Урок 17. Машинное зрение начинается с пикселя
| Класс | 7 |
| Модуль | Робототехника |
| Тема урока | Машинное зрение начинается с пикселя |
| Урок | 17 из 30, 45 минут |
Целеполагание
Цель урока: создать условия, при которых ученик объясняет, что камера — это матрица светочувствительных элементов, и измеряет спектр одним «пикселем».
Планируемые результаты
Личностные: понимает, что «компьютер видит» — это обработка чисел.
Предметные — ученик:
- объясняет, как цвет раскладывается на каналы;
- снимает спектр четырёх образцов датчиком AS7341.
Метапредметные:
- регулятивные: сверяет результат практики с вопросом урока;
- познавательные: переносит знание об одном датчике на камеру;
- коммуникативные: формулирует ответ и выслушивает другие версии.
Инструментальный блок
Задачи урока
- Ответить на вопрос урока: «Сколько чисел в одной фотографии с телефона на 12 мегапикселей?»
- Выполнить задание: диаграммы спектров четырёх образцов.
- Проверить результат: спектры сняты.
Тип урока: изучение нового с практической частью.
Учебно-методический комплекс
- Оборудование: ESP32, макетная плата, провода — на пару; компьютер с Arduino IDE; спектральный датчик AS7341, цветные образцы.
- Источники информации:
- Углублённо — Спектральная лаборатория на AS7341
- Дидактическое сопровождение: задание двух уровней и критерии оценивания (ниже).
Задание
Базовый уровень. Диаграммы спектров четырёх образцов.
Повышенный уровень. Сравнить спектр под лампой и у окна.
Организационно-деятельностный блок
Основные понятия: пиксель, канал цвета, спектр, матрица.
Межпредметные связи: физика — спектр; биология — глаз.
Организация пространства и формы работы: фронтальная — вопрос, разбор, итог; парная — практика. Рабочие места пар, демонстрационный стол учителя.
Ход урока
| Этап | Мин | Деятельность учителя | Деятельность учеников |
|---|---|---|---|
| Вопрос урока | 5 | Сколько чисел в одной фотографии с телефона на 12 мегапикселей? | Считают: 36 миллионов. |
| Разбор | 12 | Пиксель — три числа (R, G, B). Спектральный датчик AS7341 — один «пиксель» с восемью каналами. Камера — матрица таких элементов. | Рисуют схему «пиксель — матрица — изображение». |
| Практика | 18 | Раскладывает четыре образца: белая бумага, зелёный лист, красная ткань, синий пластик. | Снимают показания 8 каналов для каждого образца, строят столбиковые диаграммы. |
| Проверка | 6 | Сравнивает диаграммы пар. | Находят каналы, по которым образцы отличаются сильнее всего. |
| Итог и рефлексия | 4 | Почему белая бумага «разная» под лампой и у окна? | Отвечают про источник света. |
Оценивание
- спектры сняты;
- найдены отличительные каналы.
Безопасность
- Схему собирают и меняют при отключённом питании. Питание — только от USB или батарейного блока, не выше 9 В. Нагрелся элемент — отключить питание и позвать учителя.