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비전 AI 모델을 사용하여 카드 인식하기

Abirami Vina

4분 소요

2025년 9월 15일

Vision AI 모델을 사용하여 트럼프 카드를 인식하는 것이 어떻게 속도와 정확성을 제공하고 카지노, AR 또는 VR, 스마트 카드 테이블에 적용될 수 있는지 살펴보세요.

카드 게임은 캐주얼한 하우스 경기부터 판돈이 높은 카지노 테이블에 이르기까지 어디에서나 즐길 수 있습니다. 카드 게임을 하는 동안 카드를 분석하는 것이 간단해 보일 수 있지만, 게임 중 각 카드를 정확하게 식별하는 것은 매우 중요할 수 있습니다. 카드를 잘못 읽거나 점수를 잘못 계산하는 것과 같은 작은 실수라도 게임의 공정성에 영향을 미칠 수 있습니다. 

전통적으로 플레이어와 딜러가 이 과정을 수동으로 관리하지만, 사람의 모니터링은 오류가 발생하기 쉽습니다. 이러한 실수는 효율성과 전반적인 플레이어 경험에 영향을 미칠 수 있습니다. 인공지능(AI)과 기계가 시각 정보를 보고 해석할 수 있도록 하는 AI의 한 분야인 컴퓨터 비전은 카드 감지 및 모니터링을 자동화하여 이러한 한계를 극복하는 데 도움이 될 수 있습니다. 

다음과 같은 컴퓨터 비전 모델 Ultralytics YOLO11와 같은 컴퓨터 비전 모델은 객체 감지 및 인스턴스 분할을 포함한 다양한 비전 작업을 지원합니다. 카드 게임의 경우, 이러한 비전 기능은 테이블 위의 각 카드를 식별하는 데 도움이 될 수 있습니다. 카드가 겹치거나 빠르게 움직이는 경우에도 안정적이고 일관된 모니터링을 보장합니다. 

본 문서에서는 수동 카드 감지의 어려움과 컴퓨터 비전이 어떻게 정확한 감지를 가능하게 하는지 자세히 살펴보겠습니다. 그럼 시작해 볼까요!

카드 놀이 감지 이해

수동 카드 감지의 어려움을 살펴보기 전에, 컴퓨터 비전과 관련하여 카드 놀이 감지가 무엇을 의미하는지 자세히 살펴보겠습니다. 

간단히 말해서, 카드 게임 감지는 기계가 인간이 하는 방식과 유사하게 카드를 인식하고 해석하도록 가르치는 데 중점을 둡니다. 카메라는 시각적 세부 사항을 캡처하고, 신경망, 특히 컨볼루션 신경망(CNN)으로 구동되는 컴퓨터 비전 모델은 해당 데이터를 처리하여 테이블에 무엇이 있는지 이해합니다. 

이 프로세스에는 일반적으로 다양한 조명 조건, 각도 및 배경에서 캡처된 모든 슈트와 랭크의 이미지가 포함된 데이터 세트에서 컴퓨터 비전 모델을 훈련하는 것이 포함됩니다. 고유한 카드 디자인의 정확한 인식이 필수적인 포켓몬 또는 수집용 트레이딩 카드 게임과 같은 다른 카드 게임에도 유사한 접근 방식을 적용할 수 있습니다. 이러한 모델 훈련 프로세스를 통해 비전 모델은 카드의 특징을 인식하는 방법을 학습합니다. 

그림 1. 카드 놀이를 detect 데 사용되는 컴퓨터 비전.(출처)

학습이 완료되면 모델은 테이블에서 여러 장의 카드를 찾아내고 해당 카드들의 숫자와 모양을 식별할 수 있습니다. 이는 사람이 카드를 훑어보는 것과 매우 유사하게 작동하지만, 여기서는 눈이 카메라로 대체되고 두뇌가 알고리즘으로 대체됩니다. 이러한 단계를 통해 안정적인 카드 인식이 가능합니다. 

수동 카드 감지와 관련된 과제 

수동 카드 감지의 몇 가지 제한 사항은 다음과 같습니다:

  • 사람의 실수: 사람들은 특히 반복적인 작업을 처리할 때 실수를 저지르기 마련입니다. 카드 게임에서는 패를 잘못 읽거나, 값을 혼동하거나, 카드 수를 track 등의 실수가 발생할 수 있습니다. 게임 세션이 길어지면 실수가 발생할 가능성이 높아져 게임 플레이에 영향을 미치는 오류의 위험이 높아집니다. 
  • 속도 제한: 수동 카드 모니터링은 시간이 걸립니다. 관찰자는 모든 움직임을 주시하고 손으로 점수를 기록해야 하므로 자연스럽게 게임 속도가 느려집니다. 이러한 지연은 게임 흐름을 방해하고 플레이어의 전반적인 경험을 저하시킬 수 있습니다.
  • 일관성: 관찰은 사람마다 다릅니다. 한 사람에게는 명백한 것이 다른 사람에게는 간과될 수 있습니다. 이러한 불일치로 인해 수동 모니터링이 신뢰할 수 없게 되고 게임 전반의 정확도에 영향을 미칩니다.
  • 공정성과 투명성: 공정한 시스템 없이는 게임에서 페어플레이를 보장하기가 더 어렵습니다. 오류나 불규칙성이 눈에 띄지 않을 수 있으며 플레이어는 결과에 의문을 제기할 수 있습니다. 이는 신뢰를 떨어뜨리고 갈등을 해결하기 어렵게 만듭니다. 
  • 확장성: 테이블 하나를 모니터링하는 것은 어렵습니다. 한 번에 여러 테이블이나 게임을 처리하는 것은 빠르게 비현실적이 됩니다.

