新川教版（2019）信息技術(shù)八年級上冊 第2單元 讓機器認(rèn)識我 知識點+練習(xí)（學(xué)生版+解析版）

八年級上冊

第二單元讓機器認(rèn)識我

一、教材體系

如何“初識”人臉

“初識”人臉

人臉定位

如何從圖片“認(rèn)識”

一個人

讓機器認(rèn)識我r“認(rèn)識”一個人

識別訓(xùn)練

如何從圖片“認(rèn)出”

一個人

“認(rèn)出”一個人識別預(yù)測

人臉識別技術(shù)的

t應(yīng)用

二'知識點

1.了解人臉定位的基本過程。（人臉定位首先要判斷在檢測的圖片或場景中是否存在人臉，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是一個關(guān)于圖像處理的庫，人臉識別，

無人駕駛等有關(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分類器可以簡單理解為計算機識別事物的一種工具。認(rèn)識并會用人臉分類器

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

同級目錄才能正確運行!）。

3.體驗人臉定位。（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（圖像對如狀態(tài)碼或轉(zhuǎn)換指令）

CascadeClassifier（分類器路徑）

detectMultiScale（灰度圖像對象，可選參數(shù)）

4.了解機器學(xué)習(xí)的過程。（首先我們讓計算機知道我們要對誰進(jìn)行訓(xùn)練，（本次課程選用的是中國航天之父

錢學(xué)森年輕時的照片和中國近代力學(xué)之父錢偉長年輕時的照片作為訓(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識別器提供的訓(xùn)練函數(shù)。最后就會得到一個關(guān)于訓(xùn)練好的樣本，這個樣本中就包含了訓(xùn)

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

5.了解基于圖片的人臉識別訓(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識別器進(jìn)行識別訓(xùn)練。人臉圖片標(biāo)簽的作用在于：將人臉圖片進(jìn)行分類，同一個人的人臉圖片設(shè)

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

同，區(qū)別在于添加訓(xùn)練圖片時選用不同人的照片。）

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

息。然后識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。最后會得到一個trainer.yml人臉模型文件。）

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

返回對應(yīng)標(biāo)訓(xùn)練人臉標(biāo)簽和置信度。其中置信度為。時表示完全吻合。最后輸出這兩個返回值來判斷識別

情況。putText函數(shù)可以幫我們在圖片上標(biāo)注出人名。）

8.體驗基于視頻的人臉識別預(yù)測過程。（把輸入的預(yù)測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)測信息標(biāo)注出來。）

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

用于我們的工作生活中。①單人識別：用戶提前上傳個人照片存儲于系統(tǒng)中，每次驗證時，實時拍照與系

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

用場景。②多人識別：對場景內(nèi)所有人進(jìn)行面部識別并與人像數(shù)據(jù)庫進(jìn)行比對，比如刷臉考勤、公安機關(guān)

追逃等。）

練習(xí)題

一、單選題

1、OpenCV可以用來（）。

A.畫圖

B.生成隨機數(shù)

C.生成驗證碼

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、基于圖片的人臉識別訓(xùn)練過程（）是正確的。

A.輸入訓(xùn)練圖片、機器訓(xùn)練、獲得特征B.機器訓(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、機器訓(xùn)練D.獲得特征、機器訓(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、基于圖片的人臉識別預(yù)測的過程（）是正確的。

A.輸入測試圖片、識別預(yù)測、輸出預(yù)測結(jié)果B.輸出預(yù)測結(jié)果、輸入測試圖片、識別預(yù)測

C.識別預(yù)測、輸出預(yù)測結(jié)果、輸入測試圖片D.輸出預(yù)測結(jié)果、識別預(yù)測、輸入測試圖片

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

C.人臉訓(xùn)練識別、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)練識別

、多選題

1、OpenCV可以用于（）。

A、人臉定位B、行為識別C、動作跟蹤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、以下選項中（）屬于人臉識別技術(shù)的應(yīng)用。

A、刷臉支付B、酒店入住登記C、考試身份核驗D、刷臉借書

三'填空題

1、人臉定位首先要判斷在檢測的圖片或場景中是否存在人臉，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、人臉識別廣泛應(yīng)用于我們的工作生活中，以下屬于單人識別的應(yīng)用場景有（）

A、刷臉支付B、考試身份核驗

C、公安機關(guān)追逃D、酒店入住登記

2、對人臉進(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、在運行人臉識別程序時，confidence是置信度評分，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。（）

八年級上冊

第二單元讓機器認(rèn)識我

一、教材體系

如何“初識”人臉

“初識”人臉

人臉定位

如何從圖片“認(rèn)識”

