손을 흔들며 반갑게 웃는 파이인공지능 파이썬 실무

TEACHER / UNIT 04

Ⅳ. 파이썬과 컴퓨터 비전 · 수업 요약

교과서 132–195쪽 · 도식 → 시연 → 학생 실험 → 설명 확인

교사 대문학생 실습실 →

50분 수업 운영 제안

단계시간교사 확인
도입·결과 예상5분정답 전에 입력·출력 예상 받기
구조 설명·시연10분도식과 코드의 각 부분 연결
학생 코드 변형25분정상·경계·오류 조건 확인
설명·저널10분결과 이유와 수정 근거 확인

평가 연결

항목관찰할 증거배점/연결
이미지 처리·검출 구현입출력·처리·검출 정확성10점
응용·프로그램 완성도응용 기능·오류 처리·완성도5점
저널 기록·제출 충실도과정과 해결 근거·제출률5점
교과서 대조·지도 유의사항

대단원 Ⅳ. 파이썬과 컴퓨터 비전 교과서 132–195쪽

중단원 01. 컴퓨터 비전 개요 · 134–146쪽
소단원 01. 컴퓨터 비전이란? · 135–136쪽

중단원 01. 컴퓨터 비전 개요 · 134–146쪽
소단원 02. 컴퓨터 비전의 활용 분야 · 137–139쪽

이 웹 주제의 연계 범위: 134–139쪽

웹 학습 주제 01

컴퓨터 비전과 영상 처리

사진을 다듬는 것과 사진의 의미를 판단하는 것을 구별하세요.

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컴퓨터 비전과 영상 처리 · 한눈에 보기

  1. 1영상 입력
  2. 2화질·크기 처리
  3. 3특징·객체 분석
  4. 4결과 표시·사람의 확인
작업출력구분
블러새 이미지영상 처리
객체 검출위치와 클래스컴퓨터 비전
사람의 검토맥락에 따른 판단시스템 활용
이 개념 실습으로 →
시연·발문·확인

발문: 사진을 다듬는 것과 사진의 의미를 판단하는 것을 구별하세요.

시연: 표의 예시를 학생의 학교생활 사례로 바꾸어 입력과 출력을 구별하게 합니다.

확인: 학교에서 사용할 비전 기술의 이점과 오판 시 문제를 함께 설명하세요.

대단원 Ⅳ. 파이썬과 컴퓨터 비전 교과서 132–195쪽

중단원 01. 컴퓨터 비전 개요 · 134–146쪽
소단원 03. 컴퓨터 비전의 기본 개념 · 140–144쪽

이 웹 주제의 연계 범위: 140–141쪽

웹 학습 주제 02

픽셀·해상도·RGB·그레이스케일

숫자 행렬이 그림이 되는 과정을 살펴보세요.

AT A GLANCE

픽셀·해상도·RGB·그레이스케일 · 한눈에 보기

  1. 1숫자 하나한 채널 값
  2. 2RGB 3개컬러 픽셀
  3. 3행과 열이미지
  4. 4연속된 이미지영상
표현의미
shape(2,3,3)높이2·너비3·채널3
픽셀 수2×3=6위치의 개수
원소 수 size2×3×3=18채널 값의 개수
OpenCV 기본 순서B,G,RRGB 표시 전 변환
이 개념 실습으로 →
시연·발문·확인

발문: 숫자 행렬이 그림이 되는 과정을 살펴보세요.

시연: 연결 예제를 실행하기 전에 결과를 예상하게 하고 입력·조건 하나를 바꿔 비교합니다.

확인: 픽셀 실험실에서 기준이 128일 때 값 128이 어느 색이 되는지 확인하세요.

대단원 Ⅳ. 파이썬과 컴퓨터 비전 교과서 132–195쪽

중단원 01. 컴퓨터 비전 개요 · 134–146쪽
소단원 03. 컴퓨터 비전의 기본 개념 · 140–144쪽

이 웹 주제의 연계 범위: 142–146쪽

웹 학습 주제 03

알고리즘·처리 과정·평가 기준

정확도뿐 아니라 처리 시간도 비교하세요.

