SISTEM VERIFIKASI CITRA TANDATANGAN DENGAN METODE POLA BUSUR TERLOKALISASI

Transkripsi

1 SISTEM VERIFIKASI CITRA TANDATANGAN DENGAN METODE POLA BUSUR TERLOKALISASI A.A. K. Oa Sudana Staf Jurusan Teni Eletro, Faultas Teni, Universitas Udayana ABSTRACT Signature is used as a proof of one s ratification. This iportant purpose cause attepts of falsifying the signature. Falsifying signature is relatively siple, because ost verification was done anually only by coparing the for of each signature with the originals. It s even worse since ost verification exainer are tired of the boring verification continuously, that s why the anual signature verification result is found less satisfying. To overcoe the weanesses of this anual verification, this thesis proposes a coputerized verification syste for Latinos signature, which feature of signature extracted by Localized Arc Pattern Methods according to odel pattern of Indonesian signature, which sees appearance frequency the odel pattern of inputted signature iage. This feature achieved than copared to the previous reference signature. This coparison yields the dissiilarity value, which is used to define whether the signature is accepted or rejected through a critical value coparison. The experient achieved an error rate of 9.696%. Keywords: Falsifying, iage signature verification, Localized Arc Pattern, Model pattern, feature extraction. 1. PENDAHULUAN Tandatangan erupaan suatu buti pengesahan dari seseorang sehingga tandatangan ini epunyai arti yang sangat penting. Seringnya terjadi pealsuan tandatangan, antara lain disebaban oleh siste verifiasi yang urang bai. Verifiasi tandatangan ebanyaan dilauan dengan cara anual, yaitu dengan ebandingan secara langsung dengan enggunaan ata anusia sendiri yang ana epunyai banya eleahan terutaa jia elauan cuup banya verifiasi, bisa enyebaban ebosanan orang yang elauannya, sehingga etelitian dan etepatan hasil yang diinginan seringali urang euasan. Siste verifiasi yang diusulan yaitu verifiasi citra tandatangan dala artian pengabilan data dilauan secara statis Ketertarian peilihan etode statis adalah arena di dala asalah verifiasi tandatangan pada asa searang ini jauh lebih banya penggunaannya dibandingan dengan etode dinais, esipun verifiasi tandatangan dengan enggunaan etode input dinais ini lebih udah dan eberian hasil yang lebih bai, hal tersebut disebaban arena inforasi ciri dinais dari sebuah tandatangan asih bisa didapatan di saping inforasi statisnya seperti oordinat titi, aan tetapi penggunaan etode input statis lebih banya digunaan arena asyaraat sudah terbiasa enulisan tandatangannya pada obye yang tersedia lalu dipayar (scan), dibandingan dengan langsung enulisnya pada sebuah alat seperti digitizer. Estrasi ciri dengan enggunaan Metode Pola Busur Terloalisasi, yang disesuaian dengan Model Tandatangan Indonesia dengan alasan arena etode ini engabil arateristi tandatangan yang tida udah terlihat oleh pealsu biasa sehingga diharapan dapat eberian hasil verifiasi yang lebih bai. Di saping itu hasil penelitian terhadap identifiasi tulisan tangan terutaa Tulisan Jepang dengan etode ini dilaporan eberian hasil yang relatif lebih bai dibandingan dengan etode-etode lainnya. Penelitian terhadap tulisan tangan hususnya verifiasi tandatangan sudah banya dilauan bai dengan etode asuan statis aupun dinais, tetapi dari penelitian-penelitian tersebut belu ada yang enggunaan Metode Pola Busur Terloalisasi hususnya yang disesuaian dengan odel tandatangan orang Indonesia, untu verifiasi terhadap Tandatangan Latin. 2. TINJAUAN PUSTAKA Penelitian tentang tulisan tangan dengan asuan secara statis banya dilauan oleh Isao Yoshiura, Mitsu Yoshiura serta peneliti lainnya, yang lebih banya difousan pada tulisan Jepang. Jurnal A Zip Code Recognition Syste using the Localized Arc Pattern Method (Yoshiura M., d., 1993) eaparan peneanan suatu siste pengenalan tulisan dengan penggabungan dua tahap proses sebagai bagian utaa, yaitu tingat praperosesan dan tingat pengenalan. Dala jurnal Structural Interpretation of Handwritten Signature Iages (Sabourin R. d., 1994), peneliti elauan analisis strutur citra tandatangan, lalu diinterpretasian dala bentu graph. Rata-rata esalahannya relatif ecil (1,43%), tapi eruitan oputasinya cuup tinggi. Tenologi Eletro 38 Vol.5 No. 2 Juli Deseber 2006

