KAMERA PENDETEKSI GERAK MENGGUNAKAN MATLAB 7.1 Nugroho hary Mindiar, 21104209 Mahasiswa Sarjana Strata Satu (S1) Jurusan Sistem Komputer, Fakultas Ilmu Komputer Universitas Gunadarma
[email protected]
Banyak usaha yang dilakukan oleh kita untuk meningkatkan keamanan di lingkungan kita. Salah satunya dengan memasang kamera keamanan. Namun sangat disayangkan jika kamera tersebut hanya sebagai alat pemantau saja. Dengan memanfaatkan teknologi pengolahan citra kita bisa mengembangkan kamera tersebut, yaitu menjadi pendeteksi gerak. Selain sebagai pendeteksi gerak, kamera tersebut akan mengikuti gerakan dari objek dan melakukan pengambilan gambar secara otomatis. Kamera yang dipakai adalah webcam logitech quickcam chat dengan resolusi gambar 320 X 240 dan bahasa pemrograman yang dipakai untuk mengolah citra adalah MATLAB 7.1. Sedangkan untuk sistem penggerak menggunakan mikrokontroler AT89S51 dan motor stepper. Sistem penggerak kamera ini terhubung dengan komputer melalui port serial DB-9 yang terdapat pada komputer. Untuk mendeteksi sebuah gerakan terlebih dahulu kamera mengakuisisi gambar video dan mengirimkannya ke komputer. Komputer melaksanakan algoritma secara real time untuk mencari tahu arah gerakan dari objek dengan membandingkan dua frame hasil dari akuisisi kamera. Output dari algoritma tersebut akan menjadi informasi yang akan dikirimkan ke sistem penggerak untuk mengontrol pergerakan kamera.
Kata Kunci : Pengolahan citra, Mikrokontoler, Interface, Gerak
PENDAHULUAN
2. Mengolah informasi yang terdapat
Minat terhadap bidang pengolahan citra
pada gambar (citra) untuk keperluan
secara dijital dimuilai pada awal 1921,
pengenalan objek secara otomatis
yaitu pertama kali sebuah foto berhasil
oleh suatu mesin.
ditransmisikan secara digital melalui
Bidang
ini
sangat
erat
kabel laut dari New York ke London
hubungannya dengan ilmu pengenalan
(Bartlane Cable Picture Tranmsisson
pola (pattern recognition), yang secara
System).
umum bertujuan mengenali suatu objek
Keuntungan dirasakan
pada
utama waktu
itu
yang adalah
dengan cara mengekstrasi informasi penting yang terdapat dalam suatu citra.
pengurangan waktu pengiriman foto
Dengan pengolahan citra kita
sekitar 1 minggu menjadi kurang dari 3
dapat memakainya ke dalam salah satu
jam. Foto tersebut dikirim dalam bentuk
keperluan hidup kita pada bidang
kode dijital dan kemudian diubah
keamanan
kembali oleh printer telegraph.
pendeteksi gerak.
Sekitar tahun 1960 baru tercatat suatu
perkembangan
Kamera
kamera
ini
akan
pengawas
bergerak
seiring
otomatis mengikuti arah dari gerakan
dengan munculnya teknologi komputer
objek. Identifikasi arah gerakan tersebut
yang sanggup memenuhi kecepatan
bisa dilakukan dengan bantuan program
proses dan kapasitas memori yang
MATLAB 7.1. Dengan pengolahan
dibutuhkan oleh berbagai algoritma
gambar yang diterima dari kamera
pebolahan citra. Sejak itu berbagai
maka didapat hasil deteksi objek yang
aplikasi mulai dikembangkan, yang
bergerak.
secara umum dapat dikelompokan dalam
dengan
dua kegiatan:
motor stepper yang terintegrasi dengan
1. Memperbaiki
pesat
yaitu
kualitas
gambar
(citra) sehingga dapat lebih mudah diinterprestasikan manusia.
oleh
mata
Kamera bantuan
dapat sistem
bergerak penggerak
komputer. Ketika kamera menangkap objek yang bergerak maka program akan mengirim data melalui port serial ke
sistem
penggerak
motor
untuk
menjadi
sebuah
citra.
Kemudian,
menggerakkan motor stepper ke sumber
proses tadi diteruskan dengan berbagai
gerakan tersebut. Sistem penggerak
proses
motor
pemrosesan
tersebut
mikrokontroller
dan
terdiri
dari
motor
stepper
transformasi,
lanjut
dan serta
penginterprestasian citra itu sendiri. Berbeda
sebagai penggeraknya.
analisis
dengan
merupakan
gambar,
kumpulan
yang
objek
tiga
RUMUSAN MASALAH
dimensi dengan beberapa pengaturan
Membuat algoritma dan menerapakan
geometri dan biasanya disusun oleh
pada program untuk mendeteksi arah
hukum fisika yang berlaku di alam.
gerakan objek dengan menggunakan MATLAB 7.1
TINJAUAN PUSTAKA Citra
adalah
representasi
informasi dua dimensi yang diciptakan atau dibuat dengan melihat atau lebih tepatnya merasakan sebuah gambar atau pandangan. Pembuatan citra pada spektrum visual
manusia
tidaklah
Gambar 1 Diagram Blok sistem pengolahan citra
begitu
mengingat kompleksnya pengindraan manusia itu sendiri. Tapi bagi sebuah alat atau sebuah instrument pencitraan, pembuataan citra adalah proses yang tidak mudah. Alat pencitraan harus terlebih dahulu memiliki sensor yang mengkonversikan informasi radiometri sebuah gambar atau pemandangan
Digitizer
mengubah
citra
masukan menjadi sinyal listrik dan kemudian mencuplik sinyal listrik tersenut dengan menggunakan A/D Converter
(Analog
to
Digital
Converte). Digitizer ini data berupa scanner
atau
kamera
video
yag
merubah citra kontinu ke dalam suatu representasi numeric, sehingga citra dapat diproses oleh komputer dijital. Proses pengolahan data dapat dilakukan oleh computer, baik berupa mikrokontroler
sederhana
(microprocessor based computer) atau
Gambar 2 Blok diagram kamera pendeteksi gerak
komputer
besar
(mainframe
computer), tergantung jumlah data dan jenis pengolahannya
Subtraksi frame Subtraksi
frame
dilakukan
untuk mencari perbedaan nilai dari
PERANCANGAN
DAN
PENJELASAN
setiap piksel dari setiap citra. Seperti terlihat pada gambar di bawah.
