中小学生AI必学课程：计算机视觉与图像处理入门

以下是为中小学生设计的计算机视觉与图像处理入门课程框架，结合趣味性与基础理论，内容参考权威学习路径与实践案例： 第一阶段：初识图像世界（-周） 图像是什么？ 像素是图像的“小积木”，通过放大图片观察马赛克效果直观理解像素概念。 动手实验：用画图软件创建黑白二值图像（如简笔画），理解（黑）与（白）的构成。 颜色魔法：RGB三原色 学习红、绿、蓝通道混合原理，通过在线调色板混合RGB值生成不同颜色（如：黄色=红+绿-蓝）。 实验：用手机拍摄同一场景的彩色/灰度照片，对比视觉效果差异。 第二阶段：动手处理图像（-周） 图像变形小魔术 使用Python库Pillow完成基础操作： 裁剪头像照片、调整亮度对比度（模拟美颜效果）。 旋转与镜像翻转图片，理解几何变换。 AI眼中的“特征” 边缘检测实验：用OpenCV提取卡通人物的轮廓线，理解物体边界识别。 目标追踪游戏：在视频中标记移动的小球，体验动态跟踪原理。 第三阶段：AI视觉初体验（-周） 图像分类器DIY 训练简易分类模型：区分猫狗图片（使用在线工具CVStudio，无需编程）。 实战：手机拍摄校园植物照片，让AI识别蒲公英与三叶草。 人脸识别探秘 用OpenCV预训练模型检测照片中的人脸，并添加卡通贴纸。 讨论：人脸技术的应用（如校园门禁）与隐私保护。 第四阶段：创意综合项目（周） 主题任务二选一： ① 智能相册管家：设计程序自动整理杂乱照片（按人物/风景分类）。 ② AR魔法眼镜：用摄像头实时识别课本图案并显示D动画。 学习资源与工具 类型 推荐内容 可视化工具 计算机视觉学习工作室（CVStudio，免安装）、Scratch图像处理模块 启蒙书籍 《Python人脸识别：从入门到工程实践》（图文版实验指导） 视频课程 中科院刘定生《数字图像处理》动画短片（精选片段） 注：课程避免复杂数学公式，侧重实验观察。可通过获取完整代码案例与工具链接。 为什么适合中小学生？ ✅ 用游戏化实验替代理论灌输（如调色比作“魔法药水混合”） ✅ 工具高度可视化（CVStudio一键训练模型） ✅ 关联生活场景：美颜相机、扫地机器人导航等AI应用揭秘 ✅ 伦理思考：技术边界讨论培养负责任AI使用观