PENINGKATAN KUALITAS CITRA SIDIK JARI MENGGUNAKAN FFT (FAST FOURIER TRANSFORM)
TESIS
Oleh SALAHUDDIN
107034007/TE
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN
PENINGKATAN KUALITAS CITRA SIDIK JARI MENGGUNAKAN FFT (FAST FOURIER TRANSFORM)
TESIS
Untuk Memperoleh Gelar Magister Teknik Dalam Program Studi Magister Teknik Elektro Pada Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara
Oleh
SALAHUDDIN 107034007/TE
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN
Judul Tesis : PENINGKATAN KUALITAS CITRA SIDIK JARI MENGGUNAKAN FFT (FAST FOURIER
TRANSFORM) Nama Mahasiswa : Salahuddin
Nomor Induk : 107034007
Program Studi : Magister Teknik Elektro
Menyetujui Komisi Pembimbing:
(Prof. Drs. Tulus, M.Si., P.hD) (Fahmi, ST, M.Sc Ketua Anggota
)
Sekretaris Program Studi Dekan,
(Drs. Hasdari Helmi,MT) (Prof.Dr.Ir. Bustami Syam, MSME)
Telah diuji pada
Tanggal : 29 Nopember 2012
PANITIA PENGUJI TESIS
Ketua
Anggota : 1. Fahmi, ST, M.Sc
2. Prof. Dr. Opim S. Sitompul, M.Sc 3. Soeharwinto, ST, M.T
ABSTRAK
Teknologi biometrik memiliki beberapa kelebihan seperti tidak mudah hilang, tidak bisa dipalsukan, dan tidak mudah rusak. Sistem pengenalan sidik jari bertujuan untuk mengidentifikasi sidik jari seseorang sehingga dapat dikenali ciri unik dari orang tersebut. Hasil dari ekstraksi ciri sidik jari sangat bergantung pada kualitas dari citra sidik jari itu sendiri, dan kualitas citra sidik jari berhubungan dengan kejelasan ridge structure pada citra sidik jari. Citra yang baik akan memiliki kontras yang baik
dan akan dengan baik menggambarkan ridges dan valleys, ada beberapa alasan yang
menyebabkan citra sidik jari tidak baik, diantaranya yaitu adanya lipatan atau luka membuat ridges tidak kontinyu (putus). Jenis sidik jari dengan kondisi lingkungan
didefinisikan diantaranya: sidik jari berminyak yang memiliki piksel ridges
cenderung sangat tebal, sidik jari kering yang memiliki ridges yang kasar pada tingkat lokal dan terdapat piksel putih/ valley yang banyak, serta sidik jari netral atau disebut juga sidik jari normal yang cecara umum tidak memiliki sifat khusus seperti berminyak dan kering. untuk mendapatkan citra yang baik pada citra kering, ridges yang ditingkatkan dengan mengekstraksi garis tengahnya dan menghapus piksel putih/ valley. Salah satu metode yang digunakan untuk meningkatkan kualitas citra adalah image enhancement yakni proses peningkatan kualitas pada citra. Penelitian ini menggunakan metode FFT karena FFT merupakan salah satu algoritma yang dapat menghitung secara cepat, karena sistem yang diproses secara real time. Dengan metode FFT citra sidik jari dengan ridges yang terputus dianalisa dan dihitung probabilitasnya dari ridge frequency dan ridge orientation, setelah ditingkatkan kualitasnya dengan menggunakan FFT mendapatkan peningkatan piksel ridge dari 97.44 % sampai dengan 97.52 %, dengan Tingkat keberhasilan verifikasi citra sidik jari didapat bahwa 54,29% diterima (Matching) pada k=0,6
ABSTRACT