2 Jurnal Arc Pattern Method for Writer Recognition as an Aid for Person Identification, tahun 1992 dan Off-Line Verification of Japanese Signature After Eliination of Bacground Pattern, Tahun 1994, oleh Isao Yoshiura dan Mitsu Yoshiura, enulisan hasil penelitian tentang penggunaan etode Pola Busur Terloalisasi pada identifiasi seseorang (pada jurnal pertaa) serta verifiasi tandatangan pada tulisan edua. Sedangan pada jurnal Writer Identification Based on the Arc Pattern Transforation Tahun 1988, erea enjelasan tentang ipleentasi Metode Transforasi Pola Busur untu engidentifiasi seseorang berdasaran tulisan tangan yang pernah dibuatnya. Penelitian-penelitian yang dilauan oleh Isao Yoshiura dan Mitsu Yoshiura, sebagian besar enggunaan dan engebangan Metode Pola Busur bai dala bentu asli, transforasi, aupun elauan loalisasi terhadap Pola Busur tersebut Metode Pola Busur Terloalisasi Metode Pola Busur Terloalisasi ini diebangan dari Metode Pola Busur (Arc Pattern Method). Prinsip etode ini adalah sebagai beriut : dua buah titi ahir (end point) asing-asing A dan B dihubungan oleh busur-busur (Gabar1). Pada gabar tersebut juga dapat dilihat lia buah titi yang berjara saa ditepatan di atas busur yang disebut dengan titi arateristi. Dari Metode Pola Busur tersebut disusun odel yang terdiri atas satu atau dua buah titi ahir (end point) dan beberapa titi di antara dua titi ahir. Kobinasi itu enghasilan odel yang banya seali, tapi untu siste atual, tida seua pola odel digunaan, arena sangat eperlabat erja siste. Masalah ini ditanggulangi dengan engurangi sebagian pola odel yang ada, yaitu dengan elauan pebatasan pandangan (loalisasi perasalahan) pada pola odel yang didefinisian di dala sebuah bujur sangar ecil beruuran 5 x 5 ota. Hanya odel-odel yang dibentu oleh titi arateristi dala bujur sangar ini dipergunaan sebagai pedoan untu ebentu pola odel. Metode Pola Busur dengan pebatasan ini disebut dengan Metode Pola Busur Terloalisasi. Dengan enggunaan sapel tandatangan Indonesia, dari etode ini didapatan 52 buah pola odel yang dielopoan enjadi 42 pola odel, seperti terlihat pada Gabar 2. Ada beberapa odel yang irip dielopoan enjadi satu odel, contohnya seperti noor 33, 34 dan 35 dielopoan enjadi satu yaitu odel 31. Anga di sebelah iri atas pola enunjuan noor urut pola, sedangan anga di sebelah anan atas pola adalah noor odel Tahapan Proses Verifiasi Tahapan dala proses verifiasi tandatangan, hususnya citra tandatangan enggunaan Metode Pola Busur Terloalisasi adalah : Auisisi data (data acquisition) Diawali pengabilan sapel tandatangan yang aan dipaai dala siste verifiasi, bai tandatangan acuan, palsu aupun uji. Praperosesan (preprocessing) Pada tahap ini terdapat proses untu ebuat tandatangan yang telah diauisisi enjadi file citra tandatangan biner yang siap untu diestrasi cirinya. Estrasi ciri (feature extraction) Estrasi ciri adalah tahap untu endapatan freuensi eunculan dari asingasing pola. Pola yang eilii odel yang saa tetapi dengan noor urut berbeda, freuensi eunculannya dijulahan. Penghitungannya adalah dengan enggeraan setiap pola odel di atas pola biner citra tandatangan, dengan patoan titi berbentu lingaran penuh. Titi ini digeser secara teratur satu grid e arah horisontal atau vertial, sapai seua titi terlewati. Pada setiap pergeseran dilauan pebandingan terhadap ruang yang dilingupi oleh odel tersebut, jia saa aa freuensi pola odel tersebut ditabahan. Misalan Tenologi Eletro 39 Vol.5 No. 2 Juli Deseber 2006

