컴퓨터 비전 + YOLO · 학년별 3개 과정

AI 사물 인식의 원리를배우고 직접 경험합니다

물체 사진을 모으고 정답 상자를 표시해 YOLO를 학습한 뒤, 웹캠으로 결과를 확인합니다.

이 과정은 Ultralytics의 공개 저장소와 공식 문서를 참고해 CIT가 독립적으로 설계했습니다. Ultralytics가 공식 운영하거나 인증·공동 개발한 과정은 아닙니다.

노트북과 웹캠으로 물체 탐지를 실험하는 세 연령대 학생
물체 전용 카메라 실습
3학년별 과정
8 · 12 · 16단계별 회차
개별 · 소규모 그룹수업 형태
온라인 · 오프라인운영 방식
웹캠현재 실습
Tello · RoboMaster미래 확장

AI의 인식 과정

다섯 역할이 함께 움직이는 AI 시스템

모든 회차에서 입력, 기억, 처리, 출력, 제어를 따로 떼지 않고 한 단위로 연결합니다. 결과를 확인한 제어 단계는 다음 입력, 기억, 처리 중 한 가지를 바꾸고 다시 실행하게 합니다.

01
입력

학생이 고른 물체 사진이나 웹캠 화면이 시스템 안으로 들어옵니다.

웹캠 물체 탐지를 시험하는 학생cupcar
교육용 단계 이미지이며 실제 모델 점수가 아닙니다.

학습 흐름

사진 한 장이 물체 탐지 결과가 되기까지

사진 수집, 정답 표시, 데이터 분리, 학습, 검증, 웹캠 사용까지 한눈에 볼 수 있습니다. 로봇으로 확장할 때 필요한 안전 경계도 함께 표시했습니다.

학년별 과정

학년에 따라 깊어지는 YOLO 과정

물체 탐정: YOLO 컴퓨터 비전

그림 속 물체를 찾는 AI를 살펴보고 교실 물체 두세 가지의 사진에 정답 상자를 표시해 작은 YOLO 모델을 학습합니다.

수업 시간
8회 × 90분
시작 전 준비
파일을 열고 저장할 수 있고 표에서 두 행을 비교할 수 있으면 시작할 수 있습니다. 파이썬 경험은 필요하지 않습니다. 강사가 학습 명령을 실행하면 학생은 데이터와 예측 결과, 오류를 설명합니다. 웹캠에는 장난감과 교실 물체만 비추며 얼굴과 개인 공간은 촬영하지 않습니다.
최종 결과물
물체 데이터 카드, 학습 전후 비교표, 웹캠 물체 탐지 시연, 어린이용 모델 설명서(모델 카드)
01사진을 이루는 숫자, 픽셀

사람이 장난감 자동차를 볼 때와 컴퓨터가 사진을 받을 때 무엇이 다를까요?

결과물

사람의 설명과 픽셀 입력을 구분한 네 칸 관찰 카드

  1. 입력Input

    오늘의 질문과 개인정보 없는 고정 예시: 사람이 장난감 자동차를 볼 때와 컴퓨터가 사진을 받을 때 무엇이 다를까요?

  2. 기억Memory

    다음 단계에 다시 쓸 기준과 중간 결과: 같은 물체를 밝기, 거리, 방향을 바꾸어 촬영한 관찰 보드

  3. 처리Process

    같은 장난감의 밝은 사진과 어두운 사진을 비교합니다. 컴퓨터가 받는 입력과 사람이 붙이는 이름을 따로 적습니다.

  4. 출력Output

    사람의 설명과 픽셀 입력을 구분한 네 칸 관찰 카드

  5. 제어Control

    처음 보는 각도에서 무엇이 어려울지 예측합니다. 결과를 보고 다음 입력, 기억, 처리 중 한 가지만 바꿔 다시 시험합니다.

02물체 이름과 위치 찾기

사진에 자동차가 있다는 말과 자동차가 어디 있는지 찾는 일은 어떻게 다를까요?

