認(rèn)識(shí)我 知識(shí)點(diǎn)+練習(xí)（學(xué)生版+解析版）

八年級(jí)上冊(cè)

第二單元讓機(jī)器認(rèn)識(shí)我

一、教材體系

如何“初識(shí)”人臉

“初識(shí)”人臉

人臉定位

如何從圖片“認(rèn)識(shí)”

一個(gè)人

讓機(jī)器認(rèn)識(shí)我r“認(rèn)識(shí)”一個(gè)人

識(shí)別訓(xùn)練

如何從圖片“認(rèn)出”

一個(gè)人

“認(rèn)出”一個(gè)人識(shí)別預(yù)測(cè)

人臉識(shí)別技術(shù)的

t應(yīng)用

二'知識(shí)點(diǎn)

1.了解人臉定位的基本過程。（人臉定位首先要判斷在檢測(cè)的圖片或場(chǎng)景中是否存在人臉，如果存在人臉，

則給出人臉的位置、大小信息，再將信息標(biāo)注在圖片上。了解OpenCV是一個(gè)關(guān)于圖像處理的庫(kù)，人臉識(shí)別，

無(wú)人駕駛等有關(guān)圖像的事情都可以讓它來幫忙。安裝OpenCV也很簡(jiǎn)單，只需要在命令行（win+R）中直接

輸入命令pipinstallopencv-python后按一下回車鍵就開始下載安裝了。）。

2.了解分類器的作用。（Haar分類器可以簡(jiǎn)單理解為計(jì)算機(jī)識(shí)別事物的一種工具。認(rèn)識(shí)并會(huì)用人臉分類器

haarcascade_frontalface_default.xml來進(jìn)行人臉識(shí)別。特別注意，分類器文件和圖像文件要和代碼文件處于

同級(jí)目錄才能正確運(yùn)行!）。

3.體驗(yàn)人臉定位。（修改標(biāo)注形狀：改變標(biāo)注形狀，只需要把倒數(shù)第四行方框代碼修改成圓形框代碼就可以

T,圓形框的方法為circle。修改標(biāo)注顏色：通過繪制形狀函數(shù)中的顏色參數(shù)修改就可以改變標(biāo)注顏色了。

更多人臉部位定位：眼睛定位。）

代碼中出現(xiàn)的函數(shù)參數(shù)解釋：

imread（讀入的圖像文件）

cvtColor（圖像對(duì)如狀態(tài)碼或轉(zhuǎn)換指令）

CascadeClassifier（分類器路徑）

detectMultiScale（灰度圖像對(duì)象，可選參數(shù)）

4.了解機(jī)器學(xué)習(xí)的過程。（首先我們讓計(jì)算機(jī)知道我們要對(duì)誰(shuí)進(jìn)行訓(xùn)練，（本次課程選用的是中國(guó)航天之父

錢學(xué)森年輕時(shí)的照片和中國(guó)近代力學(xué)之父錢偉長(zhǎng)年輕時(shí)的照片作為訓(xùn)練圖像素材。）然后調(diào)用我們安裝好的

擴(kuò)展模塊中的LBPH識(shí)別器提供的訓(xùn)練函數(shù)。最后就會(huì)得到一個(gè)關(guān)于訓(xùn)練好的樣本，這個(gè)樣本中就包含了訓(xùn)

練圖像的特征。在使用LBPH之前先要安裝相關(guān)擴(kuò)展庫(kù)（安裝命令pipinstallopencv-contirb-python）。）

5.了解基于圖片的人臉識(shí)別訓(xùn)練過程。（首先要引入模塊，讀入訓(xùn)練用的兩張圖片，設(shè)置標(biāo)簽為“0”，然后

加入LBPH識(shí)別器進(jìn)行識(shí)別訓(xùn)練。人臉圖片標(biāo)簽的作用在于：將人臉圖片進(jìn)行分類，同一個(gè)人的人臉圖片設(shè)

置相同的標(biāo)簽，這樣方便標(biāo)識(shí)出不同的人臉數(shù)據(jù)。多個(gè)不同的人臉識(shí)別訓(xùn)練與單個(gè)人臉識(shí)別訓(xùn)練的原理相

同，區(qū)別在于添加訓(xùn)練圖片時(shí)選用不同人的照片。）

6.體驗(yàn)基于視頻的人臉識(shí)別訓(xùn)練。（首先我們使用程序調(diào)用計(jì)算機(jī)攝像頭的相關(guān)接口獲得攝像頭中的圖像信