컴퓨터 비전은 이러한 문제를 해결하여 정확하고 일관된 카드 감지를 보장합니다. 다음으로 YOLO11 사용하여 카드를 인식하는 방법에 대해 알아보겠습니다.

YOLO11 사용하여 카드를 인식하는 방법

YOLO11 같은 딥러닝 모델 훈련은 주석이 달린 카드 이미지의 대규모 데이터 세트를 구축하는 것으로 시작됩니다. 빠르고 정확한 시각적 분석을 위해 설계된 YOLO11 경계 상자를 사용하여 이미지에서 물체를 찾는 물체 감지, 특징에 따라 레이블을 할당하는 이미지 분류 등 주요 컴퓨터 비전 작업을 지원합니다.

YOLO11 사전 교육이 되어 있지만 COCO (Common Objects in Context) 데이터 세트에 대해 사전 학습되어 있지만, 이 사전 학습은 카드가 아닌 다양한 일상적인 물체를 포함하므로 모양, 질감 및 패턴을 인식하는 데 강력한 기반을 제공합니다. 카드 감지에 특화하려면 모델을 미세 조정하거나 전용 카드 데이터 세트에서 사용자 지정 학습을 해야 합니다.

이 과정에는 다양한 각도, 조명, 심지어 겹쳐진 배열 등 다양한 조건에서 카드 이미지를 수집하는 작업이 포함됩니다. 그런 다음 각 카드에 객체 감지를 위한 경계 상자 및 레이블, 픽셀 수준에서의 세분화를 위한 세부 마스크 등 주석을 달게 됩니다. 테스트 이미지에 대한 학습과 검증이 완료되면 YOLO11 실제 시나리오에서 카드놀이를 안정적으로 detect 인식할 수 있습니다.

그림 2. 주석을 달아 카드놀이를 detect 수 있는 이미지의 예입니다.(출처)

다양한 Vision AI 작업을 사용하여 카드 게임 인식하기

카드 인식에는 여러 가지 방법이 있으며, YOLO11 다양한 작업을 지원하므로 여러 가지 방법을 사용할 수 있습니다. 

테이블 위의 카드를 이해하기 위해 YOLO11 다양한 방식으로 적용하는 방법은 다음과 같습니다: 

  • 물체 감지만 가능합니다: 이 접근 방식에서는 각 고유 카드(예: 에이스 오브 스페이드, 투 오브 하트)가 별도의 클래스로 취급되도록 YOLO11 학습시킵니다. 그러면 모델은 한 단계로 모든 카드를 찾아 식별할 수 있습니다. 학습 데이터가 충분하면 겹치는 카드도 인식할 수 있습니다. 
  • 탐지 및 분류: 또 다른 방법은 작업을 두 단계로 나누는 것입니다. 먼저 YOLO11 경계 상자를 그려서 카드를 감지한 다음, 다른 YOLO11 모델이 이미지 분류를 사용하여 카드의 종류와 순위를 결정합니다. 이 접근 방식을 사용하면 기본 객체 감지 모델을 재학습하지 않고도 새로운 카드 유형이나 사용자 지정 디자인을 쉽게 추가할 수 있습니다. 그러나 새 카드의 크기, 모양, 레이아웃 등 외관이 너무 다른 경우 정확도를 유지하기 위해 감지 모델을 다시 학습시켜야 할 수도 있습니다.
  • 여러 프레임에 걸쳐 추적: 비디오 피드를 분석할 때, YOLO11객체 추적 기능을 사용하면 여러 프레임에 걸쳐 카드를 추적할 수 있습니다. 이렇게 하면 움직이는 카드가 두 번 계산되는 것을 방지하고 빠르게 진행되는 게임에서 정확성을 유지하는 데 도움이 됩니다.

이러한 다양한 접근 방식을 통해 YOLO11 블랙잭의 득점, 게임 플레이 모니터링, 분석 생성 등의 실시간 애플리케이션을 지원할 수 있습니다. 가장 적합한 방법은 게임의 특정 요구 사항에 따라 다릅니다.

카드 감지의 실제 응용 분야

이제 Vision AI 모델을 사용하여 카드놀이를 인식하는 방식에 대한 이해도가 높아졌으므로 실제 세계에서 어떤 영향을 미치는지 살펴보겠습니다.