결과물

분류와 탐지를 그림으로 비교한 설명 카드

  1. 입력Input

    오늘의 질문과 개인정보 없는 고정 예시: 사진에 자동차가 있다는 말과 자동차가 어디 있는지 찾는 일은 어떻게 다를까요?

  2. 기억Memory

    다음 단계에 다시 쓸 기준과 중간 결과: 고정 사진에서 pretrained YOLO의 상자, 이름, 확신도를 읽는 탐지 기록지

  3. 처리Process

    각 상자가 어떤 물체를 감싸는지 확인합니다. 상자가 너무 크거나 작은 예를 한 개 찾습니다.

  4. 출력Output

    분류와 탐지를 그림으로 비교한 설명 카드

  5. 제어Control

    확신도가 높아도 틀릴 수 있는 이유를 말합니다. 결과를 보고 다음 입력, 기억, 처리 중 한 가지만 바꿔 다시 시험합니다.

03여러 조건을 담은 사진 모음

왜 같은 파란 자동차의 정면 사진만 많이 찍으면 충분하지 않을까요?

결과물

촬영할 대상과 제외할 대상을 정리한 물체 데이터 카드

  1. 입력Input

    오늘의 질문과 개인정보 없는 고정 예시: 왜 같은 파란 자동차의 정면 사진만 많이 찍으면 충분하지 않을까요?

  2. 기억Memory

    다음 단계에 다시 쓸 기준과 중간 결과: 두세 가지 물체의 각도, 크기, 배경, 가림을 포함한 안전한 촬영 계획

  3. 처리Process

    각 범주에 필요한 다른 각도와 배경을 카드로 정합니다. 사람 얼굴, 이름표, 화면이 들어간 사진을 제외합니다.

  4. 출력Output

    촬영할 대상과 제외할 대상을 정리한 물체 데이터 카드

  5. 제어Control

    빠진 조건을 짝과 교환해 찾아냅니다. 결과를 보고 다음 입력, 기억, 처리 중 한 가지만 바꿔 다시 시험합니다.

04일관된 정답 상자

물체의 절반만 상자에 넣으면 AI는 어떤 정답을 배우게 될까요?

결과물

세 가지 표시 규칙에 따라 짝과 함께 확인한 정답 상자 모음

  1. 입력Input

    오늘의 질문과 개인정보 없는 고정 예시: 물체의 절반만 상자에 넣으면 AI는 어떤 정답을 배우게 될까요?

  2. 기억Memory

    다음 단계에 다시 쓸 기준과 중간 결과: 제공 labeling 도구에서 같은 기준으로 그린 정답 상자 묶음

  3. 처리Process

    일부 가려진 물체에도 같은 포함 규칙을 적용합니다. class 이름의 철자와 순서를 확인합니다.

  4. 출력Output

    세 가지 표시 규칙에 따라 짝과 함께 확인한 정답 상자 모음

  5. 제어Control

    짝의 상자 두 개를 규칙표로 검사하고 수정합니다. 결과를 보고 다음 입력, 기억, 처리 중 한 가지만 바꿔 다시 시험합니다.

05학습용·시험용 사진 분리

답을 이미 본 사진으로 시험하면 왜 공정한 시험이 아닐까요?

결과물

학습용·검증용·시험용 사진의 역할을 설명한 데이터 분리 지도

  1. 입력Input

    오늘의 질문과 개인정보 없는 고정 예시: 답을 이미 본 사진으로 시험하면 왜 공정한 시험이 아닐까요?

  2. 기억Memory

    다음 단계에 다시 쓸 기준과 중간 결과: 같은 연속 촬영 묶음이 여러 split에 섞이지 않은 색 카드 데이터 분할

  3. 처리Process

    먼저 보관할 test 묶음을 고르고 뒤집어 둡니다. 나머지를 train과 validation으로 나눕니다.