息。然后識(shí)別每一幅圖像中的人臉并灰度化存入指定的文件夾“Facedata”，在信息采集完畢后（1000張圖

像）就可以依照前面類似的步驟進(jìn)行統(tǒng)一訓(xùn)練。最后會(huì)得到一個(gè)trainer.yml人臉模型文件。）

7.了解基于圖片的人臉識(shí)別預(yù)測(cè)。（第一步就是讓計(jì)算機(jī)拿到測(cè)試圖像，然后調(diào)用predict函數(shù)，該函數(shù)會(huì)

返回對(duì)應(yīng)標(biāo)訓(xùn)練人臉標(biāo)簽和置信度。其中置信度為。時(shí)表示完全吻合。最后輸出這兩個(gè)返回值來判斷識(shí)別

情況。putText函數(shù)可以幫我們?cè)趫D片上標(biāo)注出人名。）

8.體驗(yàn)基于視頻的人臉識(shí)別預(yù)測(cè)過程。（把輸入的預(yù)測(cè)圖片改為視頻中每一幅捕獲的圖像就可以了，然后再

把預(yù)測(cè)信息標(biāo)注出來。）

9,了解人臉識(shí)別技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域。（人臉識(shí)別技術(shù)具有識(shí)別精度高、使用方便、識(shí)別速度快等特點(diǎn)，已廣泛應(yīng)

用于我們的工作生活中。①單人識(shí)別：用戶提前上傳個(gè)人照片存儲(chǔ)于系統(tǒng)中，每次驗(yàn)證時(shí)，實(shí)時(shí)拍照與系

統(tǒng)中存儲(chǔ)的照片信息進(jìn)行對(duì)比，進(jìn)而確定“你是不是你”。如刷臉支付、酒店入住登記、考試身份核驗(yàn)等應(yīng)

用場(chǎng)景。②多人識(shí)別：對(duì)場(chǎng)景內(nèi)所有人進(jìn)行面部識(shí)別并與人像數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行比對(duì)，比如刷臉考勤、公安機(jī)關(guān)

追逃等。）

練習(xí)題

一、單選題

1、OpenCV可以用來（）。

A.畫圖

B.生成隨機(jī)數(shù)

C.生成驗(yàn)證碼

D.人臉定位

2、以下分類器中（）是人臉分類器。

A.haarcascade_frontalface_altB.haarcascade_frontalface_alt2

C.haarcascade_frontalface_defaultD.haarcascade_lefteye_2splits

3、對(duì)人臉進(jìn)行定位標(biāo)注，先要引入（）模塊，讀入待標(biāo)注圖片并做相應(yīng)處理，再加載Haar人臉分

類器定位人臉，最后在圖中標(biāo)注出人臉。

A.turtleB.OpenCVC.randomD.pytorch

4、人臉標(biāo)注框代碼里面出現(xiàn)的（x,y）和（x+w,y+h）,是（）的坐標(biāo)位置。

A.方框B.圓形框C.矩形框D.棱形框

5、人臉標(biāo)注框代碼里面出現(xiàn)的（255,255,0）是標(biāo)注框的（）。

A.形狀B.顏色

C.大小D.粗細(xì)

6、基于圖片的人臉識(shí)別訓(xùn)練過程（）是正確的。

A.輸入訓(xùn)練圖片、機(jī)器訓(xùn)練、獲得特征B.機(jī)器訓(xùn)練、獲得特征、輸入訓(xùn)練圖片

C.獲得特征、輸入訓(xùn)練圖片、機(jī)器訓(xùn)練D.獲得特征、機(jī)器訓(xùn)練、輸入訓(xùn)練圖片

7、import的作用是（）。

A.引入B.獲取

C.打印D.輸出

8、基于圖片的人臉識(shí)別預(yù)測(cè)的過程（）是正確的。

A.輸入測(cè)試圖片、識(shí)別預(yù)測(cè)、輸出預(yù)測(cè)結(jié)果B.輸出預(yù)測(cè)結(jié)果、輸入測(cè)試圖片、識(shí)別預(yù)測(cè)

C.識(shí)別預(yù)測(cè)、輸出預(yù)測(cè)結(jié)果、輸入測(cè)試圖片D.輸出預(yù)測(cè)結(jié)果、識(shí)別預(yù)測(cè)、輸入測(cè)試圖片

