Model Sistem Akses Tempat Parkir Berdasarkan Pengenalan Plat Nomor Kendaraan.

(1)

i Universitas Kristen Maranatha

Model Sistem Akses Tempat Parkir Berdasarkan Pengenalan

Plat Nomor Kendaraan

Andry Jonathan (1122041)

Email: andry.jonathan1234@gmail.com

Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik Universitas Kristen Maranatha

Jl. Prof. Drg. Suria Sumantri 65, Bandung 40164, Indonesia

ABSTRAK

Sistem akses tempat parkir yang dapat bekerja otomatis (tanpa operator) sehingga lebih efisien dalam hal waktu semakin dibutuhkan. Oleh karena itu dikembangkanlah metode tentang cara-cara APNR (Auto Plate Number Recognition).

Pada Tugas Akhir ini dibuat model sistem akses tempat parkir berdasarkan pengenalan plat nomor kendaraan. Diawali dengan pengambilan gambar tampak depan suatu kendaraan menggunakan kamera webcam (kamera akan mengambil gambar ketika objek berada pada jarak 50 cm dari sensor ping), mengubah citra tersebut menjadi citra keabuan, pendeteksian area plat, pemotongan area plat, pemisahan karakter, pengenalan karakter, hingga perbandingan dengan database untuk menentukan apakah motor servo bergerak atau tidak untuk membuka portal. Hasil percobaan menunjukkan bahwa tingkat keberhasilan akses tempat parkir untuk pengujian posisi plat di bawah tampak depan, posisi plat di bawah miring ke arah kiri sebesar 22.50, posisi plat di bawah miring ke arah kanan sebesar 200, posisi plat di atas tampak depan, posisi plat di atas miring ke arah kiri sebesar 100_{, dan} posisi plat di atas miring ke arah kanan sebesar 100 untuk plat nomor yang terdapat dalam database adalah 85%, 70%, 100%, 70%, 65%, dan 85%. Tingkat keberhasilan penolakan akses tempat parkir pada pengujian plat nomor yang tidak terdapat dalam database adalah 100% untuk semua posisi.

(2)

ii Universitas Kristen Maranatha

Model of Parking Access System Based on Vehicle Number

Plate Recognition

Andry Jonathan (1122041)

Email: andry.jonathan1234@gmail.com

Department of Electrical Engineering, Faculty of Engineering Maranatha Christian University

Jl. Prof. Drg. Suria Sumantri 65, Bandung 40164, Indonesia

ABSTRACT

Parking space access system that can work automatically (without operator) so it is more efficient in time is increasingly needed. Therefore, it is developed methods on APNR (Auto Plate Number Recognition).

In this final project a model system of access to the parking lot based on vehicle number plate recognition is realized. Beginning with capturing a front image of a vehicle using the web camera (the camera will take a picture when the object is at a distance between 45 cm and 50 cm from the sensor ping), converting the image into the grayscale image, detection of the area of the plate, cropping the area of the plate, character splitting, character recognition, and comparing with database to determine whether the servo motor moves or not to open the portal.

The experiment results showed that the success rate of access to the parking lot for the test plates contained in the database with position plate below, position plate below and tilted to the left at 22.50, position plate below and tilted to the right at 200, position plate above, position plate above and tilted to the left at 100, and position plate above and tilted to the right at 100 is 85%, 70%, 100%, 70%, 65% and 85%. The success rate of access rejection to the parking lot for the test plates that are not contained in the database is 100% for all plate positions.