3 citra tandatangan dilabangan dengan f dan terdapat p pola odel aa citra tandatangan tersebut dapat diespresian sebagai vetor olo x berdiensi p. No.1 Model 1 N o.2 M ode l 2 No.3 Model 3 No.4 Model 4 No.5 Model 5 No.6 Model 6 No.7 Model 7 N o.8 M ode l 8 N o.9 M ode l 9 No.10 Model 10 No.11 Model 11 No.12 Model 12 No.13 Model 13 No.14 Model 14 No.15 Model 15 No.16 Model 16 No.17 Model 17 No.18 Model 18 No.19 Model 19 No.20 Model 20 No.21 Model 21 No.22 Model 22 No.23 Model 23 No.24 Model 24 No.25 Model 25 No.26 Model 26 No.27 Model 27 No.28 Model 28 No.29 Model 28 No.30 Model 29 No.31 Model 29 No.32 Model 30 No.33 Model 31 No.34 Model 31 No.35 Model 31 No.36 Model 32 No.37 Model 33 No.38 Model 33 No.39 Model 33 No.40 Model 34 No.41 Model 35 No.42 Model 36 No.43 Model 37 No.44 Model 37 No.45 Model 37 No.46 Model 38 No.47 Model 39 No.48 Model 40 No.49 Model 40 No.50 Model 40 No.51 Model 41 No.52 Model 42 Gabar 2. Pola odel tandatangan Indonesia Estrasi ciri (feature extraction) Estrasi ciri adalah tahap untu endapatan freuensi eunculan dari asingasing pola. Pola yang eilii odel yang saa tetapi dengan noor urut berbeda, freuensi eunculannya dijulahan. Penghitungannya adalah dengan enggeraan setiap pola odel di atas pola biner citra tandatangan, dengan patoan titi berbentu lingaran penuh. Titi ini digeser secara teratur satu grid e arah horisontal atau vertial, sapai seua titi terlewati. Pada setiap pergeseran dilauan pebandingan terhadap ruang yang dilingupi oleh odel tersebut, jia saa aa freuensi pola odel tersebut ditabahan. Misalan citra tandatangan dilabangan dengan f dan terdapat p pola odel aa citra tandatangan tersebut dapat diespresian sebagai vetor olo x berdiensi p. Pendaftaran (enrollent) Tahapan pendaftaran dilauan dengan engestrasi ciri dari beberapa tandatangan acuan dan hasil yang diperoleh disipan pada sebuah file basisdata acuan dengan ata unci noor identitas pengguna. Misalan asing-asing partisipan e i disebut dengan P i, enulisan tandatangannya sebagai acuan sebanya, aa dari buah tandatangan autenti ini diestrasi ciri enghasilan buah vetor olo x berdiensi p, hasil ini dijadian satu atris vetor beruuran p x. Pebandingan (coparison) Tahap pebandingan erupaan inti proses verifiasi. Dari basisdata acuan dibaca satu record Tenologi Eletro 40 Vol.5 No. 2 Juli Deseber 2006

4 data partisipan. Acuan yang berbentu atris p x ini selanjutnya dihitung rata-rata eunculan setiap pola odel dengan cara : / = 1 x i = x i / Nilai-nilai yang dihasilan yaitu x 1/, x 2/, x p/, ditepatan sebagai eleen vetor olo x / berdiensi p, yang erupaan rata-rata acuan. Lalu dicari atris varians V berdiensi p x p dari acuan dengan persaaan : V = j = 1 t ( x j x )( x j x / ) / / Mencari freuensi eunculan pola odel pada citra tandatangan yang dibandingan saa halnya dengan encari freuensi pola odel acuan. Misalan tandatangan yang dibandingan disebut Q aa vetor olo hasilnya adalah x q. Varians V, rata-rata acuan x / dan vetor olo x q, digunaan enghitung nilai beda (Yoshiura I. d, 1994, hal.61) dengan persaaan sebagai beriut: dengan nilai abang yang tersipan pada basisdata acuan (Cc) dan dialian dengan onstanta pengali nilai ritis (Cd). Jia d(p j, Q i ) Cc j x Cd aa eputusannya ASLI Selain itu eputusannya PALSU 4. PERANCANGAN & PEMBUATAN Rancangan siste verifiasi adalah seperti yang terlihat pada Gabar 5, sedangan bagan alir prosesnya terlihat pada Gabar 4 dan Gabar 3. D( Pi, Q) = q = 1 ( Z Q p Z / ) ( ZQ Z / ) + λ λ q 2 = q+ 1 Z t / = l x /, Z Q = l xq dengan etentuan : D(P i,q) : nilai etidasaaan antara acuan P i dengan pebanding Q. : vetor olo yang berisi nilai eigen dengan urutan enurun (descending order) yaitu (,,, p ) l : vetor eigen yang berbentu vetor olo terurut sesuai dengan nilai eigen yang berhubungan. x Q : vetor olo yang berisi freuensi unculnya pola odel pada citra tandatangan pebanding. x / : vetor olo rata-rata acuan. t : transpose. p : diensi vetor olo q : suatu integer dengan syarat 1q p. Konstanta q erupaan noor peotongan dari nilai eigen. Pengabilan eputusan (decision aing) Tahap ini didasaran pada perhitungan nilai beda tandatangan uji dengan acuan, yaitu dibandingan t 2 Tenologi Eletro 41 Vol.5 No. 2 Juli Deseber 2006

