PERANCANGAN PROTOTYPE OBJECT DETECTION UNTUK MENGHI TUNG JUMLAH ORANG BERBASIS COMPUTER VISION
SKRIPSI
Oleh Harry Yanto
1100000853
Agustinus Wijaya
1100000866
I Made Vidyasthana 1100001300
Universitas Bina Nusantara Jakarta (2011)
PERANCANGAN PROTOTYPE OBJECT DETECTION UNTUK MENGHI TUNG JUMLAH ORANG BERBASIS COMPUTER VISION
SKRIPSI
Diajukan sebagai salah satu syarat untuk gelar kesarjanaan pada Jurusan Teknik Informatika Jenjang Pendidikan S trata-1
Oleh Harry Yanto
1100000853
Agustinus Wijaya
1100000866
I Made Vidyasthana 1100001300
Universitas Bina Nusantara Jakarta (2011)
PERANCANGAN PROTOTYPE OBJECT DETECTION UNTUK MENGHI TUNG JUMLAH ORANG BERBASIS COMPUTER VISION
S KRIPS I Disusun Oleh :
Harry Yanto 1100000853
Agustinus Wijaya 1100000866
Disetujui oleh : Pembimbing
S amuel Mahatmaputra Tedjojuwono, S .Kom., M.Info.Tech D1103
Universitas Bina Nusantara Jakarta (2011)
iii
I Made Vidyasthana 1100001300
PERNYATAAN
Dengan ini kami, Nama : Harry Yanto NIM
: 1100000853
Nama : A gsutinus Wijaya NIM
: 1100000866
Nama : I M ade Vidyashana NIM
: 11000001300
Judul skripsi : PERANCANGAN PROTOTYPE OBJECT DETECTION UNTUK M ENGHITUNG JUM LAH ORANG BERBASIS COMPUTER VISION 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, 3 M aret 2011
Harry Yanto 1100000853
Agustinus Wijaya 1100000866
v
I M ade Vidyasthana 1100001300
PRAKATA Puji syukur kepada Tuhan Yang M aha Esa atas berkat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini. Skripsi yang berjudul PERANCANGAN PROTOTYPE OBJECT DETECTION UNTUK M ENGHITUNG JUM LAH ORANG BERBASIS COMPUTER VISION disusun sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan jenjang strata-1 (S1) pada Jurusan Teknik Informatika di Universitas Bina Nusantara. Penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu dan memberikan dukungan , sehingga skripsi ini dapat selesai. Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada : 1. Bapak Prof. Dr. Ir. Harjanto Prabowo, MM . selaku Rektor Universitas Bina Nusantara yang telah memberi kepercayaan dan kesempatan untuk menimba ilmu di Universitas Bina Nusantara. 2. Bapak Fredy Purnomo, S.Kom., M .Kom. selaku Ketua Jurusan Teknik Informatika. 3. Ibu Yen Lina Prasetio, S.Kom., M .CompSc selaku Sekretaris Jurusan Teknik Informatika. 4. Bapak Samuel M ahatmaputra Tedjojuwono, S.Kom., M .Info.Tech selaku dosen pembimbing yang telah bersedia meluangkan waktu, tenaga, dan pikiran dalam membantu penulis menyelesaikan skripsi ini. 5. Bapak Renan Prasta Jenie, S.T.P., M .T., selaku Research Laboratory Coordinator, IT Directorate, yang telah bersedia membantu penulis dalam penyediaan data yang dibutuhkan dalam membuat aplikasi ini.
vii
6. Seluruh staf dan karyawan IT Directorate yang telah bersedia memberikan informasi dan data yang diperlukan dalam penulisan skripsi ini. 7. Bapak Karyana Hutomo, ST, MM , selaku manajer dari Binus Entrepreneurship Center, yang telah bersedia untuk diwawancarai dalam penulisan ini. 8. Seluruh keluarga besar dan teman-teman yang telah memberikan bantuan dan dorongan moril berupa semangat dan doa kepada penulis. 9. Dan pihak-pihak lainnya yang turut membantu, yang tidak dapat disebutkan satu per satu. Penulis berharap agar skripsi ini dapat bermanfaat bagi rekan-rekan pembaca.
