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第15课 面容钥匙显智能
面容钥匙显智能
学习目标
01
认识人脸识别技术，了解机器识别人脸的基本过程。
02
通过探究刷脸开锁的模拟实现，体会人工智能带来的智能生活，了解物联系统的发展趋势。
面容钥匙显智能
情景导入
钥匙开锁
刷卡开锁
远程控制开锁
面容钥匙显智能
情景导入
随着人脸识别技术的快速发展，刷脸开锁的应用越来越广，为人们提供更加安全、便捷的生活体验。
人脸识别开门
面容钥匙显智能
学习内容
认识人脸识别
探究刷脸开锁功能
01
02
面容钥匙显智能
1.人脸识别是如何实现的呢？
2.人脸识别有什么优势和挑战？
面容钥匙显智能
一、认识人脸识别
探究刷脸开锁功能
认识人脸识别
检测人脸
提取特征点
人脸对比
相似度：95%
人脸识别原理：基于人的脸部特征数据进行身份识别的技术。
面容钥匙显智能
部位 勾选并描述特征（关键词）
眉毛 □浓密 □稀疏 其他 _______
眼睛 □双眼皮 □单眼皮 其他 _______
□高鼻梁 □ 鹰钩鼻 其他 _______
鼻子 □厚嘴唇 □ 薄嘴唇 其他 _______
嘴 脸型 □圆脸 □方脸 □瓜子脸 其他 _______
想一想人脸识别时借助的特征，思考机器描述并识别人脸的方式。
勾选人脸特征
探究刷脸开锁功能
认识人脸识别
面容钥匙显智能
学习活动 1：观察小组成员的五官特点
描述他们的五官特征。把自己或小组成员不同角度的照片分别上传到人脸识别平台，体验人脸识别功能。想一想，机器识别人脸的步骤是什么？
探究刷脸开锁功能
认识人脸识别
面容钥匙显智能
描述五官特征
部位 勾选并描述特征（关键词）
眉毛 □浓密 □稀疏 其他 _______
眼睛 □双眼皮 □单眼皮 其他 _______
□高鼻梁 □ 鹰钩鼻 其他 _______
鼻子 □厚嘴唇 □ 薄嘴唇 其他 _______
嘴 脸型 □圆脸 □方脸 □瓜子脸 其他 _______
√
√
√
√
√
探究刷脸开锁功能
认识人脸识别
面容钥匙显智能
机器识别人脸的步骤
4.识别决策
5.特征匹配
用摄像头等获人脸图像，静态或动态帧。
1.图像采集
靠算法定位人脸，确定边界。
2.人脸检测
分析人脸，取五官形状。
3.特征提取
将提取向量与数据库模板比对。
依匹配结果和阈值判断，确定身份。
探究刷脸开锁功能
认识人脸识别
面容钥匙显智能
探究刷脸开锁功能
认识人脸识别
刷脸开锁就是利用人脸识别技术控制开锁，由输入，计算和输出三个模块组成。
面容钥匙显智能
刷脸开锁功能分析
协议类型 物联网场景 原因
输入模块 摄像头 采集人脸数据。
计算模块 具备移动热点功能的计算机 与人脸平台交互。
输出模块 主控板、舵机 收到检测到人脸结果控制舵机转动。
探究刷脸开锁功能
认识人脸识别
面容钥匙显智能
学习活动 3：模拟实现刷脸开锁功能
在网络摄像头网站中获取设备ID。给主控板编写程序，实现当网络摄像头网站识别到人脸，主控板控制舵机转动，模拟开门。
探究刷脸开锁功能
认识人脸识别
面容钥匙显智能
硬件设备
网络摄像头网站
主控板*1
舵机*1
4pin连接线*1
分支*1
探究刷脸开锁功能
认识人脸识别
面容钥匙显智能
打开网络摄像头方法：打开mPython软件，在人教版扩展库中，点击“人工智能模块”，右键单击连接网络摄像头指令，点击帮助，即可打开网络摄像头网站。
探究刷脸开锁功能
认识人脸识别
面容钥匙显智能
记录设备ID参数，编写程序时会用到该参数。
探究刷脸开锁功能
认识人脸识别
面容钥匙显智能
接S2口
接P0、P1口
主控板
第一步：连接舵机与主控板
探究刷脸开锁功能
认识人脸识别
面容钥匙显智能
连接网络，填写网络摄像头ID，主循环中将变量msg设定为摄像头返回的结果字典，如果字典mag中status返回的值是1，执行open函数，在open函数中，舵机转动角度为180度，模拟开门，等待1.5秒后，舵机转回初始位置。
第二步：编写程序（图形化）
探究刷脸开锁功能
认识人脸识别
面容钥匙显智能
连接网络，填写网络摄像头ID，主循环中将变量msg设定为摄像头返回的结果字典，如果字典mag中status返回的值是1，执行open函数，在open函数中，舵机转动角度为180度，模拟开门，等待1.5秒后，舵机转回初始位置。
第二步：编写程序（代码版）
探究刷脸开锁功能
认识人脸识别
面容钥匙显智能
第三步：主控板刷入程序
探究刷脸开锁功能
认识人脸识别
面容钥匙显智能
第四步：功能测试（当网络摄像头识别到人脸，舵机转动模拟刷卡开门）。
探究刷脸开锁功能
认识人脸识别
面容钥匙显智能
利用所学知识，设计一个物联考勤系统。该系统可以识别人脸，并通过MQTT服务器将该学生的学号实时推送到教师端设备，以便教师了解学生的出勤情况。
拓展与提升
面容钥匙显智能
①主控板 A 连接摄像头，采集人脸数据并把ID号存储在列表。
②当识别到库中的人脸数据时，把ID号发布到相应主题。
③主控板B订阅主题，并在字典中存入人脸ID号与学生姓名，收到消息时，显示屏显示“某某已签到”。
实现思路
除了刷脸开锁和物联考勤系统，人脸识别技术还在哪些领域有广泛应用？选择其中一个领域，深入了解该领域中人脸识别技术的具体应用方式，并分析其带来的社会影响（包括积极影响和可能存在的问题）。
面容钥匙显智能
课后作业
面容钥匙显智能
课堂总结
01
认识了人脸识别技术，了解机器识别人脸的基本过程。
02
通过探究刷脸开锁的模拟实现，体会了人工智能带来的智能生活，了解了物联系统的发展趋势。
谢 谢
THANK YOU
Thanks!
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