  4. 출력Output

    학습용·검증용·시험용 사진의 역할을 설명한 데이터 분리 지도

  5. 제어Control

    거의 같은 사진이 양쪽에 없는지 다시 확인합니다. 결과를 보고 다음 입력, 기억, 처리 중 한 가지만 바꿔 다시 시험합니다.

06예측을 고쳐 가는 YOLO 학습

한 번 틀린 예측을 본 YOLO는 다음 반복에서 무엇을 바꿀까요?

결과물

예측, 정답, 차이, 모델 수정 과정을 연결한 학습 순환 그림

  1. 입력Input

    오늘의 질문과 개인정보 없는 고정 예시: 한 번 틀린 예측을 본 YOLO는 다음 반복에서 무엇을 바꿀까요?

  2. 기억Memory

    다음 단계에 다시 쓸 기준과 중간 결과: 튜터가 실행하는 nano model 학습에서 초기와 후기 예측을 저장한 비교 보드

  3. 처리Process

    튜터가 검토된 작은 dataset으로 bounded training을 시작합니다. 몇 번의 반복 뒤 validation 예측을 다시 저장합니다.

  4. 출력Output

    예측, 정답, 차이, 모델 수정 과정을 연결한 학습 순환 그림

  5. 제어Control

    좋아진 점과 새로 생긴 오류를 각각 한 개 찾습니다. 결과를 보고 다음 입력, 기억, 처리 중 한 가지만 바꿔 다시 시험합니다.

07웹캠으로 처음 보는 물체 시험

밝은 책상에서는 찾던 물체를 어두운 배경에서 놓치면 무엇을 더 시험해야 할까요?

결과물

성공 장면과 실패 장면을 담은 웹캠 시험 기록지

  1. 입력Input

    오늘의 질문과 개인정보 없는 고정 예시: 밝은 책상에서는 찾던 물체를 어두운 배경에서 놓치면 무엇을 더 시험해야 할까요?

  2. 기억Memory

    다음 단계에 다시 쓸 기준과 중간 결과: 밝기, 거리, 가림을 한 번씩 바꾼 webcam object test

  3. 처리Process

    학습된 모델로 기본 밝기 장면을 시험합니다. 거리, 밝기, 가림 중 하나씩만 바꿉니다.

  4. 출력Output

    성공 장면과 실패 장면을 담은 웹캠 시험 기록지

  5. 제어Control

    놓침과 잘못 찾은 상자를 실패 표에 붙입니다. 결과를 보고 다음 입력, 기억, 처리 중 한 가지만 바꿔 다시 시험합니다.

08모델의 강점과 한계 설명

내 모델이 잘 찾는 조건과 아직 어려워하는 조건을 어떻게 보여 줄까요?

결과물

어린이용 모델 설명서와 3분 실시간 시연

  1. 입력Input

    오늘의 질문과 개인정보 없는 고정 예시: 내 모델이 잘 찾는 조건과 아직 어려워하는 조건을 어떻게 보여 줄까요?

  2. 기억Memory

    다음 단계에 다시 쓸 기준과 중간 결과: 사진 모음, 라벨 규칙, 학습 그림, webcam test를 연결한 Object Detective 전시

  3. 처리Process

    가장 잘 찾은 장면과 가장 어려운 장면을 고릅니다. 실패하면 다시 데이터로 돌아가는 화살표를 붙입니다.

  4. 출력Output

    어린이용 모델 설명서와 3분 실시간 시연

  5. 제어Control

    가족에게 보여 줄 3분 시연과 한계 문장을 연습합니다. 결과를 보고 다음 입력, 기억, 처리 중 한 가지만 바꿔 다시 시험합니다.

공식 저장소

YOLO 공식 GitHub 저장소 읽기

GitHub 저장소에는 실행 코드와 함께 README, 공식 문서, 소스 코드, 이슈, 배포 기록, 라이선스가 있습니다. 학생은 이 자료에서 모델의 출처와 다시 실행하는 방법을 확인합니다.