Jakarta, Januari 2011
Penulis
viii
DAFTAR ISI Halaman Judul Luar ............................................................................................................i Halaman Judul Dalam ....................................................................................................... ii Halaman Persetujuan Hard Cover.................................................................................... iii Halaman Pernyataan Dewan Penguji
iv
Halaman Pemberian Hak Cipta Non-Eksklusif dari M ahasiswa ke Universitas Bina Nusantara
v
Abstrak ..............................................................................................................................vi Prakata ............................................................................................................................. vii Daftar Isi............................................................................................................................ix Daftar Tabel.....................................................................................................................xiv Daftar Gambar ..................................................................................................................xv Daftar Lampiran ............................................................................................................ xvii
BAB 1 PENDAHULUAN ................................................................................................1 1.1. Latar Belakang............................................................................................1 1.2. Ruang Lingkup ...........................................................................................2 1.3. Tujuan dan M anfaat ....................................................................................2 1.4. M etodologi..................................................................................................3 1.4.1. M etode Analisis ..............................................................................3 1.4.1.1. Studi Pustaka ....................................................................3 1.4.1.2. Wawancara .......................................................................4 1.4.2. M etode Perancangan .......................................................................4
ix
1.5. Sistematika Penulisan .................................................................................4
BAB 2 LANDAS AN TEORI...........................................................................................5 2.1. Teori Umum................................................................................................6 2.1.1. Warna ..............................................................................................6 2.2. Teori Khusus...............................................................................................8 2.2.1. Smoothing........................................................................................8 2.2.1.1. Median Filter ....................................................................8 2.2.1.2. Gaussian Filter ...............................................................11 2.2.2. M orfologi ......................................................................................14 2.2.2.1. Dilatasi ............................................................................15 2.2.2.2. Erosi ................................................................................17 2.2.2.3. Opening dan Closing ......................................................18 2.2.2.3.1. Opening ..........................................................18 2.2.2.3.2. Closing............................................................19 2.2.3. Threshold ......................................................................................20 2.2.4. Hough Transform..........................................................................23 2.2.4.1. Hough Circle ..................................................................24 2.2.5. Contour Finding............................................................................26 2.2.6. Background Averaging.................................................................29 2.2.7. Background Subtraction ...............................................................30
BAB 3 AN ALIS IS DAN PERANCANGAN .................................................................31
x
3.1. Analisis M asalah.......................................................................................32 3.1.1. Deskripsi M asalah.........................................................................32 3.1.2. Rancangan Aplikasi ......................................................................33 3.1.3. Permasalahan yang Dihadapi ........................................................34 3.1.4. Penanganan M asalah.....................................................................35 3.1.5. Alternatif Pemecahan M asalah .....................................................36 3.2. Tahapan Penelitian....................................................................................36 3.2.1. Pengambilan Gambar dari Video ..................................................37 3.2.2. Perancangan Awal.........................................................................38 3.2.2.1 Perubahan M enjadi Grayscale........................................40 3.2.2.2 Pemisahan Latar dengan Objek ......................................41 3.2.2.3 Penetapan Layar Pertama ...............................................42 3.2.2.4 Penetapan Layar Lanjutan ..............................................43 3.2.3. Penggunaan Latar Statis................................................................44 3.2.3.1. Pemisahan Latar dengan Objek ......................................46 3.2.3.1.1. M etode 1.........................................................46 3.2.3.1.2. M etode 2.........................................................49 3.2.3.1.3. M etode 3.........................................................53 3.2.3.1.4. M etode 4.........................................................55 3.2.3.1.5. M etode 5.........................................................58 3.2.3.1.6. M etode 6.........................................................61 3.2.3.2. Penghitungan Objek........................................................63 3.2.3.2.1. M etode 1 Garis ...............................................64
xi
3.2.3.2.2. M etode 2 Garis ...............................................71 3.2.3.2.3. M etode 1 Garis Versi 2 ..................................78