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알고리즘·처리 과정·평가 기준 · 한눈에 보기

  1. 1입력
  2. 2전처리
  3. 3특징과 위치
  4. 4의미 해석
  5. 5출력·평가
기준질문
정확성무엇을 놓치거나 잘못 찾나?
처리 시간한 장에 몇 ms인가?
실시간성입력부터 출력까지 얼마나 늦나?
안정성조명·가림·각도 변화에도 유지되나?
이 개념 실습으로 →
시연·발문·확인

발문: 정확도뿐 아니라 처리 시간도 비교하세요.

시연: 표의 예시를 학생의 학교생활 사례로 바꾸어 입력과 출력을 구별하게 합니다.

확인: 번호판 검출과 문자 인식을 서로 다른 단계로 그려 보세요.

대단원 Ⅳ. 파이썬과 컴퓨터 비전 교과서 132–195쪽

중단원 02. 컴퓨터 비전 라이브러리 활용 · 147–193쪽
소단원 01. 컴퓨터 비전 라이브러리 소개 · 148–154쪽

이 웹 주제의 연계 범위: 147–154쪽

웹 학습 주제 04

OpenCV·Pillow·Matplotlib·scikit-image

입출력·편집·표시·분석 도구를 구별해 보세요.

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OpenCV·Pillow·Matplotlib·scikit-image · 한눈에 보기

원본과 Sobel 에지 비교원본과 Sobel 에지 비교 · 제공 Python 예제의 실제 실행 결과 · 클릭하여 확대
  1. 1입력 읽기
  2. 2배열/이미지 객체
  3. 3처리 도구 적용
  4. 4표시·저장
도구설치 이름핵심 호출
OpenCVopencv-pythoncv2.imread / cv2.imwrite
PillowpillowImage.open / resize / save
Matplotlibmatplotlibimshow / subplots
scikit-imagescikit-imagefilters.sobel
이 개념 실습으로 →
시연·발문·확인

발문: 입출력·편집·표시·분석 도구를 구별해 보세요.

시연: 연결 예제를 실행하기 전에 결과를 예상하게 하고 입력·조건 하나를 바꿔 비교합니다.

확인: 같은 240×160 이미지에서 Pillow.size와 OpenCV.shape가 어떻게 다른지 적으세요.

대단원 Ⅳ. 파이썬과 컴퓨터 비전 교과서 132–195쪽

중단원 02. 컴퓨터 비전 라이브러리 활용 · 147–193쪽
소단원 02. 이미지 데이터 다루기 · 155–162쪽

이 웹 주제의 연계 범위: 155–162쪽

웹 학습 주제 05

이미지 읽기·표시·변환·저장

파일을 못 읽었을 때 무엇부터 확인할까요?

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이미지 읽기·표시·변환·저장 · 한눈에 보기

원본·회색조·축소·회전 결과원본·회색조·축소·회전 결과 · 제공 Python 예제의 실제 실행 결과 · 클릭하여 확대
  1. 1imread → None 확인
  2. 2색상·크기·회전
  3. 3imshow + waitKey
  4. 4imwrite 성공 확인
  5. 5창 정리
변환입력주의
resize(너비,높이)shape 순서와 반대
cvtColor변환 코드BGR↔RGB / GRAY
warpAffine행렬·출력 크기잘림과 빈 영역
imwrite경로·이미지폴더 먼저 생성
이 개념 실습으로 →
시연·발문·확인

발문: 파일을 못 읽었을 때 무엇부터 확인할까요?

시연: 연결 예제를 실행하기 전에 결과를 예상하게 하고 입력·조건 하나를 바꿔 비교합니다.

확인: 축소 후 픽셀 수와 원소 수를 계산하고 shape로 검증하세요.

대단원 Ⅳ. 파이썬과 컴퓨터 비전 교과서 132–195쪽

중단원 02. 컴퓨터 비전 라이브러리 활용 · 147–193쪽
소단원 03. 이미지 전처리와 변환 · 163–172쪽

이 웹 주제의 연계 범위: 163–168쪽

웹 학습 주제 06

블러·에지·이진화

밝기를 부드럽게 할까요, 경계를 찾을까요?