Biometric technology has several advantages, such as it cannot be easily lost, cannot be falsified, and cannot be easily broken. The system of identifying fingerprint is aimed to identify someone’s fingerprint so that his uniqueness can be identified. The result of the extraction of fingerprint entirely depends on the quality of the fingerprint image itself and on the quality of the fingerprint image related to the clarity of the ridge structure of the fingerprint. Good image will have good contrast and will describe ridges and valleys properly. There are some reasons why a fingerprint is not good; one of them is that there is a hold or a cut which causes the ridges not to continue (cut off). The type of fingerprint with environmental condition is defined as greasy fingerprint in which the pixel of ridges tends to be thick, dry fingerprint has locally rough ridges, there are many white pixels/valleys, and neutral or normal fingerprints generally do not have specific characteristics such as greasy and dry. In order to obtain good image on dry image, the ridges should be increased by extracting its diameter and wiping out the white pixels/valleys. One of the methods used to increase the quality of the image is image enhancement; namely, the process of increasing the quality of an image.The study used FFT method since it is one of the algorithms which can compute fast because the system is processed in actual time. With the FFT method, the probability of the fingerprint image with the cut off ridges was analyzed and computed from its ridge frequency and ridge orientation. After its quality was increased by using FFT, the pixel ridge increased from 97.44% to 97.52%. By the result of the verification of fingerprint, it was found that 54.29% was matching at k=0.6
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Allah SWT atas rahmat dan hidayahnya sehingga
penulis dapat menyiapkan penelitian thesis ini dengan baik. Penelitian ini dilakukan
untuk memenuhi salah satu syarat kurikulum Program Studi Magister Teknik Elektro
Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara, Medan. Penelitian thesis ini berjudul
“Peningkatan Kualitas Citra Sidik Jari menggunakan FFT (Fast Fourier Transform)” dimana penulis merasa tertarik untuk mengangkat masalah citra sidik jari untuk meningkatkan kualitas citra yang rusak.
Penulis terutama mengucapkan terima kasih yang tak terhingga kepada
Orang tua tercinta Ayahanda (alm) M. Ali R dan Abu Tgk. Usman Idris serta Ibunda
Rusni dan Ibunda Sitti Huzaifah, serta yang tercinta Istriku Cut Ida masnadewi
beserta Anak-anak yang manis Ghazy Maulana dan Filzah Munawwarah atas doa dan
semangat yang diberikan sehingga penulis dapat menyelesaikan thesis ini.
Penulis juga mengucapkan terima kasih yang tak terhingga dan penghargaan
yang setinggi-tingginya kepada Bapak Prof. Tulus, M.Si dan Bapak Fahmi, ST, M.Sc.
sebagai pembimbing atas segala saran, bimbingan dan nasehatnya selama penulisan
thesis ini. Terima kasih juga penulis ucapakan kepada institusi Politeknik Negeri
Lhokseumawe yang telah memberi kesempatan berupa bantuan dan dorongan moril
Selesainya thesis ini juga melibatkan berbagai pihak yaitu Bapak Prof. Dr. Ir.
Usman Baafai selaku Ketua Program Studi atas upaya dan usahanya menyukseskan
Program Studi Megister Teknik Elektro, serta seluruh staf pengajar Program Studi
Magister Teknik Elektro. Untuk itu penulis mengucapkan terima kasih atas
konstribusi dan bantuanya, dan terima kasih buat Bu Nur, Pak Martin, Pak Hasdari
dan kawan-kawanku Sayed Munazzar, Muliyadi, Eliyani, Syahrul Azmi, Evi
Andriani, Sarmayanta, Muhammad Nasir, Sila Abdullah Sakri, Kak Mursyidah,
Atthariq serta Pak Rahmat Syam dan Pak Heru.
Mudah-mudahan penelitian tesis ini nantinya dapat bermanfaat bagi Institusi
Politeknik Negeri Lhokseumawe dan kepada pembaca khususnya yang tertarik
mengenai Peningkatan Kualitas Citra Sidik Jari. Kritik dan saran dari pembaca yang
sifatnya membangun sangat penulis harapkan.