BAB 4 HAS IL PEN ELITIAN ......................................................................................82 4.1. Prosedur Pengujian ...................................................................................82 4.2. Pengujian ..................................................................................................86 4.2.1. M embandingkan Penggunaan Video Berwarna dengan Video Grayscale ......................................................................................87 4.2.1.1. Evaluasi...........................................................................88 4.2.2. M embandingkan M etode Background Subtraction dengan M etode Background Averaging .................................................................89 4.2.2.1. Hasil ................................................................................90 4.2.2.2. Evaluasi...........................................................................97 4.2.3. Penggunaan M etode Hough Circle .............................................100 4.2.3.1. Hasil ..............................................................................100 4.2.3.2. Evaluasi.........................................................................106 4.2.4. Pengujian M etode 2 Sampai M etode 6 .......................................108 4.2.4.1. Hasil ..............................................................................108 4.2.4.1.1. M etode 2.......................................................108 4.2.4.1.2. M etode 3.......................................................110 4.2.4.1.3. M etode 4.......................................................113 4.2.4.1.4. M etode 5.......................................................117 4.2.4.1.5. M etode 6.......................................................123
xii
4.2.4.2. Evaluasi.........................................................................126 4.2.5. Pengujian Aplikasi ......................................................................129 4.2.5.1. Tipe Data dan Tipe M etode yang Digunakan...............129 4.2.5.2. Hasil ..............................................................................132 4.2.5.3. Evaluasi.........................................................................132
BAB 5 S IMPULAN DAN S ARAN ..............................................................................136 5.1. Simpulan .................................................................................................136 5.2. Saran .......................................................................................................137
DAFTAR PUS TAKA ...................................................................................................138 RIWAYAT HID UP ......................................................................................................140 LAMPIRAN-LAMPIRAN
xiii
DAFTAR TABEL Tabel 4-1 Hasil perbandingan data Hough Circle..........................................................106 Tabel 4-2 Hasil pengujian aplikasi. ................................................................................132
xiv
DAFTAR GAMBAR Gambar 2-1 Proses median filter........................................................................................9 Gambar 2-2 M encari median dengan ukuran 3x3. ...........................................................10 Gambar 2-3 Distibusi gaussian 2D. .................................................................................13 Gambar 2-4 Kernel Gaussian blur 5x5 (
)...............................................................14
Gambar 2-5 Gaussian filter ..............................................................................................14 Gambar 2-6 Gambar biner yang memiliki kontur luar dan dalam ...................................27 Gambar 2-7 Proses kerja contour finding.........................................................................28 Gambar 3-1 Garis besar rancangan. .................................................................................33 Gambar 3-2 Perancangan aplikasi dengan latar dinamis..................................................38 Gambar 3-3 Proses convert dari RGB ke graysclae.........................................................40 Gambar 3-4 Proses pengurangan latar dengan frame yang sedang berjalan. ...................41 Gambar 3-5 Proses pengambilan gambar awal. ...............................................................42 Gambar 3-6 Proses penetapan latar lanjutan. ...................................................................43 Gambar 3-7 Perancangan aplikasi dengan layar statis.....................................................44 Gambar 3-8 Contoh proses gaussian blur........................................................................46 Gambar 3-9 Proses metode 1............................................................................................47 Gambar 3-10 Proses metode 2..........................................................................................49 Gambar 3-11 Contoh threshold pada pixel 18x18, dengan T =15....................................50 Gambar 3-12 Proses erosi.................................................................................................51 Gambar 3-13 Proses metode 3..........................................................................................53 Gambar 3-14 Contoh proses median filter kernel 5x5. ....................................................54
xv
Gambar 3-15 Proses metode 4..........................................................................................55 Gambar 3-16 Proses dilatasi.............................................................................................56 Gambar 3-17 Proses metode 5..........................................................................................58 Gambar 3-18 Proses metode 6..........................................................................................61 Gambar 3-19 Template dasar area objek..........................................................................64 Gambar 3-20 Proses penetuan batas metode 1 garis. .......................................................65 Gambar 3-21 Contoh pemakaian metode 1 garis. ............................................................65 Gambar 3-22 Proses pencarian objek metode 1 garis ......................................................66 Gambar 3-23 Contoh kasus deteksi objek dengan metode 1 garis ...................................67 Gambar 3-24 Template metode 2 garis. ...........................................................................71 Gambar 3-25 Contoh kasus metode 2 garis......................................................................72 Gambar 3-26 Proses metode 2 garis.................................................................................72 Gambar 3-27 Pemisahan area pada metode 2 garis ..........................................................73 Gambar 3-28 Proses pencarian objek, metode 2 garis .....................................................74 Gambar 3-29 Contoh kasus pergerakan dalam metode 2 garis ........................................76 Gambar 3-30 Arah pergerakan contour finding ...............................................................78 Gambar 3-31 Proses pendeteksian objek 1 garis versi 2 ..................................................79 Gambar 4-14 Pengujian metode 2, objek tunggal. .........................................................108
xvi
DAFTAR LAMPIRAN Hasil wawancara Bapak Karyana Hutomo
L1
xvii