AT A GLANCE

블러·에지·이진화 · 한눈에 보기

블러·에지·세 이진화의 실제 결과블러·에지·세 이진화의 실제 결과 · 제공 Python 예제의 실제 실행 결과 · 클릭하여 확대
  1. 1원본
  2. 2블러로 잡음 완화
  3. 3그레이스케일
  4. 4에지 또는 이진화
  5. 5조건별 결과 비교
기법목적바꿀 값
블러잡음 완화커널 크기
Canny경계 찾기하한·상한
고정/Otsu전역 이진화고정/자동 임계값
적응형영역별 이진화홀수 blockSize·C
이 개념 실습으로 →
시연·발문·확인

발문: 밝기를 부드럽게 할까요, 경계를 찾을까요?

시연: 연결 예제를 실행하기 전에 결과를 예상하게 하고 입력·조건 하나를 바꿔 비교합니다.

확인: 커널 3과 15, 고정 임계값 80과 180의 결과를 비교하세요.

대단원 Ⅳ. 파이썬과 컴퓨터 비전 교과서 132–195쪽

중단원 02. 컴퓨터 비전 라이브러리 활용 · 147–193쪽
소단원 03. 이미지 전처리와 변환 · 163–172쪽

이 웹 주제의 연계 범위: 168–172쪽

웹 학습 주제 07

원근 변환과 마우스 이벤트

원본 네 점과 목적지 네 점의 순서를 맞춰 보세요.

AT A GLANCE

원근 변환과 마우스 이벤트 · 한눈에 보기

원본과 원근 변환 결과원본과 원근 변환 결과 · 제공 Python 예제의 실제 실행 결과 · 클릭하여 확대
  1. 1왼쪽 위
  2. 2오른쪽 위
  3. 3오른쪽 아래
  4. 4왼쪽 아래
  5. 5대응 행렬 → 새 이미지
단계OpenCV주의
클릭 연결setMouseCallback이벤트 종류 확인
행렬getPerspectiveTransformfloat32·점 순서
변환warpPerspective출력 (너비,높이)
이 개념 실습으로 →
시연·발문·확인

발문: 원본 네 점과 목적지 네 점의 순서를 맞춰 보세요.

시연: 연결 예제를 실행하기 전에 결과를 예상하게 하고 입력·조건 하나를 바꿔 비교합니다.

확인: 원본과 목적지에서 두 점 순서만 뒤바꾸면 어떤 문제가 생길지 예상하세요.

대단원 Ⅳ. 파이썬과 컴퓨터 비전 교과서 132–195쪽

중단원 02. 컴퓨터 비전 라이브러리 활용 · 147–193쪽
소단원 04. 이미지에서 중요한 부분 찾기 · 173–176쪽

이 웹 주제의 연계 범위: 173–176쪽

웹 학습 주제 08

에지·코너·윤곽선으로 중요한 부분 찾기

선·점·닫힌 경계 중 무엇이 필요한가요?

AT A GLANCE

에지·코너·윤곽선으로 중요한 부분 찾기 · 한눈에 보기

에지·코너·윤곽선의 차이에지·코너·윤곽선의 차이 · 제공 Python 예제의 실제 실행 결과 · 클릭하여 확대
  1. 1그레이스케일
  2. 2에지 / 코너 / 이진화
  3. 3윤곽·위치·면적
  4. 4그림에 표시
도구결과활용
Canny경계 픽셀형태 단서
goodFeaturesToTrack코너 좌표영상 간 대응
findContours경계 점 목록영역·면적·개수
이 개념 실습으로 →
시연·발문·확인

발문: 선·점·닫힌 경계 중 무엇이 필요한가요?

시연: 연결 예제를 실행하기 전에 결과를 예상하게 하고 입력·조건 하나를 바꿔 비교합니다.

확인: 네모와 원에서 코너 수가 왜 다른지 관찰하세요.

