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Ultralytics YOLO 활용한 골프공 추적

Abirami Vina

4분 소요

2025년 12월 15일

Ultralytics YOLO 컴퓨터 비전을 활용하여 track 실시간으로 track 방법을 알아보세요. 이를 통해 즉각적인 피드백, 핵심 통계 제공 및 향상된 훈련을 지원합니다.

골프가 역대 최다 인구를 끌어모으고 있다. 2024년 기준 미국에서 약 1억 3800만 명이 골프와 관련된 활동을 했으며, 이 중 4720만 명이 실제 골프를 즐겼다. 이들은 골프장에서 플레이하거나 드라이빙 레인지, 시뮬레이터 같은 비(非) 골프장 시설을 통해 골프를 경험했다. 

참여도와 관심이 지속적으로 증가함에 따라 골퍼들은 연습, 피드백, 성과 추적을 위한 더 나은 도구를 점점 더 기대하고 있습니다. 이는 명확한 게임 인사이트가 있을 때 골프가 종종 더 재미있기 때문입니다.

그림 1. 전 세계적으로 수백만 명의 사람들이 골프를 즐긴다.

티에서 드라이브 샷을 날렸을 때, 공이 정확히 어떻게 날아갔는지, 어디에 착지했는지, 그리고 왼쪽으로 휘었는지 오른쪽으로 휘었는지 알고 싶을 때가 있습니다. 바로 이때 첨단 볼 트래킹 및 분석 기술이 차이를 만들어 냅니다.

이러한 볼 추적 시스템의 핵심에는 시각 데이터를 처리하는 인공지능(AI) 의 한 분야인 컴퓨터 비전이 있습니다. 컴퓨터 비전 시스템은 고속 카메라와 딥러닝 모델(예: Ultralytics YOLO11 및 곧 출시될 Ultralytics 같은 딥러닝 모델을 활용하여 실시간으로 track 움직임을 detect track . 

공이 프레임 단위로 감지 및 추적되면, 그 위치 정보를 활용해 비행 경로를 매핑하고 착지 지점을 예측하며 속도, 발사 각도, 회전 등 세부 사항을 추정할 수 있습니다. 이를 통해 즉각적인 피드백이 제공되어 연습, 코칭, 관전 효율이 향상됩니다.

이 글에서는 컴퓨터 비전과 Ultralytics YOLO 활용해 골프공을 추적하는 방법을 살펴보겠습니다. 시작해 보겠습니다!

골프공 추적 기술의 종류

골프공 추적을 위한 컴퓨터 비전에 대해 자세히 알아보기 전에, 골프공을 추적하는 다른 몇 가지 방법을 간단히 살펴보겠습니다.

한 가지 방법은 스마트 골프공을 사용하는 것이다. 스마트 골프공은 내장 센서, 블루투스 연결 기능, RFID 태그, 심지어 GPS 기반 위치 추적 시스템까지 갖춘 하드웨어 장치이다.

이러한 기능들은 정밀한 추적 및 성능 모니터링을 가능하게 합니다. 그러나 배터리 수명 제한, 내구성 문제, 그리고 스마트 골프공이 일반 골프공과 같은 느낌을 주는지에 대한 우려 등 장단점이 공존합니다.

스마트 볼 외에도 외부 추적 시스템도 인기를 얻고 있다. 예를 들어 레이더 기반 발사 모니터와 고속 광학 카메라 시스템은 볼의 비행, 궤적, 스핀에 대한 상세한 데이터를 높은 정확도로 포착하여 모든 수준의 골퍼에게 핵심적인 통찰력을 제공한다. 

그림 2. 골프공 추적의 예시. (출처)

비전 AI를 골프 분석에 통합하기

컴퓨터 비전은 외부 추적의 또 다른 훌륭한 사례입니다. 특히 YOLO11 곧 출시될 YOLO26과 같은 모델은 객체 탐지, 자세 추정, 인스턴스 분할, 객체 추적과 같은 컴퓨터 비전 작업을 지원합니다. 이러한 기능들을 종합하면 공을 쉽게 식별하고, 프레임별로 추적하며, 샷을 자동으로 추적하고, 표준 카메라 영상에서 유용한 경기 분석 정보를 생성하는 것이 가능해집니다.

이러한 인사이트는 모바일 앱, 가민 웨어러블 기기( track 및 샷을 track GPS 시계 등), 골프 시뮬레이터 플랫폼을 포함한 더 큰 연결된 생태계에도 통합될 수 있습니다. 이를 통해 골퍼들은 데이터를 간편하게 저장하고, 시간 경과에 따른 성과를 검토하며, 여러 기기에서 인사이트에 접근할 수 있습니다.