(3)

v Universitas Kristen Maranatha

DAFTAR ISI

ABSTRAK ... i

ABSTRACT ... ii

KATA PENGANTAR ... iii

DAFTAR ISI ... v

DAFTAR GAMBAR ... viii

DAFTAR TABEL ... x

BAB I PENDAHULUAN ... 1

I.1 Latar Belakang ... 1

I.2 Rumusan Masalah ... 2

I.3 Tujuan ... 2

I.4 Batasan Masalah ... 2

I.5 Komponen yang Digunakan ... 2

I.6 Sistematika Penulisan ... 3

BAB II TEORI DASAR II.1 Citra ... 4

II.2 Pengolahan Citra Digital ... 6

II.2.1 Citra Berwarna ... 6

II.2.2 Citra Keabuan ... 7

II.2.3 Konversi Citra Berwarna Menjadi Citra Keabuan ... 8

II.2.4 Citra Hitam Putih ... 8

II.2.5 Histogram Equalization ... 9

II.2.6 Median Filter ... 11

(4)

vi Universitas Kristen Maranatha

II.2.8 Morfologi Citra ... 13

II.2.9 Structuring Element... 13

II.2.10 Dilasi ... 14

II.2.11 Erosi ... 14

II.2.12 Closing ... 15

II.3 Connected Component Labeling ... 15

II.4 Euclidean Distance ... 16

II.5 Arduino ... 17

II.5.1 Bagian-Bagian Arduino... 18

II.5.2 Spesifikasi Arduino ... 19

II.6 Sensor Ping ... 19

II.7 Servo ... 20

II.8 Spesifikasi Logitech C270 ... 22

BAB III PERANCANGAN DAN REALISASI III.1 Rangkaian Komponen yang Digunakan ... 24

III.2 Diagram Alir Utama ... 25

III.3 Deteksi Daerah Plat ... 26

III.4 Pemotongan Daerah Plat... 27

III.5 Pemisahan Karakter ... 28

III.6 Pengenalan Karakter dengan Metoda Euclidean Distance ... 29

III.7 Pengecekan Database ... 30

BAB IV DATA PENGAMATAN DAN ANALISIS DATA IV.I Gambar Proses Pengujian Model Sistem Akses Tempat Parkir Berdasarkan Pengenalan Plat Nomor Kendaraan... 32

IV.2 Pengujian Posisi Plat ... 33

(5)

vii Universitas Kristen Maranatha

IV.4 Pengujian Posisi Plat di Bawah Miring ke Arah Kiri Sebesar 22.50 .. 43

IV.5 Pengujian Posisi Plat di Bawah Miring ke Arah Kanan Sebesar 200_{. 45} IV.6 Pengujian Posisi Plat di Atas Tampak Depan ... 47

IV.7 Pengujian Posisi Plat di Atas Miring ke Arah Kiri Sebesar 100 ... 49

IV.8 Pengujian Posisi Plat di Atas Miring ke Arah Kanan Sebesar 100 ... 51

IV.9 Analisis Pengujian Deteksi Lokasi dan Pemotongan Area Plat ... 53

IV.10 Nilai Euclidean Distance Minimum Untuk Pengenalan Karakter ... 58

IV.11 Pengujian Real Kendaraan ... 66

IV.12 Nilai Euclidean Distance Minimum Pengujian Real Kendaraan ... 67

BAB V SIMPULAN DAN SARAN V.1 Simpulan ... 68

V.2 Saran ... 69

(6)

viii Universitas Kristen Maranatha

Gambar 2.5 Citra hitam putih menurut pembagian piksel. ... 9

Gambar 2.6 Contoh sebuah gambar dan histogramnya. ... 10

Gambar 2.7 Contoh histogram citra asli yang belum diratakan dan histogram citra setelah proses equalization. ... 11

Gambar 2.8 Pengaturan pixel di sekitar pixel (x,y). ... 12

Gambar 2.9 Macam-macam neighbourhood... 16

Gambar 2.10 Arduino uno... 19

Gambarc2.11 Sensor ping. ... 20

Gambarc2.12 Servo. ... 21

Gambarc2.13 Datasheet Servo Motor SG90 ... 21

Gambarc2.14 Logitech C270. ... 22

Gambarc3.1 Diagram Alir Utama Model Sistem Akses Tempat Parkir Berdasarkan Pengenalan Plat Nomor Kendaraan ... 23

