Aplikasi Pengenalan Ekspresi Wajah dengan Teknik Principal Component Analysis Berbasis Dual-Tree Complex Wavelet Transform
S KRIPS I
diajukan sebagai salah satu syarat untuk gelar kesarjanaan pada Jurusan Teknologi Informatika Jenjang Pendidikan S trata-1
Oleh : Sandy Utomo
- 1100035125
Andi Halim
- 1100038575
Liliana
- 1100039426
Kelas / Kelompok : 07 PAT / 04
UNIVERSITAS BINA NUSANTARA JAKARTA 2011
Universitas Bina Nusantara
Pernyataan Kesiapan Skripsi untuk Ujian Pendadaran
Pernyataan Penyusunan Skripsi Kami, Sandy Utomo Andi Halim Liliana, dengan ini menyatakan bahwa skripsi yang berjudul : Aplikasi Pengenalan Ekspresi Wajah dengan Teknik Principal Component Analysis Berbasis Dual-Tree Complex Wavelet Transform Adalah benar hasil karya kami dan belum pernah diajukan sebagai karya ilmiah, sebagian atau seluruhnya, atas nama kami atau pihak lain
Sandy Utomo
Andi Halim
Liliana
1100035125
1100038575
1100039426
Disetujui oleh Pembimbing Saya setuju skripsi tersebut diajukan untuk Ujian Pendadaran
Diaz D. Santika, Ir., M Sc., Dr
Sabtu, 22 Januari 2011
Pembimbing
iii
Pernyataan Dengan ini kami, Nama : Sandy Utomo NIM
: 1100035125
Nama : Andi Halim NIM
: 1100038575
Nama : Liliana NIM
: 1100039426
Judul Skripsi :
Aplikasi Pengenalan Ekspresi Wajah dengan Teknik Principal
Component Analysis Berbasis Dual-Tree Complex Wavelet Transform. M emberikan kepada Universitas Bina Nusantara hak non-eksklusif untuk menyimpan, memperbanyak, dan menyebarluaskan skripsi karya kami, secara keseluruhan atau hanya sebagian, atau hanya ringkasannya saja, dalam bentuk format tercetak dan atau elektronik M enyatakan bahwa kami akan
mempertahankan hak exclusive kami untuk
menggunakan seluruh atau sebagian isi skripsi kami guna pengembangan karya di masa depan, misalnya bentuk artikel, buku, perangkat lunak, ataupun sistem informasi.
Jakarta, 7 M aret 2011
Sandy Utomo
Andi Halim
Liliana
PRAKATA Puji syukur dan terima kasih kepada Tuhan Yang M aha Esa sehingga penulis dapat menyelesaikan karya tulis ini dengan sebaik-baiknya sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar kesarjanaan pada jenjang pendidikan Strata 1, Jurusan Teknik Informatika di Universitas Bina Nusantara. Dengan bimbingan dari para dosen, dukungan dari banyak pihak, acuan dari berbagai buku dan sumber, akhirnya skripsi ini dapat diselesaikan. Walaupun telah berusaha mengerjakan dengan sebaik-baiknya, penulis menyadari bahwa masih terdapat banyak kekurangan di dalam skripsi ini. M elalui kesempatan ini penulis ingin menyampaikan terima kasih kepada semua pihak yang turut membantu
dan mendukung dalam penyelesaian karya tulis ini,
diantaranya kepada : 1. Bapak Prof. Harjanto Prabowo, selaku Rektor Universitas Bina Nusantara. 2. Bapak Sablin Yusuf, Ir., M .Sc., M .Comp.Sc., selaku Dekan Fakultas Ilmu Komputer Universitas Bina Nusantara. 3. Bapak Fredy Purnomo, S.Kom., M .Kom., selaku Ketua Jurusan Teknik Informatika yang turut membimbing penulis selama ini dalam menimba ilmu di Universitas Bina Nusantara. 4. Bapak Diaz D. Santika, Ir., M .Sc., Dr., selaku dosen pembimbing yang telah memberikan bimbingan dan masukan yang bermanfaat selama proses penyusunan skripsi ini.
vii
5. Orang tua dan keluarga penulis yang telah memberikan dukungan, dorongan, doa dan semangat bagi penulis sehingga skripsi akhirnya dapat diselesaikan. 6. Para dosen di Universitas Bina Nusantara yang telah mendidik dan membimbing penulis selama kuliah di Universitas Bina Nusantara. 7. Teman-teman yang telah memberikan dukungan moril dan bantuan kepada penulis. 8. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu-persatu, yang telah membantu penulisan skripsi ini baik secara langsung maupun tidak langsung. Akhir kata penulis berharap agar skripsi ini dapat memberikan manfaat kepada pembaca.
