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视频标签：人工智能初步,人脸识别
所属栏目：信息技术优质课视频
视频课题：中图版高中信息技术课选修5人工智能初步1.3《人脸识别初探》天津市优课
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人脸识别初探
教学目标
（1）通过体验百度平台的人脸签到，利用百度AI开放平台中的人脸识别接口编写的人脸识别程序了解人脸识别过程中的原理步骤，掌握利用人脸识别解决问题的一般方法；（信息意识、计算思维）
（2）了解人脸识别的影响因素及其解决办法，理解技术背后的容错方法；（计算思维）
（3）了解人脸识别技术在日常生活和学习中的应用，并能对人工智能的发展提出应用和改进建议；（数字化学习与创新）
（4）提高在人脸识别技术应用过程中的安全意识，了解其安全隐患，能负责任、安全地使用人工智能解决生活问题。（信息意识、信息社会责任） 教学重点与难点
重点：人脸识别的原理及步骤
难点：人脸识别过程中的影响因素及其解决办法 教学过程设计 教学环节
教学内容
学生活动
设计意图
新课引入 现场体验一：“百度人脸会场签到”（通过APP和摄像头识别学生的人脸，提示姓名，将页面投在白板上）
体验现场人脸签到
激发学生的学习兴趣，体验利用人工智能解决实际问题的场景。
（一）理解人脸识别
思考一：
1.APP为什么能准确地识别对应的同学？
2.为什么有的同学没有被识别出来呢？为什么有的同学识别错误呢？
3.有了预先录入的信息以及现场拍摄到的人脸之后，怎样判定你就是你？
积极思考，提出自己的猜想。
引导学生思考刷脸验证的原理
带着疑问自学微课，内容为：人脸识别的原理步骤
自主学习微课
带着疑问学习，有助于加深理解
学习检测：根据微课中的内容，完成连线题。
学生在白板上进行互动，完成人脸识别步骤的连线题。
通过练习题，巩固在微课中学习的人脸识别步骤，为后续的进一步学习奠定基础
人脸识别小结：
第一步，检测图片中的人脸并返回人脸位置的坐标框 第二步，精准定位最多 106 个高精度特征点
解读
巩固人脸识别技术原理，为后面探究人脸
第三步，学习人脸的轮廓、纹理等细节，输出一连串特征值。 第四步，评估相似度，精准判断两张人脸是否是同一个人。 识别技术奠定基础。
（二）探究人脸识别
步骤
了解了人脸识别基本过程和原理之后，通过调用百度AI开放平台
人脸识别接口编写的python程序，分步骤具体探究。
通过体验百度AI开放平台人脸识别接口编写的python程序，让学生真实操作人工智能技术，理解其原理步骤。
1.人脸注册——机器储备人脸信息
程序运行体验一：“人脸注册.py”，通过注册人脸，了解百度会场签到在前期做的准备工作，即需要预先采集与会人员的信息及人脸。
思考：为什么要进行人脸注册？人脸注册时需要搜集哪些信息？ （建立本次会议的人脸库，搜集的信息需能够标识该人物。）
回答课堂开始的问题：为什么有的同学没有被识别出来？（没有提前注册）。
运行人脸注册程序，并思考回答问
题。
2.人脸搜索——机器检索人脸
程序运行体验二：“人脸搜索.py”，通过运行人脸搜索的程序，了解会场签到过程中，当摄像头定位到人脸时，通过1：N的搜
索机制在已有人脸库中搜索得到与会人员的信息。 思考：人脸搜索的依据是什么？（库中已有的人脸） 如何进行匹配？（大胆猜想）
运行人脸搜索程序，并思考回答问题。
3.检测人脸关键点——机器如何“刻画”人物特征
程序运行体验三：“人脸关键点检测.py”，匹配人物与由关键点绘制的肖像。
思考：人脸关键点位置？（五官）
与人们去记忆周围人脸的有何异同？（人们通过五官特点记忆，计算机通过特征点计算得到的特征值记忆）
运行人脸关键点检测程序，匹配人物与肖像。
4.进行人脸比对——机器如何进行人物区分
程序运行体验四：“人脸比对.py”，通过人脸比对程序的运行，了解到计算机在定位到人脸关键点之后，对两张人脸的关键点做了一系列运算，并给出相似度分数。 思考：如何证明你是你？（相似度分数）
归纳总结：会场签到原理（预先注册，搜索机制：根据人脸关键点计算相似度分数，进而得到结果）
回答课堂开始时的问题：为什么有的同学会被识别错误？（相似
度过高，可以通过调节阈值或者提高算法精度解决。）
运行人脸比对的
程序；
归纳总结会场签到“刷脸验证”的原理； 回答问题。
（三）提高人脸识别容错
现场体验二：进行中场签到，脸部做一些改变，比如：抬头-低头、左转-右转、耸眉、张嘴、眨眼、戴上眼镜等，观察姿态改变是否导致人脸识别错误。
思考二：那么姿态的改变等这些因素会导致人脸识别错误吗？怎么解决呢？
通过摘掉或者戴上眼镜、贴上胡子等装饰、转头做鬼脸等，再次现场人脸签到，并思考回答问题
通过对人脸做一些改变，了解人脸识别过程中的干扰因素，了解提高人脸识别容错的解决办法，对人工智能的发展提出应用和改进建议
（四）
人脸识别应用
探讨
集思广益：人脸识别除了会场签到以外，还可以应用到哪些场景中，小组讨论。
观看视频了解其他应用哪些场景
小组讨论人脸识别的广泛应用
通过对人脸识别原理深入探究，发现其日常应用，并憧憬未来人脸识别技术的应用 动脑想一想：刚才的会场签到中，用照片替代本人可以签到吗？
如何避免照片代签到？人脸识别技术有安全隐患吗？如何提高人脸识技术的安全性？
思考、发言
不仅会做技术的使用者，还要结合原理，思考如何改进技术提高安全性
课堂小结
知识点归纳总结
以小组为单位，总
结课堂所学内容，
并发言
通过小组讨论，再次回顾
课堂内容，巩
固人脸识别的
原理以及应用。
随堂测验 在线测试 完成问卷
了解学生对人脸识别关键知识点的掌握情况
视频来源：优质课网 www.youzhik.com