9、圖片標(biāo)注人名的主要過程（）是正確的。

A.圖片人臉定位、人臉訓(xùn)練識(shí)別、身份標(biāo)注B.身份標(biāo)注、人臉訓(xùn)練識(shí)別、圖片人臉定位

C.人臉訓(xùn)練識(shí)別、身份標(biāo)注、圖片人臉定位D.身份標(biāo)注、圖片人臉定位、人臉訓(xùn)練識(shí)別

、多選題

1、OpenCV可以用于（）。

A、人臉定位B、行為識(shí)別C、動(dòng)作跟蹤D、畫圖

2、我們需要將（）放到同一文件夾中。

A、需要用到的分類器文件B、測(cè)試圖片C、人臉定位標(biāo)注程序代碼D、本程序代碼

3、以下選項(xiàng)中（）屬于人臉識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用。

A、刷臉支付B、酒店入住登記C、考試身份核驗(yàn)D、刷臉借書

三'填空題

1、人臉定位首先要判斷在檢測(cè)的圖片或場(chǎng)景中是否存在人臉，如果存在人臉，則給出人臉的位置、大小信

息，再將信息在圖片上。

歷年真題

多選題

1、人臉識(shí)別廣泛應(yīng)用于我們的工作生活中，以下屬于單人識(shí)別的應(yīng)用場(chǎng)景有（）

A、刷臉支付B、考試身份核驗(yàn)

C、公安機(jī)關(guān)追逃D、酒店入住登記

2、對(duì)人臉進(jìn)行定位標(biāo)注的主要步驟有哪些？（）

A、人臉定位并標(biāo)注

B、人臉分類器

C、讀入圖片并做相應(yīng)處理

D、引入OpenCV模塊

判斷題

1、在運(yùn)行人臉識(shí)別程序時(shí)，confidence是置信度評(píng)分，置信度越高，表示相似度越高。（)

2、haar分類器是用來定位人臉的。（）

八年級(jí)上冊(cè)

第二單元讓機(jī)器認(rèn)識(shí)我

一、教材體系

如何“初識(shí)”人臉

“初識(shí)”人臉

人臉定位

如何從圖片“認(rèn)識(shí)”

一個(gè)人

讓機(jī)器認(rèn)識(shí)我r“認(rèn)識(shí)”一個(gè)人

識(shí)別訓(xùn)練

如何從圖片“認(rèn)出”

一個(gè)人

“認(rèn)出”一個(gè)人識(shí)別預(yù)測(cè)

人臉識(shí)別技術(shù)的

t應(yīng)用

二'知識(shí)點(diǎn)

1.了解人臉定位的基本過程。（人臉定位首先要判斷在檢測(cè)的圖片或場(chǎng)景中是否存在人臉，如果存在人臉，

則給出人臉的位置、大小信息，再將信息標(biāo)注在圖片上。了解OpenCV是一個(gè)關(guān)于圖像處理的庫(kù)，人臉識(shí)別，

無(wú)人駕駛等有關(guān)圖像的事情都可以讓它來幫忙。安裝OpenCV也很簡(jiǎn)單，只需要在命令行（win+R）中直接

輸入命令pipinstallopencv-python后按一下回車鍵就開始下載安裝了。）。

2.了解分類器的作用。（Haar分類器可以簡(jiǎn)單理解為計(jì)算機(jī)識(shí)別事物的一種工具。認(rèn)識(shí)并會(huì)用人臉分類器

haarcascade_frontalface_default.xml來進(jìn)行人臉識(shí)別。特別注意，分類器文件和圖像文件要和代碼文件處于

同級(jí)目錄才能正確運(yùn)行!）。

3.體驗(yàn)人臉定位。（修改標(biāo)注形狀：改變標(biāo)注形狀，只需要把倒數(shù)第四行方框代碼修改成圓形框代碼就可以

T,圓形框的方法為circle。修改標(biāo)注顏色：通過繪制形狀函數(shù)中的顏色參數(shù)修改就可以改變標(biāo)注顏色了。

更多人臉部位定位：眼睛定位。）

代碼中出現(xiàn)的函數(shù)參數(shù)解釋：

imread（讀入的圖像文件）

cvtColor（圖像對(duì)如狀態(tài)碼或轉(zhuǎn)換指令）

CascadeClassifier（分類器路徑）

detectMultiScale（灰度圖像對(duì)象，可選參數(shù)）

4.了解機(jī)器學(xué)習(xí)的過程。（首先我們讓計(jì)算機(jī)知道我們要對(duì)誰(shuí)進(jìn)行訓(xùn)練，（本次課程選用的是中國(guó)航天之父

錢學(xué)森年輕時(shí)的照片和中國(guó)近代力學(xué)之父錢偉長(zhǎng)年輕時(shí)的照片作為訓(xùn)練圖像素材。）然后調(diào)用我們安裝好的

擴(kuò)展模塊中的LBPH識(shí)別器提供的訓(xùn)練函數(shù)。最后就會(huì)得到一個(gè)關(guān)于訓(xùn)練好的樣本，這個(gè)樣本中就包含了訓(xùn)