GitHub · ultralytics/ultralytics ↗

확인한 버전763f47e0e5b6Ultralytics 8.4.123yolo26n.pt

ultralytics / ultralytics공개 저장소
  1. README

    프로젝트 소개와 시작 방법

  2. docs

    공식 사용 방법과 최신 명령어

  3. ultralytics/

    모델과 작업을 구현한 소스 코드

  4. issues · releases

    알려진 문제와 변경 기록

  5. LICENSE

    재사용·배포 전 확인할 조건

노트북에서 물체 주위에 정답 상자를 그리는 학생

표시 · 분리 · 학습 · 확인

작은 데이터셋 학습과 과정 기록

사진 개수보다 먼저 물체 범주 기준, 촬영 조건, 정답 상자의 일관성, 학습용·검증용 데이터 분리를 확인합니다. 사용한 명령어, 프로그램 버전, 모델, data.yaml 파일, 결과 폴더도 함께 기록합니다.

pip install ultralytics==8.4.123
yolo detect train model=yolo26n.pt \
  data=data.yaml epochs=40 imgsz=640

아래 명령어는 2026-08-20 공식 문서에서 확인했습니다. 수업 전 최신 문서를 다시 확인합니다.

탐지부터, 움직임은 나중에

웹캠 탐지부터, 로봇 제어는 다음 단계

이번 과정에서는 웹캠 화면에서 물체를 찾아 상자로 표시하는 단계까지 다룹니다. Tello나 RoboMaster로 확장할 때는 탐지 결과가 곧바로 움직임으로 이어지지 않도록 별도의 판단 단계와 안전 제어 장치를 둡니다.

이번 과정웹캠 → YOLO → 탐지 상자
미래 확장탐지 결과 → 안전 판단 → 로봇 연결 장치
사람 대신 물체만 촬영하는 웹캠 탐지
Tello · RoboMaster: 별도 안전 검토 후

개인정보 보호 설계

사람을 촬영하지 않는 컴퓨터 비전 수업

학생이 고른 물체와 고정된 촬영 도구를 사용하고 웹캠은 물체 전용 구역만 비춥니다. 얼굴, 실명, 집 안 배경, 개인 메시지는 데이터에 넣지 않습니다.

수업 안내

자주 묻는 질문

초등학생도 YOLO 모델을 직접 학습하나요?

학생이 사진을 고르고 정답 상자 기준을 정하면 강사가 학습 범위와 횟수를 정해 명령을 실행합니다. 학생은 결과를 예상하고 잘못 찾거나 놓친 장면을 비교합니다.

꼭 GPU가 필요한가요?

아닙니다. 작은 모델과 제한된 데이터로 학습합니다. 컴퓨터가 느리면 미리 검증한 결과 파일을 사용해 같은 분석을 진행합니다.

GitHub 코드를 그대로 복사하나요?

먼저 공식 시작 예제를 같은 환경에서 실행해 봅니다. 사용한 버전, 출처, 라이선스, 수정 내용을 기록하고 한 번에 한 조건씩 바꿔 결과를 비교합니다.

Tello나 RoboMaster를 바로 움직이나요?

아닙니다. 이번 과정은 웹캠에서 물체를 찾는 단계까지 진행합니다. 로봇 연결은 모의 신호와 안전 장치를 먼저 설계하고 실제 로봇을 움직이는 수업은 별도 안전 검토 후 진행합니다.

온라인 수업만 가능한가요?

아닙니다. 오프라인 수업과 강사가 진행하는 온라인 수업을 모두 운영합니다. 개별 수업과 소규모 그룹 수업은 학생의 준비도와 시간표에 맞춰 정합니다.

시작 단계 안내

학생에게 맞는 시작 단계

학년, 코딩 경험, 만들고 싶은 프로젝트를 알려 주시면 알맞은 시작 단계를 안내합니다.

수업 상담