Gambarc3.2 Rangkaian Komponen yang Digunakan... 24

Gambarc3.3 Diagram Alir Subrutin Deteksi Daerah Plat. ... 26

Gambarc3.4 Diagram Alir Subrutin Pemotongan Daerah Plat. ... 27

Gambarc3.5 Diagram Alir Subrutin Pemisahan Karakter... 28

Gambarc3.6 Diagram Alir Subrutin Pengenalan Karakter. ... 29

Gambarc3.7 Diagram Alir Subrutin Pengecekan Database. ... 30

Gambarc4.1 Gambar Proses Pengujian dari Mengubah Citra ke Grayscale hingga Pemotongan Area Plat. ... 32

Gambarc4.2 Pemisahan Karakter Plat Nomor F46PJ. ... 32

Gambarc4.3 Gambar Hasil Pengenalan Karakter Nomor Plat F46PJ pada Workspace Huruf. ... 33

Gambarc4.4 Posisi Plat di Bawah Tampak Depan... 33

(7)

ix Universitas Kristen Maranatha

Gambarc4.6 Posisi Plat di Bawah Miring ke Arah Kanan Sebesar 200. ... 34

Gambarc4.7 Posisi Plat di Atas Tampak Depan ... 35

Gambarc4.8 Posisi Plat di Atas Miring ke Arah Kiri Sebesar 100 ... 35

Gambarc4.9 Posisi Plat di Atas Miring ke Arah Kanan Sebesar 100 ... 36

Gambarc4.10 (a) Histogram citra grayscale plat nomor Z24T percobaan kedua untuk posisi di bawah tampak depan. (b) Histogram equalization citra plat nomor Z24T percobaan kedua untuk posisi di bawah tampak depan. ... 53

Gambarc4.11 (a) Histogram citra grayscale plat nomor C1395MW percobaan pertama untuk posisi di bawah miring ke arah kiri sebesar 22.50_. (b) Histogram equalization citra plat nomor C1395MW percobaan pertama untuk posisi di bawah miring ke arah kiri sebesar 22.50_{. ... 54}

Gambarc4.12 (a) Histogram citra grayscale plat nomor Z24T percobaan pertama untuk posisi di bawah miring ke arah kiri sebesar 22.50. (b) Histogram equalization citra plat nomor Z24T percobaan pertama untuk posisi di bawah miring ke arah kiri sebesar 22.50. ... 54

Gambarc4.13 (a) Histogram citra grayscale plat nomor Z24T percobaan ketiga untuk posisi di bawah tampak depan. (b) Histogram equalization citra plat nomor Z24T percobaan ketiga untuk posisi di bawah tampak depan ... 55

Gambarc4.14 (a) Histogram citra grayscale plat nomor Z24T percobaan kelima untuk posisi di bawah tampak depan. (b) Histogram equalization citra plat nomor Z24T percobaan kelima untuk posisi di bawah tampak depan. ... 56

(8)

x Universitas Kristen Maranatha

(9)

1 Universitas Kristen Maranatha

BAB I

PENDAHULUAN

Pada Bab ini berisi latar belakang masalah, rumusan masalah, tujuan tugas akhir, batasan masalah, spesifikasi alat yang digunakan, dan sistematika penulisan.

I.1 Latar Belakang

Pada zaman sekarang ini, lahan parkir menjadi kebutuhan utama pengguna kendaraan, terutama di kota-kota besar. Pada tempat parkir area khusus (misalnya di apartemen), untuk memudahkan dokumentasi kendaraan agar dapat ditentukan kendaraan mana saja yang boleh masuk, maka sering digunakan sebuah sistem untuk mengatur hal-hal seperti pencatatan dan pengecekan plat nomor. Sistem tersebut disebut dengan sistem perparkiran.

