STEM教育 · 二哈识图2动物分类：入门课程

一、知识库

1. 什么是物体分类？

物体分类是人工智能计算机视觉的核心任务之一，它让机器能够识别出图像中的物体属于哪个预定义的类别（如“苹果”、“猫”、“汽车”）。与物体检测不同，分类只告诉你“这是什么”，而不告诉物体在画面中的具体位置。

2. 二哈识图（HUSKYLENS 2）的物体分类功能

二哈识图内置了庞大的神经网络模型，可以识别1000种常见物体（如水果、动物、日用品等）。使用时，只需将物体对准镜头，屏幕上就会显示最可能的几个类别名称以及对应的置信度（即模型认为“有多像”的概率）。按下A键后，设备可以“学习”该物体，后续识别时会显示学习过的ID和置信度，方便构建分类系统。

3. 核心术语

阈值：我们可以设定一个阈值门槛，调高阈值可以让识别更“挑剔”，只显示非常确信的结果；调低阈值则会显示更多可能性，“阈值”大小通过滑杆调节。左滑降低阈值（显示更多低置信度的类别），右滑提高阈值（只显示高置信度的类别）。

例如：识别公羊卡片：阈值调整0.3，识别结果：公羊野兔，阈值调整0.42，识别结果：公羊。

识别家燕卡片：阈值调整0.15 识别结果：家雀，海雀，阈值调整0.3，识别结果：家雀。

识别哈士奇卡片：阈值调整0.3 识别结果：阿拉斯家，哈士奇，爱魔基魔犬，阈值调整0.4，识别结果：哈士奇.

显示数量：控制同时显示的类别标签数量（0~6个），默认显示前5个最可能的类别。

物体的ID: 二哈识图2识别到物体时候，屏幕显示对应数字，家雀ID:12 公羊ID:348 哈士奇ID:250

二、学一学

1. 进入物体分类功能

给二哈识图上电，在功能菜单中找到并点击 “物体分类” 图标，进入该模式。

2. 观察分类结果

将镜头对准一个物体（例如山羊卡片），确保物体完整出现在画面中央的十字光标附近。

观察屏幕：十字光标消失，左侧会列出该物体类别标签，每个标签旁附带置信度数值。

移动物体或改变角度，观察类别和置信度的变化。

3. 学习物体，

让二哈记住它，当屏幕左侧出现类别标签后，按下右上角的A键，设备会“学习”当前物体。

学习完成后，再次对准该物体时，屏幕上不仅显示类别标签，还会在标签上方显示ID号和置信度。

这意味着二哈已经为这个物体创建了一个专属ID，方便在编程时根据ID做出不同响应。

三、想一想

1. 现象观察：当你把同一个物体从不同角度对准二哈时，显示的类别标签和置信度会有变化吗？为什么？

2. 逻辑推理：如果你想确保二哈只在你拿出哈斯奇时做出反应，而对其他物体忽略，应该将阈值调高还是调低？为什么？

3. 后果预测：如果把分类显示阈值设为0，屏幕上会出现什么情况？这在实际应用中有什么利弊？

4. 拓展思考：物体分类和之前学的颜色识别有什么不同？如果要做一台自动水果分拣机，分别用两种方式会有什么优缺点？

四、练一练——《二哈识图2动物分类》

1.目标：用二哈识图识别三种不同的动物——哈士奇、家雀、公羊，并根据识别结果点亮不同颜色的LED（例如哈士奇亮红灯，家雀亮黄灯，公羊亮绿灯）。

2所需硬件：

行空板K10 IO扩展板

二哈识图（HUSKYLENS 2）

主控板行空板K10

LED（红、绿、蓝）3个

杜邦线，动物卡片

3.电路连接：

4.编程思路：

实验步骤：

准备好哈士奇、家雀、公羊的图片或实物）。

将二哈识图切换到“物体分类”功能，分别对准三种动物，

当屏幕左侧出现正确的类别标签（如“哈士奇”、“麻雀”、“公羊”）时，

按下A键学习，确保它们分别获得ID1、ID2、ID3。

按电路图连接好硬件，上传代码。

依次将三种动物的图片或实物对准二哈识图，观察对应颜色的LED是否亮起。

尝试不同角度、距离和光线条件，观察LED响应是否稳定。如果识别不准确，可微调二哈识图的“阈值”参数或重新学习。

拓展思考：如果想让二哈识图同时识别更多动物（如猫、狗、兔子），并根据不同动物让LED呼吸或闪烁，该如何修改代码？

五、做一做：

设计一个《水果分拣装置》，利用二哈识图的物体分类功能，配合舵机制作一个简易装置：当苹果、香蕉、橙子等水果模型放入识别区时，屏幕显示名称和置信度，同时语音播报水果名称，并由舵机将水果分到不同收集筐。

人工智能入门课程：二哈识图2动物分类