이러한 방법이 인기 있는 또 다른 이유는 골퍼들이 이미 신뢰하는 공과 호환되기 때문입니다. 많은 시스템이 타이틀리스트 프로 V1, 캘러웨이, 테일러메이드, 스릭슨 같은 프리미엄 골프 브랜드와 호환되며, 표준 고성능 우레탄 공과도 잘 작동합니다. 이렇게 하면 플레이어들은 장비를 바꾸지 않고도 고급 추적 기능을 이용할 수 있습니다.

골프공 추적을 위한 Ultralytics YOLO 사용 방법

Ultralytics YOLO COCO 같은 인기 데이터셋으로 사전 훈련된 컴퓨터 비전 모델로 제공됩니다. 이를 통해 사람, 자동차, 자전거, 동물 등 detect 일상 물체를 즉시 detect 수 있습니다. 따라서 다양한 실제 응용 분야의 훌륭한 출발점이 됩니다. 

그러나 자체 데이터로 맞춤형 훈련도 가능하며, 이는 목표물이 작고 빠르며 놓치기 쉬운 골프공 추적에 특히 중요합니다. Ultralytics YOLO 훈련시켜 track detect track , 첫 번째 단계는 관련 데이터셋을 수집하거나 찾는 것입니다. 

이는 일반적으로 각 프레임마다 공이 표시된 골프 샷 영상이나 이미지를 포함합니다. 이후 모델을 미세 조정하여 다양한 조명 조건, 배경, 카메라 각도에서도 detect 안정적으로 detect 학습시킬 수 있습니다.

Ultralytics Python 데이터 로딩, 모델 훈련, 검증 및 배포를 위한 간편한 도구를 제공하여 훈련 과정을 간소화합니다. 훈련된 모델은 새로운 영상에서 detect 프레임 단위로 detect 수 있습니다.

YOLO 자체는 시간에 따른 track 않는다는 점을 명심해야 합니다. 대신 추적 기능은 Ultralytics Python 통해 구현되며, 이 패키지는 YOLO탐지 결과를 BoT-SORT 및 ByteTrack과 같은 다중 객체 추적 알고리즘과 결합합니다. 

이러한 추적기는 칼만 필터(과거 움직임과 잡음이 섞인 측정값을 활용해 물체의 다음 위치를 예측하는 수학적 모델)를 기반으로 한 동작 예측을 통해 공이 다음에 나타날 위치를 추정하고 프레임 간 일관된 ID를 유지합니다. 이러한 설정으로 시스템은 공이 이동하고, 다른 물체와 잠시 겹치며, 화면 밖으로 나갔다가 나중에 다시 나타나는 과정을 추적할 수 있습니다.

탐지 결과를 안정적인 궤적으로 전환하기

골프공을 감지하고 추적하는 것이 어떻게 더 정확한 분석을 도출하는지 궁금하실 수 있습니다. 간단히 말해, 점들을 연결하는 것과 같습니다. 

각 탐지 지점은 하나의 점으로 표시되며, 추적 기능이 이를 연결해 공이 공중을 어떻게 이동했는지 보여주는 부드러운 경로를 생성합니다. 이 공의 궤적을 확보하면 속도, 발사 각도, 샷 형태, 공이 착지할 가능성이 높은 지점 등 주요 샷 세부 사항을 추정할 수 있습니다.

예를 들어, 최근 연구에서 빠르게 움직이는 소형 물체의 물리학 기반 3D 추적 기술을 개발하기 위해 연구진은 Ultralytics YOLOv8 탐지기를 물리 기반 추적 모델과 결합했습니다. Ultralytics YOLOv8 객체 탐지를 통해 각 프레임에서 공의 위치를 파악하는 데YOLOv8 , 모션 모델은 공이 다음에 나타날 위치를 예측했습니다. 이를 통해 시스템은 모션 블러, 순간적인 가림 현상, 탐지 실패 track 유지할 수 있었습니다.