대단원 Ⅳ. 파이썬과 컴퓨터 비전 교과서 132–195쪽

중단원 02. 컴퓨터 비전 라이브러리 활용 · 147–193쪽
소단원 05. 컴퓨터 비전 프로젝트 실습 · 177–191쪽

이 웹 주제의 연계 범위: 177–184쪽

웹 학습 주제 09

얼굴·눈·웃음 검출과 웹캠

얼굴의 위치를 찾는 것과 누구인지 아는 것은 달라요.

AT A GLANCE

얼굴·눈·웃음 검출과 웹캠 · 한눈에 보기

  1. 1분류기·카메라 확인
  2. 2프레임 읽기
  3. 3얼굴 → ROI 속 눈/웃음
  4. 4사각형 표시
  5. 5종료·자원 해제
문제시도기록
놓친 얼굴크기 간격·조명 조절누락 수
잘못 찾은 얼굴minNeighbors 조절오탐 수
느린 처리프레임 축소처리 시간
눈 좌표ROI 원점 더하기전체 화면 위치
이 개념 실습으로 →
시연·발문·확인

발문: 얼굴의 위치를 찾는 것과 누구인지 아는 것은 달라요.

시연: 연결 예제를 실행하기 전에 결과를 예상하게 하고 입력·조건 하나를 바꿔 비교합니다.

확인: 같은 사진에서 minNeighbors를 바꾸고 오탐·누락 표를 작성하세요.

대단원 Ⅳ. 파이썬과 컴퓨터 비전 교과서 132–195쪽

중단원 02. 컴퓨터 비전 라이브러리 활용 · 147–193쪽
소단원 05. 컴퓨터 비전 프로젝트 실습 · 177–191쪽

이 웹 주제의 연계 범위: 185–191쪽

웹 학습 주제 10

YOLOv8 객체 탐지와 개수 표시

박스·클래스·신뢰도를 읽고 프레임별 개수를 세어 보세요.

AT A GLANCE

YOLOv8 객체 탐지와 개수 표시 · 한눈에 보기

  1. 1모델·입력 준비
  2. 2추론
  3. 3클래스·좌표·점수
  4. 4현재 프레임 개수
  5. 5표시·조건 비교
HaarYOLO선택 기준
특정 패턴 분류기다중 클래스 모델찾을 대상
명암 패턴 기반학습 가중치 기반입력 조건
CPU에서 비교적 가벼운 구성모델·해상도별 비용 차이실측 속도와 오류
이 개념 실습으로 →
시연·발문·확인

발문: 박스·클래스·신뢰도를 읽고 프레임별 개수를 세어 보세요.

시연: 연결 예제를 실행하기 전에 결과를 예상하게 하고 입력·조건 하나를 바꿔 비교합니다.

확인: conf를 바꿨을 때 물체를 놓치는 경우와 오탐이 어떻게 달라지는지 기록하세요.

대단원 Ⅳ. 파이썬과 컴퓨터 비전 교과서 132–195쪽

마무리·종합 평가 연계

이 웹 주제의 연계 범위: 192–195쪽 + 확장

웹 학습 주제 11

컴퓨터 비전 프로젝트와 단원 정리

입력·처리·출력을 나누어 완성하세요.

AT A GLANCE

컴퓨터 비전 프로젝트와 단원 정리 · 한눈에 보기

  1. 1입력 자료·목표
  2. 2처리 함수 모듈
  3. 3오류·조건별 결과
  4. 4GUI 또는 카메라 연결
  5. 5비교표·저널
프로젝트핵심 처리확인
문서 스캔원근·대비·이진화글자와 경계 보존
도형 계수이진화·윤곽잡음 제외
객체 탐지Haar / YOLO오탐·누락·속도
이 개념 실습으로 →
시연·발문·확인

발문: 입력·처리·출력을 나누어 완성하세요.

시연: 연결 예제를 실행하기 전에 결과를 예상하게 하고 입력·조건 하나를 바꿔 비교합니다.

확인: 2단원 GUI의 버튼에서 이미지 처리 함수를 호출하는 앱을 설계하세요.