一個人

讓機器認(rèn)識我r“認(rèn)識”一個人

識別訓(xùn)練

如何從圖片“認(rèn)出”

一個人

“認(rèn)出”一個人識別預(yù)測

人臉識別技術(shù)的

t應(yīng)用

二'知識點

1.了解人臉定位的基本過程。（人臉定位首先要判斷在檢測的圖片或場景中是否存在人臉，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是一個關(guān)于圖像處理的庫，人臉識別，

無人駕駛等有關(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分類器可以簡單理解為計算機識別事物的一種工具。認(rèn)識并會用人臉分類器

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

同級目錄才能正確運行!）。

3.體驗人臉定位。（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（圖像對如狀態(tài)碼或轉(zhuǎn)換指令）

CascadeClassifier（分類器路徑）

detectMultiScale（灰度圖像對象，可選參數(shù)）

4.了解機器學(xué)習(xí)的過程。（首先我們讓計算機知道我們要對誰進(jìn)行訓(xùn)練，（本次課程選用的是中國航天之父

錢學(xué)森年輕時的照片和中國近代力學(xué)之父錢偉長年輕時的照片作為訓(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識別器提供的訓(xùn)練函數(shù)。最后就會得到一個關(guān)于訓(xùn)練好的樣本，這個樣本中就包含了訓(xùn)

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

5.了解基于圖片的人臉識別訓(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識別器進(jìn)行識別訓(xùn)練。人臉圖片標(biāo)簽的作用在于：將人臉圖片進(jìn)行分類，同一個人的人臉圖片設(shè)

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

同，區(qū)別在于添加訓(xùn)練圖片時選用不同人的照片。）

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

息。然后識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。最后會得到一個trainer.yml人臉模型文件。）

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

返回對應(yīng)標(biāo)訓(xùn)練人臉標(biāo)簽和置信度。其中置信度為。時表示完全吻合。最后輸出這兩個返回值來判斷識別

情況。putText函數(shù)可以幫我們在圖片上標(biāo)注出人名。）

8.體驗基于視頻的人臉識別預(yù)測過程。（把輸入的預(yù)測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)測信息標(biāo)注出來。）

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

用于我們的工作生活中。①單人識別：用戶提前上傳個人照片存儲于系統(tǒng)中，每次驗證時，實時拍照與系

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

用場景。②多人識別：對場景內(nèi)所有人進(jìn)行面部識別并與人像數(shù)據(jù)庫進(jìn)行比對，比如刷臉考勤、公安機關(guān)

追逃等。）

練習(xí)題

一、單選題

1、OpenCV可以用來（）。

A.畫圖

B.生成隨機數(shù)

C.生成驗證碼

D.人臉定位

【答案】D

【解析】OpenCV可以處理很多計算機視覺方面的任務(wù)，人臉定位就要靠它（見課本47頁），因此選項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）。因此選項C正確。

3、對人臉進(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）。因此選項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）。因此選項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）。因此選項B正確。

6、基于圖片的人臉識別訓(xùn)練過程（）是正確的。

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

【答案】A

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

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，七年級就學(xué)過，這里是復(fù)習(xí)。因此選項A正確。

8、基于圖片的人臉識別預(yù)測的過程（）是正確的。

A.輸入測試圖片、識別預(yù)測、輸出預(yù)測結(jié)果B.輸出預(yù)測結(jié)果、輸入測試圖片、識別預(yù)測

C.識別預(yù)測、輸出預(yù)測結(jié)果、輸入測試圖片D.輸出預(yù)測結(jié)果、識別預(yù)測、輸入測試圖片

【答案】A

【解析】基于圖片的人臉識別預(yù)測的過程：輸入測試圖片、識別預(yù)測、輸出預(yù)測結(jié)果（見課本61頁）。因

此選項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)練識別、身份標(biāo)注B.身份標(biāo)注、人臉訓(xùn)練識別、圖片人臉定位

C.人臉訓(xùn)練識別、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)練識別、身份標(biāo)注（見課本63頁）。因此選項

A正確。

二、多選題

1、OpenCV可以用于（）。

A、人臉定位B、行為識別C、動作跟蹤D、畫圖

【答案】ABC

【解析】OpenCV除了用于人臉定位，還可以用于行為識別、動作跟蹤等等，它的功能很強大（見課本47

頁）。因此選項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、測試圖片與本程序代碼放到同一文件夾中（見課本49頁）。因此選項

ABCD正確。

3、以下選項中（