Sistem perparkiran yang sering dilakukan di tempat parkir area khusus adalah operator memeriksa nomor plat kendaraan dan memberikan ijin masuk jika nomor plat kendaraan sudah terdaftar. Nomor plat kendaraan diperiksa oleh operator di dalam database, apakah terdaftar atau tidak terdaftar. Namun sistem tersebut masih dioperasikan oleh manusia atau operator. Mereka harus selalu siap membaca dan memeriksa nomor plat kendaraan ketika suatu kendaraan masuk. Prosedur ini memiliki banyak kelemahan. Selain memakan waktu yang cukup lama (walaupun memakai komputer), prosedur ini juga rentan terhadap kesalahan, baik pada saat melihat plat nomor kendaraaan, maupun memeriksa nomor plat kendaraan di dalam database. Kesalahan tersebut dapat terjadi baik karena kelalaian maupun keterbatasan tenaga (stamina) yang dimiliki oleh manusia (operator).

(10)

khusus. Akses tempat parkir area khusus dibatasi, hanya kendaraan yang nomor kendaraannya terdaftar pada database saja yang diperbolehkan untuk memarkirkan kendaraannya.

I.2 Rumusan Masalah

Masalah yang akan dibahas dalam tugas akhir ini yaitu: Bagaimana merealisasikan model sistem akses tempat parkir berdasarkan pengenalan plat nomor kendaraan.

I.3 Tujuan

Tujuan pembahasan tugas akhir ini adalah merealisasikan model sistem akses tempat parkir berdasarkan pengenalan plat nomor kendaraan.

I.4 Batasan Masalah

Batasan masalah dalam tugas akhir ini, yaitu:

1. Pengambilan gambar menggunakan kamera pada tempat yang mendapat cukup cahaya.

2. Sampel yang digunakan pada tugas akhir ini sebanyak 10 buah plat nomor standar.

3. Realisasi sistem ini hanya untuk area parkir khusus.

4. Gambar yang diambil adalah tampak depan suatu kendaraan. 5. Program yang dipakai dalam tugas akhir ini adalah MATLAB.

6. Menggunakan mikrokontroler arduino untuk membaca sensor ping dan menggerakan motor servo.

7. Jarak pengambilan gambar tidak berubah-ubah atau tetap.

I.5 Komponen yang Digunakan

(11)

2. Mikrokontroler arduino 3. Motor servo

4. Kamera webcam

5. USB to TTL

I.6 Sistematika Penulisan

Laporan tugas akhir ini disusun dengan sistematika penulisan sebagai berikut: 1. Bab I Pendahuluan

Pada bab ini berisi latar belakang masalah, rumusan masalah, tujuan, batasan masalah, spesifikasi alat yang digunakan, dan sistematika penulisan.

2. Bab II Teori dasar

Pada bab ini dijelaskan tentang landasan teori dari pengolahan citra, pengenalan pola, sensor ping, motor servo, dan mikrokontroler arduino.

3. Bab III Perancangan dan realisasi

Pada Pada bab ini dijelaskan tentang perancangan perangkat lunak dari model pengenalan plat nomor kendaraan untuk akses tempat parkir.

4. Bab IV Data pengamatan dan analisis data

Pada bab ini dijelaskan tentang pengujian perangkat lunak dari model pengenalan plat nomor kendaraan untuk akses tempat parkir.

5. Bab V Simpulan dan saran

(12)

BAB V

SIMPULAN DAN SARAN

Pada bab ini berisi simpulan dari tugas akhir dan saran yang dapat diberikan untuk perbaikan dan pengembangan di masa mendatang.

V.1 Simpulan

Dengan memperhatikan data pengamatan dan analisis data pada bab sebelumnya, dapat disimpulkan bahwa:

1. Model sistem akses tempat parkir berdasarkan pengenalan plat nomor kendaraan berhasil direalisasikan.

2. Berdasarkan hasil pengujian, diperoleh tingkat keberhasilan akses tempat parkir sebagai berikut:

-Pengujian Posisi Plat di Bawah Tampak Depan

• Pengujian plat nomor yang terdapat dalam database Tingkat keberhasilan = (17/20) * 100% = 85%.