練圖像的特征。在使用LBPH之前先要安裝相關(guān)擴(kuò)展庫(kù)（安裝命令pipinstallopencv-contirb-python）。）

5.了解基于圖片的人臉識(shí)別訓(xùn)練過程。（首先要引入模塊，讀入訓(xùn)練用的兩張圖片，設(shè)置標(biāo)簽為“0”，然后

加入LBPH識(shí)別器進(jìn)行識(shí)別訓(xùn)練。人臉圖片標(biāo)簽的作用在于：將人臉圖片進(jìn)行分類，同一個(gè)人的人臉圖片設(shè)

置相同的標(biāo)簽，這樣方便標(biāo)識(shí)出不同的人臉數(shù)據(jù)。多個(gè)不同的人臉識(shí)別訓(xùn)練與單個(gè)人臉識(shí)別訓(xùn)練的原理相

同，區(qū)別在于添加訓(xùn)練圖片時(shí)選用不同人的照片。）

6.體驗(yàn)基于視頻的人臉識(shí)別訓(xùn)練。（首先我們使用程序調(diào)用計(jì)算機(jī)攝像頭的相關(guān)接口獲得攝像頭中的圖像信

息。然后識(shí)別每一幅圖像中的人臉并灰度化存入指定的文件夾“Facedata”，在信息采集完畢后（1000張圖

像）就可以依照前面類似的步驟進(jìn)行統(tǒng)一訓(xùn)練。最后會(huì)得到一個(gè)trainer.yml人臉模型文件。）

7.了解基于圖片的人臉識(shí)別預(yù)測(cè)。（第一步就是讓計(jì)算機(jī)拿到測(cè)試圖像，然后調(diào)用predict函數(shù)，該函數(shù)會(huì)

返回對(duì)應(yīng)標(biāo)訓(xùn)練人臉標(biāo)簽和置信度。其中置信度為。時(shí)表示完全吻合。最后輸出這兩個(gè)返回值來判斷識(shí)別

情況。putText函數(shù)可以幫我們?cè)趫D片上標(biāo)注出人名。）

8.體驗(yàn)基于視頻的人臉識(shí)別預(yù)測(cè)過程。（把輸入的預(yù)測(cè)圖片改為視頻中每一幅捕獲的圖像就可以了，然后再

把預(yù)測(cè)信息標(biāo)注出來。）

9,了解人臉識(shí)別技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域。（人臉識(shí)別技術(shù)具有識(shí)別精度高、使用方便、識(shí)別速度快等特點(diǎn)，已廣泛應(yīng)

用于我們的工作生活中。①單人識(shí)別：用戶提前上傳個(gè)人照片存儲(chǔ)于系統(tǒng)中，每次驗(yàn)證時(shí)，實(shí)時(shí)拍照與系

統(tǒng)中存儲(chǔ)的照片信息進(jìn)行對(duì)比，進(jìn)而確定“你是不是你”。如刷臉支付、酒店入住登記、考試身份核驗(yàn)等應(yīng)

用場(chǎng)景。②多人識(shí)別：對(duì)場(chǎng)景內(nèi)所有人進(jìn)行面部識(shí)別并與人像數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行比對(duì)，比如刷臉考勤、公安機(jī)關(guān)

追逃等。）

練習(xí)題

一、單選題

1、OpenCV可以用來（）。

A.畫圖

B.生成隨機(jī)數(shù)