카지노 및 감시

카지노는 공정한 게임 운영이 중요한 고위험 환경입니다. 그러나 카드 마킹, 숨겨진 스위치 또는 불규칙한 거래와 같은 위험이 항상 존재합니다. 기존의 감시는 수동 모니터링에 의존하므로 빠르게 진행되는 게임 중에 미묘한 움직임을 놓칠 수 있습니다.

이때 컴퓨터 비전이 개입할 수 있습니다. 컴퓨터 비전을 감시 시스템에 통합하면 테이블 위의 모든 카드와 플레이어의 행동을 자동으로 track 수 있습니다. 이를 통해 실시간 사기 탐지가 가능하고, 사람의 감독에 대한 의존도를 낮추며, 분쟁 발생 시 검토할 수 있는 신뢰할 수 있는 게임 플레이 기록을 생성할 수 있습니다.

Fig 3. 컴퓨터 비전으로 활성화된 카드 감지는 카지노에서 사용할 수 있습니다. (출처)

스마트 카드 테이블

라이브 게임 중에는 작은 오류라도 경기 흐름에 영향을 미치고 선수들 사이에 긴장을 유발할 수 있습니다. 대부분의 기존 설정에서는 이러한 작업이 딜러나 선수 자신에게 맡겨지기 때문에 실수의 여지가 있습니다. 카메라 또는 웹캠과 컴퓨터 비전 시스템을 갖춘 스마트 카드 테이블은 이 문제를 해결할 수 있습니다. 

비전 AI 또는 YOLO 모델을 사용하면 카드가 딜링되는 순간 카드를 인식하고 게임 상태를 자동으로 업데이트할 수 있습니다. 이를 통해 실시간으로 점수를 업데이트하고, 불규칙한 카드를 즉시 표시하고, 필요할 때 거래를 자동화할 수 있습니다. 그 결과 게임 플레이가 더욱 원활해지고 테이블에 있는 모든 사람에게 일관된 경험을 제공할 수 있습니다. 

AR 및 VR 카드 게임

실물 카드 게임도 좋지만, 플레이어들이 디지털 형식에서 기대하는 수준의 상호 작용성을 항상 충족하는 것은 아닙니다. 증강 현실(AR)과 가상 현실(VR)은 새로운 차원의 몰입감을 더하여 이러한 문제를 해결하는 데 도움을 줍니다. AR은 디지털 요소를 물리적 세계에 오버레이하여 예를 들어 실제 테이블에 튜토리얼, 라이브 점수 또는 힌트를 직접 표시합니다. 

반면에 VR은 게임 전체가 가상으로 펼쳐지는 완전 몰입형 디지털 환경을 조성합니다. 컴퓨터 비전과 결합하면 AR 또는 VR 시스템은 실시간 점수 표시, 동작 제안 또는 몰입형 하이브리드 모드를 통해 게임 플레이를 향상시킵니다. 컴퓨터 비전은 각 카드를 정확하게 감지하고 이를 인터랙티브 기능에 연결하여 이를 가능하게 합니다. 

Fig 4. AR이 테이블탑 게임에 가상 기능을 제공하는 예. (출처)

카드 감지 기능의 장점 및 제한 사항 

다음은 컴퓨터 비전을 사용하여 카드 감지를 할 때의 장점입니다.

  • 빠르고 정확한 감지: 컴퓨터 비전 모델은 실시간으로 카드를 인식하고 classify 수 있어 안정적인 모니터링을 보장합니다.
  • 투명성: 자동화된 감지는 공정한 분쟁 해결을 위해 검토할 수 있는 편견 없는 경기 기록을 생성합니다.
  • 분석: 컴퓨터 비전 솔루션의 통찰력을 활용하여 자세한 게임 플레이 데이터를 생성하고 플레이어 행동 및 성능 추세를 연구할 수 있습니다.

컴퓨터 비전은 카드 놀이 감지를 매우 효과적으로 만들지만, 그 한계를 염두에 두는 것이 중요합니다. 고려해야 할 몇 가지 요소는 다음과 같습니다.

  • 고품질 데이터 세트에 대한 의존성: 이러한 모델의 성능은 사용된 학습 데이터의 품질에 크게 좌우됩니다.
  • 겹치는 카드 관련 어려움: 카드가 쌓이거나 부분적으로 가려지거나 기울어지면 Vision AI 시스템이 카드를 올바르게 식별하기가 더 어려울 수 있습니다.
  • 까다로운 조명 조건: 반사 또는 낮은 밝기와 같이 일관성 없는 조명은 정확한 카드 인식에 방해가 될 수 있습니다. 

주요 내용 

카드 놀이는 컴퓨터 비전으로 실제 문제를 해결하는 방법을 보여주는 간단하면서도 흥미로운 예시입니다. 개발자는 잘 구조화된 데이터 세트를 통해 실시간으로 카드를 detect, classify, track 모델을 훈련시킬 수 있습니다. 앞으로도 이러한 최첨단 기술은 계속 발전하여 더 스마트한 카지노, 몰입형 AR 및 VR 경험, 게임을 넘어선 새로운 애플리케이션을 만들어낼 것입니다.

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