i
PENGENALAN WAJAH MENGGUNAKAN METODE VIOLA
–
JONES PADA
INTELLIGENT HOME SECURITY
SKRIPSI
Diajukan untuk memenuhi persyaratan guna meraih gelar Sarjana Strata I Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Malang
Disusun Oleh :
OKKY PALUPI WULANDARI 201010130311123
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
v
LEMBAR PERSEMBAHAN
Puji syukur kepada Allah SWT atas rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini. Penulis menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada:
1. Kedua orang tua saya, Drs Bambang Pudjo Kisworo dan Raj. Emmy Herawati yang selalu mendoakan dan mendukung saya tiada bosannya. 2. Bapak Ir. M. Irfan, MT dan M. Chasrun Hasani,ST.,MT selaku
7. M. Rizal Rahmansyah yang selalu menyemangati dan membantu selama proses pengerjaan skripsi hingga selesai.
8. Teman-teman seperjuangan, Ninin Krisinda, Rosmala Rachmawati, Rengga Maulana, Irfan Attamimi,, serta teman-teman Teknik Elektro C Angkatan 2010
vi
KATA PENGANTAR
Dengan memanjatkan puji syukur kehadirat Allah SWT atas limpahan rahmat, nikmat, hidayah, dan ridho-Nya, sehingga peneliti dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul:
“
PENGENALAN WAJAH MENGGUNAKAN METODE VIOLA
–
JONES PADA INTELLIGENT HOME SECURITY”
Di dalam tulisan ini disajikan pokok-pokok bahasan yang meliputi perancangan sistem pengenalan wajah menggunakan metode Viola – Jones secara real time. Selain itu, juga akan disampaikan mengenai pengujian-pengujian yang dilakukan dalam penelitian ini.
Peneliti menyadari sepenuhnya bahwa dalam penulisan Tugas Akhir ini masih banyak kekurangan dan keterbatasan. Oleh karena itu peneliti mengharapkan saran yang membangun agar tulisan ini bermanfaat bagi perkembangan ilmu pengetahuan kedepan.
Malang, 06 Agustus 2015
vii
DAFTAR ISI
Lembar Judul ... i
Lembar Persetujuan ... ii
Lembar Pengesahan ... iii
Lembar Pernyataan... iv
Abstrak ... v
2.1.2.1 Proses Penangkapan Citra ( Image Acquisition ) ... 7
2.1.2.2 Proses Pengolahan Citra ( Image Processing ) ... 8
2.1.2.3 Analisa Data Citra ( Image Analysis ) ... 8
2.1.2.4 Proses Pemahaman Data Citra ( Image Understanding ) 8 2.2 Webcam ... 9
viii
BAB IV IMPLEMENTASI SISTEM DAN ANALISA ... 46
4.1 Pengujian Jarak Wajah Terhadap Kamera ... 46
4.1.1 Tujuan ... 46
ix
4.1.3 Prosedur Pengujian ... 46
4.1.4 Siang ... 47
4.1.5 Malam ... 50
4.1.6 Kesimpulan Pengujian ... 54
4.2 Pengujian Pendeteksian Ketika Diberi Kondisi Lain ... 54
4.2.1 Tujuan ... 54
4.2.2 Peralatan Pengujian ... 54
4.2.3 Prosedur Pengujian ... 55
4.2.4 Pengujian ... 55
4.2.5 Kesimpulan Pengujian ... 61
4.3 Pengujian Pendeteksian Cahaya ... 61
4.3.1 Tujuan ... 61
4.3.2 Peralatan Pengujian ... 61
4.3.3 Prosedur Pengujian ... 61
4.3.4 Pengujian ... 61
4.3.5 Kesimpulan Pengujian ... 63
BAB V PENUTUP ... 64
5.1 Kesimpulan ... 64
5.2 Saran ... 64
x
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Contoh Webcam ... 9
Gambar 2.2 Sistem Pengenalan Pola dengan Pendekatan Statistik ... 17
Gambar 2.3 Sistem Pengenalan Pola dengan Pendekatan Sintaktik ... 18
Gambar 2.4 Rangkaian Pengenalan Pola ... 19
Gambar 2.5 Macam – macam variasi feature Pada Haar ... 24