viii
DAFTAR IS I
Halaman Judul Luar ...................................................................................................... i Halaman Judul Dalam .................................................................................................. ii Halaman Persetujuan Hard Cover .............................................................................. iii Halaman Pernyataan Dewan Penguji .......................................................................... iv Halaman Pemberian Hak Cipta Non Ekslusif .............................................................. v Halaman Abstrak ......................................................................................................... vi Prakata........ ................................................................................................................ vii Daftar Isi...................................................................................................................... ix Daftar Tabel................................................................................................................ xii Daftar Gambar ........................................................................................................... xiii Daftar Lampiran ....................................................................................................... xiv BAB 1 PENDAHULUAN ........................................................................................... 1 1.1
Latar Belakang .......................................................................................... 1
1.2
Ruang Lingkup .......................................................................................... 4
1.3
Tujuan dan M anfaat................................................................................... 5
1.4
M etodologi Penulisan................................................................................ 5 ix
1.5
Sistematika Penulisan................................................................................ 6
BAB 2 KAJIAN PUS TAKA ...................................................................................... 8 2.1
Visi Komputer (Computer Vision) ............................................................ 8 2.1.1
Pengolahan Citra ....................................................................... 10 2.1.1.1
2.1.2
Citra Digital .............................................................. 10
Pengenalan Wajah (Face Recognition) ..................................... 12
2.2
Principal Component Analysis ................................................................ 17
2.3
Wavelet dan Transformasi Wavelet ........................................................ 21
2.4
2.3.1
Definisi Wavelet ........................................................................ 21
2.3.2
Transformasi Fourier dan Transformasi Fourier Waktu Singkat 22
2.3.3
Transformasi Wavelet ............................................................... 24 2.3.3.1
Transformasi Wavelet Kontinu ................................ 25
2.3.3.2
Transformasi Wavelet Diskrit .................................. 27
2.3.3.3
Dual Tree Complex Wavelet Transform (DTCWT) 31
Evaluasi Kualitas Retrival ....................................................................... 33
BAB 3 PROS EDUR DAN METODOLOGI .......................................................... 35 3.1
Analisa M asalah..... ................................................................................. 35
3.2
Alternatif Penyelesaian M asalah ............................................................. 36 x
3.3
M etodologi............. ................................................................................. 36 3.3.2
Proses DTCWT ......................................................................... 38
3.3.3
Proses PCA................................................................................ 39
3.3.3.1 Algoritma................................................................................... 39 3.3.3.2 Eigenface..... .............................................................................. 40 BAB 4 AN ALIS A HAS IL S IS TEM ........................................................................ 43 4.1
Umum....................... ............................................................................... 43
4.2
Spesifikasi Uji Coba ................................................................................ 43
4.3
Proses Pengujian...................................................................................... 44
4.4
Hasil Pengujian........................................................................................ 46
4.5
Pembahasan............. ................................................................................ 46
BAB 5 KES IMPULAN DAN S ARAN .................................................................... 49 DAFTAR PUS TAKA............. .................................................................................. 50 RIWAYAT HID UP............................ ...................................................................... 52 LAMPIRAN.................................... .......................................................................... L1
xi
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1
Contoh Urutan Hasil Retrival.................................................................. 33
Tabel 2.2
Contoh Perhitungan Akurasi ................................................................... 33
Tabel 4.1
Hasil Retrival........................................................................................... 46
Tabel 4.2
Hasil Retrival M enggunakan PCA dengan 100 Citra ............................. 47
Tabel 4.3 Hasil Retrival M enggunakan PCA Berbasis DTCWT dengan 100 Citra 47
xii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1
Skema Hubungan Visi Komputer dengan Bidang Lain..................... 9
Gambar 2.2
Citra Digital...................................................................................... 11
Gambar 2.3
Dekomposisi Wavelet Tiga Tingkat ................................................ 29
Gambar 2.4
Skala 2-Dimensi Transformasi Wavelet Diskrit .............................. 30
Gambar 2.5
Struktur 2 Filter Tree DTCWT......................................................... 32
Gambar 3.1
Diagram Kerja Sistem ...................................................................... 36
Gambar 3.2
Citra input, sebelum DTCWT .......................................................... 38
Gambar 3.3
Citra output, dari DTCWT ............................................................... 38
Gambar 3.4
Alur program.................................................................................... 39
Gambar 3.5
Citra Pelatihan.................................................................................. 42
Gambar 4.1
Contoh visualisasi proses DTCWT citra untuk basis data............... 44
Gambar 4.2
Contoh visualisasi proses DTCWT citra input ................................ 45
Gambar 4.3
Contoh visualisasi hasil proses pengenalan wajah........................... 45
Gambar 4.4
Processing Time PCA ...................................................................... 48
Gambar 4.5
Processing Time PCA Berbasis DTCWT ........................................ 48
xiii
DAFTAR LAMPIRAN
Tabel Hasil Percobaan ............................................................................................... L1 Gambar Hasil Percobaan ........................................................................................... L2 Gambar Hasil Percobaan Untuk 100 Database ........................................................ L15 Gambar Hasil Percobaan PCA ................................................................................. L20
xiv
