《PyTorch深度學(xué)習(xí)項(xiàng)目教程》教案-項(xiàng)目7-工業(yè)檢測(cè)圖像分割教師姓名宋桂嶺授課班級(jí)授課周次授課課時(shí)6教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)：1．理解圖像分割的基本概念及其在工業(yè)檢測(cè)中的應(yīng)用。2．學(xué)習(xí)分割數(shù)據(jù)標(biāo)注的方法和技巧。3.掌握?qǐng)D像分割檢測(cè)算法的開(kāi)發(fā)流程和關(guān)鍵步驟。4.學(xué)習(xí)并深入理解UNet網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及其在圖像分割中的應(yīng)用。能力目標(biāo)：1.能夠熟練使用LabelMe等工具完成分割數(shù)據(jù)的標(biāo)注工作。2.能夠掌握將LabelMe生成的數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換為分割模型所支持的數(shù)據(jù)格式的方法。3.能夠運(yùn)用UNet網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)開(kāi)發(fā)圖像分割算法，并對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整。4.具備獨(dú)立解決實(shí)際項(xiàng)目中圖像分割問(wèn)題的能力。素養(yǎng)目標(biāo)：1.具備從實(shí)際項(xiàng)目出發(fā)，理解項(xiàng)目需求和應(yīng)用場(chǎng)景的能力。2.能夠根據(jù)項(xiàng)目需求，獨(dú)立選取合適的開(kāi)發(fā)工具和算法框架。3.具備良好的創(chuàng)新意識(shí)和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，能夠在項(xiàng)目中發(fā)揮積極作用。4.注重核心價(jià)值觀的培養(yǎng)，將技術(shù)應(yīng)用于產(chǎn)業(yè)發(fā)展之中。教學(xué)內(nèi)容任務(wù)1了解圖像分割需求任務(wù)2數(shù)據(jù)集構(gòu)建任務(wù)3圖像分割網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練任務(wù)4網(wǎng)絡(luò)推理及結(jié)果評(píng)價(jià)教學(xué)重點(diǎn)圖像分割概念UNet模型模型分割數(shù)據(jù)集構(gòu)建教學(xué)難點(diǎn)UNet網(wǎng)絡(luò)模型理解教學(xué)方法講授法、演示法、任務(wù)導(dǎo)向法教學(xué)場(chǎng)所課外作業(yè)1）什么圖像分割？簡(jiǎn)述語(yǔ)義分割和實(shí)例分割的區(qū)別2）掌握KITTY數(shù)據(jù)集教學(xué)體會(huì)或反思任務(wù)1了解圖像分割需求(1課時(shí))教學(xué)方式：理論講解1、項(xiàng)目6回顧及作業(yè)講解（20分鐘）2、問(wèn)題引入（10分鐘）問(wèn)題：圖像分割是計(jì)算機(jī)視覺(jué)的基本任務(wù)之一。圖像分割旨在將圖像分成若干個(gè)互不重疊的區(qū)域或像素集合，使得每個(gè)區(qū)域內(nèi)的像素具有相似的特征。在工業(yè)檢測(cè)中，圖像分割主要用于將感興趣的目標(biāo)（如產(chǎn)品、物體或缺陷）與背景進(jìn)行分離。

解決：在傳統(tǒng)數(shù)字圖像處理中，一般采用閾值分割、區(qū)域生長(zhǎng)、邊緣檢測(cè)、圖割等方法，自從深度學(xué)習(xí)技術(shù)普及以來(lái)，基于UNet結(jié)構(gòu)的分割模型迅速得到了推廣，通過(guò)大量的標(biāo)記數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練，深度學(xué)習(xí)分割模型的準(zhǔn)確性大大超越了傳統(tǒng)算法。3、需求分析（10分鐘）4、圖像分割概念（10分鐘）

任務(wù)2數(shù)據(jù)集構(gòu)建（3課時(shí)）教學(xué)方式：講練結(jié)合，學(xué)生操作為主，教師講解為輔1、完成數(shù)據(jù)標(biāo)注（80分鐘）2、完成標(biāo)注數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為待訓(xùn)練數(shù)據(jù)集（20分鐘）3、編寫(xiě)數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換代碼，完成數(shù)據(jù)劃分（50分鐘）任務(wù)3圖像分割網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練（2課時(shí)）教學(xué)方式：講練結(jié)合1、UNet結(jié)構(gòu)介紹（20分鐘）2、SMP框架安裝（30分鐘）3、完成DataSet類(lèi)（20分鐘）4、網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練（30分鐘）任務(wù)4網(wǎng)絡(luò)推理及結(jié)果評(píng)價(jià)（1課