Medan, 29 Nopember 2012 Penulis,
DAFTAR RIWAYAT HIDUP
IDENTITAS :
Nama : Salahuddin
Tempat/ Tanggal Lahir : Jeuram, 05 Oktober 1974
Jenis Kelamin : Laki-laki
Agama : Islam
Bangsa : Indonesia
Alamat : Komp. Mutiara Indah, Jl. Mutiara III No. 9F, Alue Awe –
Lhokseumawe.
RIWAYAT PENDIDIKAN :
Sekolah Dasar Negeri 1 Jeuram tamat tahun 1987.
Sekolah Menengah Pertama Negeri 1 Jeuram tamat tahun 1990
Sekolah Menengah Atas Negeri 1 Jeuram tamat tahun 1993
Politeknik Universitas Syiah Kuala tamat tahun 1996
Institut Teknologi Bandung tamat tahun 2000
RIWAYATPEKERJAAN :
Staf Pengajar Teknik Elektro Politeknik Negeri Lhokseumawe sejak 01
Desember 2000 sampai dengan sekarang
Medan, 29 Nopember 2012 Penulis,
2.5.1. Transformasi fourier diskrit ... 36
3.2.5. Persentase citra sebelum dan sesudah Enhancement ... 48
3.3. Diagram Alir Tahapan Penelitian ... 49
4.3. Hasil Klasifikasi Jenis Citra Sidik Jari Kering ... 55
4.4. Hasil Enhancement Dengan Fast Fourier Transform ... 57
4.5. Hasil Binerisasi Citra Setelah di Enhancement dengan Fast Fourier Transform ... ... 59
4.6. Hasil Klasifikasi Jenis Citra Sidik Jari Setelah di Enhancement .... 60
4.7. Hasil Persentase Citra Sebelum dan Sesudah Enhancement ... 61
DAFTAR TABEL
Nomor Judul Halaman 1.1. Penelitian yang pernah dilakukan ... 3
2.1. Beberapa ukuran karakteristik anatomi sidik jari ... 12
4.1. Hasil verifikasi sidik jari normal dengan sidik jari setelah
DAFTAR GAMBAR
Nomor Judul Halaman
2.1. Beberapa contoh pola papillary ridge ... 11
2.2. Beberapa titik sambungan ridge pada sidik jari ... 13
2.3. Kesesuaian ridge pada sidik jari ... 14
2.4. Arsitektur sistem biometrik ... 15
2.5. Perbedaan FAR dan FRR dari aplikasi sidik jari ... 17
2.6. Grafik FAR dan FRR terhadap threshold ... 19
2.7. Proses enrollment sidik jari ... 19
2.8. Proses verifikasi sidik jari ... 20
2.9. Proses identifikasi sidik jari ... 20
2.10. Sidik jari ... 22
2.11. Data unik citra sidik jari ... 23
2.12. Klasifikasi pada sidik jari ... 24
2.13. Berbagai macam hasil pengambilan sidik jari ... 27
2.14. Karakteristik ciri sidik jari level 1 ... 29
2.15. Karakteristik ciri sidik jari level 2 dan 3 ... 30
2.16. Proses thresholding ... 33
2.17. Proses konversi binerisasi ... 34
2.19. Transformasi fourier ... 36
3.3. Hasil normalisasi dengan rata-rata yang diinginkan dengan varian antara nol dan satu ... 45
4.9. Grafik persentase kenaikan nilai piksel ridge pada sidik jari setelah Di enhancement ... 62
4.11. Grafik persentase kecocokan citra sidik jari standard dengan sidik jari kering ... 64
DAFTAR SINGKATAN
FFT = Fast Fourier Transform
EER = Equal Error Rate
FAR = False Acceptance Rate
FRR = False Rejection Rate
FTE = Failure To Enrol
DFT = Discrete Fourier Transform
FFT2D= Fast Fourier Transform 2 Dimensi
FFT1D= Fast Fourier Transform 1 Dimensi