C.生成驗(yàn)證碼

D.人臉定位

【答案】D

【解析】OpenCV可以處理很多計(jì)算機(jī)視覺方面的任務(wù)，人臉定位就要靠它（見課本47頁(yè)），因此選項(xiàng)D

正確。

2、以下分類器中（）是人臉分類器。

A.haarcascade_frontalface_altB.haarcascade_frontalface_alt2

C.haarcascade_frontalface_defaultD.haarcascade_lefteye_2splits

【答案】C

【解析】安裝OpenCV以后，在相應(yīng)的目錄下就有OpenCV自帶的Haar分類器文件，這些文件是XML格式

的文檔。在這些分類器中會(huì)用到haarcascade_frontalface_default.xml,接下來我們就用Haar分類器來定位

人臉（見課本48頁(yè)）。因此選項(xiàng)C正確。

3、對(duì)人臉進(jìn)行定位標(biāo)注，先要引入（）模塊，讀入待標(biāo)注圖片并做相應(yīng)處理，再加載Haar人臉分

類器定位人臉，最后在圖中標(biāo)注出人臉。

A.turtleB.OpenCVC.randomD.pytorch

【答案】B

【解析】對(duì)人臉進(jìn)行定位標(biāo)注，先要引入OpenCV模塊，讀入待標(biāo)注圖片并做相應(yīng)處理，再加載Haar人臉

分類器定位人臉，最后在圖中標(biāo)注出人臉（見課本48頁(yè)）。因此選項(xiàng)B正確。

4、人臉標(biāo)注框代碼里面出現(xiàn)的（x,y）和（x+w,y+h）,是（）的坐標(biāo)位置。

A.方框B.圓形框C.矩形框D.棱形框

【答案】A

【解析】人臉標(biāo)注框代碼里面出現(xiàn)的（x,y）和（x+w,y+h）,是方框的坐標(biāo)位置（見課本50頁(yè)）。因此選項(xiàng)A

正確。

5、人臉標(biāo)注框代碼里面出現(xiàn)的（255,255,0）是標(biāo)注框的（）。

A.形狀B.顏色

C.大小D.粗細(xì)

【答案】B

【解析】人臉標(biāo)注框代碼里面出現(xiàn)的（255,255,0）是標(biāo)注框的顏色（見課本50頁(yè)）。因此選項(xiàng)B正確。

6、基于圖片的人臉識(shí)別訓(xùn)練過程（）是正確的。

A.輸入訓(xùn)練圖片、機(jī)器訓(xùn)練、獲得特征B.機(jī)器訓(xùn)練、獲得特征、輸入訓(xùn)練圖片

C.獲得特征、輸入訓(xùn)練圖片、機(jī)器訓(xùn)練D.獲得特征、機(jī)器訓(xùn)練、輸入訓(xùn)練圖片

【答案】A

【解析】基于圖片的人臉識(shí)別訓(xùn)練過程：輸入訓(xùn)練圖片、機(jī)器訓(xùn)練、獲得特征（見課本54頁(yè)）。因此選項(xiàng)

A正確。

7>import的作用是（）。

A.引入B.獲取

C.打印D.輸出

【答案】A

【解析】import的作用是用來引入模塊，七年級(jí)就學(xué)過，這里是復(fù)習(xí)。因此選項(xiàng)A正確。

8、基于圖片的人臉識(shí)別預(yù)測(cè)的過程（）是正確的。

A.輸入測(cè)試圖片、識(shí)別預(yù)測(cè)、輸出預(yù)測(cè)結(jié)果B.輸出預(yù)測(cè)結(jié)果、輸入測(cè)試圖片、識(shí)別預(yù)測(cè)

C.識(shí)別預(yù)測(cè)、輸出預(yù)測(cè)結(jié)果、輸入測(cè)試圖片D.輸出預(yù)測(cè)結(jié)果、識(shí)別預(yù)測(cè)、輸入測(cè)試圖片

【答案】A

【解析】基于圖片的人臉識(shí)別預(yù)測(cè)的過程：輸入測(cè)試圖片、識(shí)別預(yù)測(cè)、輸出預(yù)測(cè)結(jié)果（見課本61頁(yè)）。因

此選項(xiàng)A正確。

9、圖片標(biāo)注人名的主要過程（）是正確的。

A.圖片人臉定位、人臉訓(xùn)練識(shí)別、身份標(biāo)注B.身份標(biāo)注、人臉訓(xùn)練識(shí)別、圖片人臉定位

C.人臉訓(xùn)練識(shí)別、身份標(biāo)注、圖片人臉定位D.身份標(biāo)注、圖片人臉定位、人臉訓(xùn)練識(shí)別

【答案】A

【解析】圖片標(biāo)注人名的主要過程：圖片人臉定位、人臉訓(xùn)練識(shí)別、身份標(biāo)注（見課本63頁(yè)）。因此選項(xiàng)

A正確。

二、多選題

1、OpenCV可以用于（）。

A、人臉定位B、行為識(shí)別C、動(dòng)作跟蹤D、畫圖

【答案】ABC

【解析】OpenCV除了用于人臉定位，還可以用于行為識(shí)別、動(dòng)作跟蹤等等，它的功能很強(qiáng)大（見課本47

頁(yè)）。因此選項(xiàng)ABC正確。

2、我們需要將（）放到同一文件夾中。

A、需要用到的分類器文件B、測(cè)試圖片C、人臉定位標(biāo)注程序代碼D、本程序代碼

【答案】ABCD

【解析】將需要用到的分類器文件、測(cè)試圖片與本程序代碼放到同一文件夾中（見課本49頁(yè)）。因此選項(xiàng)

ABCD正確。

3、以下選項(xiàng)中（