Kamera pendeteksi gerak ini akan mendeteksi setiap objek yang bergerak. Selama objek tersebut masih dalam daerah tangkap kamera, maka kamera ini bisa mendeteksi objek yang bergerak.
Kemudian
kamera
akan
bergerak mengikuti gerakan dari objek jika objek itu bergerak. Kamera ini dapat mendeteksi gerak melalui beberapa proses yaitu
Gambar 3 Subtraksi frame
Setelah subtraksi
didapat
frame,
sebuah
Kemudian
dilakukan
tresholding
untuk antara
dari
maka kita akan
mendapatkan
segmentasi
hasil
citra
baru. proses
melakukan objek
dengan
background atau latar belakang.
subtraksi frame, thresholding, mencari titik tengah dari objek dan terakhir mengirimkan data ke sistem penggerak motor stepper. Secara blok diagram, seperti terlihat pada gambar 2
Thresholding Thresholding digunakan untuk mengatur jumlah derajat keabu-abuaan
yang
ada
menggunakan
pada
citra.
Dengan
thresholding
maka
ctengah = (cpaling
– cpaling
kiri
)/2 + cpaling kiri
derajat keabuan bisa diubah sesuai keinginan.
kanan
rtengah = (rpaling
bawah
– rpaling
atas)/2+ rpaling kiri
Dari rumus tersebut didapat titik tengah dari objek yaitu pada baris 3 kolom 9 Gambar 4 Hasil Thresholding
KESIMUPLAN DAN SARAN Mencari titik tengah
Kesimpulan
Untuk mencari titik tengah Dari hasil uji coba dan analisa
pada objek adalah dengan mencari titk paling ujung dari r (baris) dan titik ujung c (kolom) yang mempunyai intensitas keabuan dengan nilai lebih
yang telah dilakukan terhadap alat kamera
pendeteksi
gerak,
dapat
disimpulkan sebagai berikut:
besar dari 0. berikut adalah gambar ilustrasi dari pencarian titik tengah.
1. Kamera
ini
dapat
mendeteksi
gerak dari sebuah objek dan kamera bergerak mengikuti arah gerakan dari objek. 2. Kamera gambar Gambar 5 Mencari titik tengah
ini secara
dapat
mengambil
otomatis
ketika
kamera mendeteksi adayan sebuah gerakan dari objek. 3. Kamera ini tidak bekerja dengan baik jika intensitas cahaya di ruangan kurang atau tidak ada
Gambar 6 Hasil mencari titik tengah
(gelap).
4. Kamera ini tidak cocok dipakai di
pendeteksian gerak. Contohnya
luar ruangan. Karena di luar
hanya medeteksi gerak manusia
ruangan intensitas cahaya selalu
saja. Jadi jika ada gerakan pohon
berubah-rubah.
akan
yang tertiup angin, kamera tidak
kesalahan
mendeteksi sebagai objek yang
Ini
menyebabkan
pendeteksian gerak objek. Kamera ini
sangat
tergantung
bergerak.
dengan
intensitas cahaya dalam proses DAFTAR PUSTAKA
mendeteksi gerak objek
Marvin Ch. Wijaya dan Agus Prijono,
Saran Berikut adalah beberapa saran untuk
memperbaiki
kinerja
dari
Pengolahan Citra Digital Menggunakan MatLAB image
kamera ini:
Processing Toolbox. Informatika
1. Kamera ini tidak bisa bekerja
Bandung, 2007.
dengan kondisi ruangan dengan intensitas cahaya yang kurang
Didin
terang atau gelap, oleh karena itu
Belajar
Mudah
akan lebih baik jika kamera ini
AT89S52
dengan
diberi
menggunakan
pencahayaan
tambahan
seperti lampu pada kamera. Ini
WahyudinDidin
Wahyudin,
Mikrokontroler Bahasa
BASIC
BASCOM-8051.
Penerbit Andi, 2007.
dilakukan agar kamera tetap bisa mendeteksi
ketika
ruangan
Usman. Teknik Antarmuka + Pemrograman Mikrokontroler
mendadak menjadi gelap
AT89S52. Andi Publisher, 2008. 2. Sebaiknya program kamera ini ditingkatkan kemampuan dalam mendeteksi objek-objek tertentu saja.
Ini
mengurangi
dilakukan
agar
kesalahan
http://homepages.inf.ed.ac.uk/rbf/HIP R2/threshld.htm, 7 november 2008.
http://www.dspdesignline.com/210000 460.htm, 11 november 2008.
http://blogs.mathworks.com/steve,14 november 2008.
http://www.mytutorialcafe.com/,21 desember 2008.
http://www.mathworks.com/, 5 november 2008.
http://ilmukomputer.org/2008/11/25/pe ngolahan-citra-pada-mobil-robot,10 maret 2009
http://www.ele.uri.edu/~hanx/AIMS_a lgorithm.htm, 12 januari 2009