Gambar 2.6 Skema Kerja Haar Like Feature ... 24
Gambar 2.7 Contoh Perhitungan Integral Image ... 26
Gambar 2.8 Perhitungan Integral Image... 26
Gambar 2.9 Alat Kerja Klasifikasi Bertingkat ... 28
xi
Gambar 4.24 Kondisi Saat Menutup Bagian Wajah Sebelah Kiri ... 56
Gambar 4.25 Kondisi Saat Menutup Bagian Wajah Sebelah Kanan ... 56
Gambar 4.26 Kondisi Saat Menutup Mulut ... 57
Gambar 4.39 Kondisi Saat Cahaya Sebesar 1212 lux ... 62
Gambar 4.40 Kondisi Saat Cahaya Sebesar 1625 lux ... 62
xii
DAFTAR TABEL
xiii
DAFTAR PUSTAKA
[1] Lim, Resmana “ Pelacakan dan Pengenalan Wajah Menggunakan
Webcam dan Metode Gabor Filter” Jurusan Teknik Informatika, Universitas Kristen Petra
[2] Nur Azizah, Ratna “ Pengenalan Wajah Dengan Subspace LDA (
Linear Discriminant Analysis ) ” Jurusan Teknik Elektro, Institut
Teknologi Sepuluh November
[3] Hengki Prima Ari Pradana, Setiawardhana, Sigit Wasista “ Verifikasi
Wajah untuk Keamanan Ruangan Menggunakan Fuzzy C Means”
Jurusan Teknik Elektro, Poloteknik Elektronika Negeri Surabaya
[4] Munir, Renaldi “ Pengolahan Citra Digital “ Jurusan Teknik Informatika, Institut Teknologi Bandung
[5] Belance,L. Dan Nebot, A. (2002) “ Inteligence Data Analysis and Data Mining, Wright State University. Dayton USA.
[6] Lienhart, Rainer and Jochen Maydt (2002). “An extended set of haar -like features for rapid object detection”. In: IEEE ICIP 2002, Vol.1, pp 900-903.
[7] Viola, P., Jones, M. J., “Robust Real-Time Face
Detection”,International Journal of Computer Vision, Kluwer
Academic, Netherlands, 2004
[8] Pratama Hakim, JerryandAgung Santoso, AlexanderandSanjaya, Benny “Perancangan Program Aplikasi Pendeteksian Bagian Tubuh dengan Metode Viola Jones” Fakultas Ilmu Komputer, Universitas Bina Nusantara.
[9] Dzulkamain, A. D., Dewantara, B. S., & Besar i, A. A. (2011). Pengendalian Robot Lengan Beroda Dengan Kamera Untuk Pengambilan Obyek.
1
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Perkembangan teknologi komputer sekarang sangat pesat, ini ditandai dengan hampir semua pengolahan data dan informasi telah dilakukan dengan komputer. Hal ini diakibatkan semakin beraneka ragam permasalahan informasi yang harus ditangani, salah satu adalah dalam hal pengenalan pola seperti sidik jari, pemeriksa retina, pengenal suara, pengenal wajah .
Pengenalan wajah termasuk kedalam perkembangan teknologi yang penting dalam beberapa bidang seperti sistem security, sistem kontrol, sistem presensi ( kehadiran ). Sistem security sangat diperlukan oleh setiap rumah sebagai pengaman dari hal - hal yan tidak diinginkan seperti pencuri.
Sistem keamanan rumah dengan alarm telah banyak diterapkan untuk mendeteksi adanya pencuri. Tetapi sistem tersebut tidak bisa membedakan antara pemilik rumah dan pencuri, sehingga tingkat keamanannya sangat rendah. Penggunaan pengenal wajah pada proyek akhir ini adalah untuk mengenali wajah pemilik rumah dan membedakannya dengan wajah pencuri
Dengan menggunakan teknologi pengenal wajah maka kita bisa merekam wajah orang yang tinggal dirumah. Sehingga ketika kamera merekam wajah orang yang tidak masuk dalam database maka orang tersebut tidak dapat mengakses pintu rumah.