그림 3. YOLO 3D 추적을 활용하여 track 물체를 track 시스템. (출처)

이러한 시스템의 핵심 장점은 전문 장비가 필요했던 기능이 이제 일반 골퍼들도 이용할 수 있게 되었다는 점입니다. 스마트폰, 웨어러블 기기, 시뮬레이터 화면을 통해 샷이 실시간으로 시각화되어 즉각적인 피드백을 제공합니다. 이러한 분석은 드라이브 샷부터 퍼팅까지 모든 샷에 적용되어 골퍼들이 패턴을 파악하고, 골프 클럽을 비교하며, 더 빠르게 실력을 향상시키는 데 도움을 줍니다.

컴퓨터 비전 기반 골프공 추적기 사용의 장단점

컴퓨터 비전이 골프공 추적을 가능하게 하는 방식을 더 잘 이해하게 되었으니, 이제 그 장점 몇 가지를 자세히 살펴보겠습니다:

  • 실시간 피드백: 이 시스템은 공의 비행 경로, 궤적 및 착지 지점에 대한 즉각적인 데이터를 제공하여 골퍼가 스윙과 샷 전략을 즉시 조정할 수 있게 합니다.
  • 분실된 공 감소: 공을 지속적으로 추적함으로써 골퍼들은 분실된 공을 찾는 데 드는 시간을 줄일 수 있으며, 이는 골프 코스, 연습장 또는 페어웨이에서의 전반적인 플레이 속도를 향상시킵니다.
  • 범용 호환성: 비전 AI 시스템은 골프공 내부의 센서가 아닌 카메라를 통해 track , 타이틀리스트 프로 V1, 캘러웨이, 테일러메이드, 스릭슨과 같은 프리미엄 모델을 포함한 표준 골프공과 일반적으로 호환됩니다.

이러한 장점에도 불구하고 컴퓨터 비전 기반 골프공 추적 기술에는 몇 가지 한계점이 존재합니다. 고려해야 할 요소는 다음과 같습니다:

  • 선명한 가시성에 대한 의존성: 이러한 시스템은 카메라 시야가 가려지지 않고 조명이 안정적이어야 하며, 그림자, 눈부심 또는 장애물은 감지 정확도를 저하시킬 수 있습니다.
  • 긴 샷이나 빠른 샷의 문제점: 극도로 긴 드라이브 샷이나 매우 높은 볼 속도는 때때로 카메라 프레임을 벗어나 추적이 덜 안정적일 수 있습니다.
  • 규제 제한 사항: 특정 컴퓨터 비전 추적 시스템은 USGA 및 PGA 투어 경기 규정에 따라 제한될 수 있으며, 이로 인해 공식 대회에서의 사용이 제한될 수 있습니다.

스마트 골프공 추적 기술의 미래

골프공 추적 기술은 향상된 모델, 더 나은 센서, 그리고 기기 내 처리 속도 향상에 힘입어 빠르게 발전하고 있습니다. 곧 Ultralytics 같은 최신 아키텍처는 기존 모델을 기반으로 정확도를 개선하고 추론 효율성을 높여, 연습장, 시뮬레이터, 훈련 설비 등에서 사용되는 에지 기기에서 실시간 감지를 보다 실용적으로 구현할 수 있게 합니다.

동시에 컴퓨터 비전과 레이더 기반 발사 모니터를 결합하고, 카메라 기반 볼 비행 데이터와 풍부한 클럽 및 임팩트 데이터를 연동함으로써 추적 시스템이 더욱 완벽해지고 있다. 이러한 도구들이 드라이빙 레인지와 모바일 앱으로 확산됨에 따라, 더 많은 골퍼들이 사용하는 볼을 바꾸지 않고도 즉각적인 피드백을 얻을 수 있게 되었다.

그림 4. 런치 모니터 데이터를 활용한 딥러닝 골프공 비행 모델 분석. (출처)

인공지능 기반 인사이트는 훈련 및 코칭부터 코스 내 의사 결정에 이르기까지 골프의 더 많은 영역을 지속적으로 지원할 것으로 보인다. 추적 및 샷 트레이서 시스템이 더욱 지능화됨에 따라 골퍼들은 자동화된 분석, 맞춤형 추천, 증강 현실(AR) 오버레이로 강화된 연습 도구를 기대할 수 있다.

주요 내용

Ultralytics YOLO 컴퓨터 비전YOLO 골프공 추적 방식을 혁신하고 있습니다. 이 기술들은 정확한 궤적을 생성하고 유용한 성능 분석 정보를 포함한 실시간 피드백을 제공합니다. 이러한 도구들이 레이더 시스템과 휴대폰과 연동되면서, 더 많은 골퍼들이 고급 샷 분석을 손쉽게 활용할 수 있게 되었습니다.

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