-Pengujian Posisi Plat di Bawah Miring ke Arah Kiri Sebesar 22.50 • Pengujian plat nomor yang terdapat dalam database

Tingkat keberhasilan = (14/20) * 100% = 70%.

- Pengujian Posisi Plat di Bawah Miring ke Arah Kanan Sebesar 200 • Pengujian plat nomor yang terdapat dalam database

Tingkat keberhasilan = (20/20) * 100% = 100%. - Pengujian Posisi Plat di Atas Tampak Depan

• Pengujian plat nomor yang terdapat dalam database Tingkat keberhasilan = (14/20) * 100% = 70%.

- Pengujian Posisi Plat di Bawah Miring ke Arah Kiri Sebesar 100 • Pengujian plat nomor yang terdapat dalam database

(13)

- Pengujian Posisi Plat di Bawah Miring ke Arah Kanan Sebesar 100 • Pengujian plat nomor yang terdapat dalam database

Tingkat keberhasilan = (17/20) * 100% = 85%.

3. Tingkat keberhasilan penolakan akses tempat parkir pada pengujian plat nomor yang tidak terdapat dalam database untuk semua posisi adalah 100%.

4. Penyebab kegagalan proses deteksi lokasi dan pemotongan area plat adalah hasil histogram equalization tidak mendekati uniform. Hal ini dapat terjadi karena kemungkinan intensitas cahaya yang berlebih pada saat pengambilan citra.

V.2 Saran

Saran-saran yang dapat diberikan untuk perbaikan dan pengembangan dari tugas akhir ini adalah

1. Menggunakan kamera webcam yang lebih baik kualitasnya sehingga citra yang diperoleh tidak terlalu dipengaruhi oleh perubahan intensitas cahaya pada saat pengambilan citra.

(14)

DAFTAR PUSTAKA

[1] Akbarul, Arif. “Mengenal Motor Servo”. https://akbarulhuda.wordpress.com/ . Diakses 10 Juli 2015.

[2] Deza, Elena; Michel Marie, Deza. Encyclopedia of Distances. Springer. p. 94. (2009).

[3] Fisher, R., S. Perkins, A. Walker dan E. Wolfart. "Connected Component Labeling". (2003).

[4] Gonzalez, C. Rafael, dan Woods, E. Richard. Digital Image Processing 3rd Ed, New Jersey, USA: Pearson Prentice Hall. (2008).

[5] "Hardware Index". Arduino Project. Diakses 10 Juli 2015.

[6] Huang, T., G. Yang, dan G. Tang, "A fast two-dimensional median filtering algorithm", IEEE Trans. Acoust., Speech, Signal Processing, vol. 27, no. 1, pp. 13–18, 1979.

[7] Kushner, David. "The Making of Arduino". IEEE Spectrum. (26 Oct 2011). [8] Noor, S.C..Mengubah Citra Berwarna Menjadi Grayscale Dan Citra Biner.

Jurnal Teknologi Informasi Dinamik.Vol.16 No.1. 2011.

[9] Sobel, Irwin, History and Definition of the Sobel Operator. 2014.

[10] Trahanias, P. E. dan A. N. Venetsanopoulos, "Color image enhancement through 3-D histogram equalization," in Proc. 15th IAPR Int. Conf. Pattern Recognition, vol. 1, pp. 545–548, Aug.-Sep. 1992.

[11] Zal, Fahmi. ”Cara Kerja Sensor Ping”.

https://fahmizaleeits.wordpress.com/tag/cara-kerja-sensor-ping/. Diakses 10 Juli 2015.

[12] http://www.nanokomputer.com/product_info.php?products_id=2878. Diakses 10 Juli 2015.