Salah satu metode yang bisa digunakan dalam pengenal wajah yaitu metode Viola-Jones. Pada penelitian dari Resmana Lim [1] yang berjudul Pelacakan dan
Pengenalan Wajah menggunakan Webcam dan Gabor Filter pada hasil pengujian sistem menunjukkan bahwa pelacakan berdasarkan warna kulit dengan algoritma CamShift cukup baik. Respon sistem terhadap obyek warna kulit yang melintas juga
2 Ratna Nur Azizah[2] Algoritma Subspace LDA diuji dengan berbagai citra yang memiliki variasi cahaya (database YaleB) dan variasi headpose (database att_face) dengan pemilihan eigenface yang berbeda. Citra wajah yang digunakan adalah citra grayscale dengan dimensi 128 x 112 yang telah mengalami normalisasi serta croping. Sehingga citra wajah hanya menampilkan wajah orang tanpa latar belakang. Hasil yang diperoleh menunjukkan jika jumlah eigenface yang digunakan antara 20% sampai 80% akan menghasilakn persentase pengenalan tinggi.
3 Untuk penelitian selanjutnya diharapkan dapat mengatasi masalah jarak yang sangat berpengaruh terhadap hasil akhir dari proses pengenalan wajah.
Pada penelitian ini akan mengembangkan metode Viola Jones sebagai pengenal wajah pada Intelligent Home Security yang akan dilakukan secara real time. Metode ini akan membedakan antara wajah penghuni rumah dengan orang asing. Diharapkan dengan aplikasi ini akan dapat membuat suatu sistem pengaman yang handal dan aman.
1.2
Rumusan Masalah
Berdasarkan uraian di atas masalah yang timbul pada Tugas Akhir adalah 1. Bagaimana merancang program agar sistem pengenal wajah dapat berjalan
menggunakan metode Viola – Jones. 2. Bagaimana pengolahan input Database.
3. Bagaimana sistem face recognition dapat mengenali wajah seseorang secara real time.
1.3
Batasan Masalah
Agar tujuan dari tugas akhir ini tidak menyimpang dari tujuan semula, dibutuhkan suatu batasan-batasan yang jelas guna mengarahkan pembahasan. Batasan-batasan masalah tersebut adalah sebagai berikut,
1.Menggunakan bahasa pemrograman v isual C#. 2.Menggunakan Windows 8 32 bit
3.Jarak obyek dan kamera terbatas
1.4
Tujuan
Dalam tugas akhir ini, tutjuan yang ingin dicapai yaitu :
1. Merancang sebuah program pegenalan wajah menggunakan metode Viola-Jones yang dapat digunakan sebagai pengaman rumah.
4
1.5
Metodologi
1.5.1 Studi Literatur
Dalam mencari studi literatur,penulis menggunakan beberapa sumber informasi buku dan jurnal maupun media elektronik seperti internet yang berhubungan dengan Pengenalan Wajah, Cascade Classifier, Adaptive Boosting dan Viola Jones.
1.5.2 Studi Lapang
Yaitu memperoleh data dengan cara langsung dalam analisis dan simulasi pada program.
1.5.3 Perancangan dan pengujian sistem
Pembuatan sistem menggunakan Visual Studio 2012
1.5.4 Analisa Data
Yaitu dengan jalan membuat analisa secara aktual dari pengujian data yang telah dilakukan, yang merupakan training dari pengambilan gambar wajah
1.5.5 Pengambilan kesimpulan
Yaitu berisikan kesimpulan dan saran atas analisa yang dibuat
1.6 Sistematika Pembahasan
Sistematika Pembahasan pada tugas akhir “Pengenalan Wajah menggunakan metode Viola Jones Pada Intelligent Home Security” adalah sebagai berikut :
1.6.1 BAB I Pendahuluan
Pada Bab I akan menguraikan tentang latar belakang, tujuan yang ingin dicapai, rumusan masalah, batasan masalah, metodologi pembahasan, serta sistematika pembahasan.
1.6.2 BAB II Dasar Teori
Pada Bab II akan memaparkan teori yang mendasari penyusunan tugas akhir ini.
1.6.3 BAB III Perancangan Sistem
Pada Bab III akan membahas tahap perancangan program tugas akhir.
5
1.6.4 BAB IV Pengujian dan Analisa Sistem
Pada Bab IV ini membahas secara keseluruhan dari sistem dan dilakukan pengujian serta analisa pada setiap percobaan program. Mengintegrasikan seluruh sistem dan pengujian, kemudian berdasarkan data hasil pengujian dilakukan analisa terhadap keseluruhan sistem.
1.6.5 BAB V Penutup