5 5. ENGUJIAN DAN ANALISIS HASIL 5.1 Pengujian Pengujian terhadap siste verifiasi dilauan setelah engupulan tandatangan sapel yang dilasanaan dala beberapa watu. Pertaa diabil tandatangan acuan dari para partisipan asing-asing sebanya 9 buah. Setelah itu dicarian pealsunya. Seorang pealsu terlebih dulu dijadian pealsu sederhana, yaitu orang tersebut langsung eniruan tandatangan acuan tanpa belajar, setelah itu baru diberi esepatan untu belajar sapai orang tersebut enyataan siap untu ealsuan tandatangan acuan sebagai pealsu terlatih. Setiap partisipan, tandatangan acuannya dicarian 12 tandatangan dari pealsu sederhana dan 12 tandatangan dari pealsu terlatih. Untu tandatangan uji juga diabil sebanya 12 tandatangan, dengan syarat watu pengabilannya bertahap, serta partisipan tida boleh elihat tandatangan acuan sebelunya. Dala pengujian ini dicari 26 orang partisipan. Pengujian dilauan dengan engatur variasi dari onstanta peotongan nilai eigen (q) serta onstanta pengali nilai abang (Cd). Nilai q yang dipaai adalah 4, 5, 6, 7 dan 8. Pada nilai q = 9, sudah terjadi pebagian dengan nol dala prosesnya, sehingga pengujian dengan q = 9 tida diterusan nilai Cd adalah 1,5; 2; 2,5 dan 3. Dari hasil pengujian, unju erja siste diuur berdasaran dua aca tipe esalahan, yaitu : Kesalahan Tipe I (esalahan penolaan terhadap tandatangan yang ditulis oleh penulis asli) yang dihitung dari prosentase esalahan tandatangan uji, serta Kesalahan Tipe II (esalahan peneriaan terhadap tandatangan dari pealsu) yang dihitung dari prosentase esalahan dari pealsu sederhana ditabah esalahan dari pealsu terlatih lalu dibagi 2. Prosentase esalahan dari Tipe I dan Tipe II dijulahan, lalu dibagi 2 untu endapatan esalahan rata-rata pada asing-asing obinasi nilai onstanta. Prosentase esalahan hasil pengujian terlihat pada Tabel 1, sedangan presentasinya dala bentu grafi terlihat pada Gabar 6, 7 dan 8. Pengujian juga dilauan untu verifiasi dengan enggunaan pola odel tandatangan orang Jepang sebagai bahan perbandingan. Gabar 9 enunjuan grafi perbandingan watu rata-rata proses verifiasi tandatangan antara pola Model Indonesia dengan Model Jepang. Tenologi Eletro 42 Vol.5 No. 2 Juli Deseber 2006

6 Sudana A.A.K Oa 5.2 Analisis Hasil Grafi prosentase esalahan Tipe I pada Gabar 6 terlihat bahwa seain besar onstanta pengali nilai abang (Cd) aa prosentase esalahan yang terjadi aan seain ecil, arena rentang peneriaan seain besar sehingga siste aan seain toleran eneria variasi tandatangan dengan beda yang lebih besar. Sedangan grafi prosentase esalahan Tipe II pada Gabar 7 enunjuan bahwa seain besar nilai Cd aa prosentase esalahan seain besar pula. Kedua hal ini berlau untu seua variasi lingungan siste bai variasi onstanta q aupun pola odel. Gabar 8 erupaan grafi prosentase esalahan rata-rata yang terjadi pada siste verifiasi ini dan Tabel 1 enunjuan bahwa ada titi iniu prosentase esalahan yang didapat dari obinasi lingungan siste, yaitu enggunaan pola odel Tandatangan Orang Indonesia dengan onstanta peotongan nilai eigen q = 6 dan Cd = 2,5. Kobinasi lingungan siste ini eberian prosentase esalahan terecil yaitu sebesar 9,696%, dengan rincian esalahan Tipe I sebesar 7,37% dan esalahan Tipe II sebesar 12,02%. Tenologi Eletro 43 Vol.5 No. 2 Juli Deseber 2006

7 Grafi pada Gabar 9 enunjuan bahwa rata-rata watu proses verifiasi setiap tandatangan dengan variasi nilai q untu asing-asing pola odel adalah relatif tetap. Kebutuhan watu proses jia enggunaan pola odel Tandatangan Indonesia lebih sediit dibandingan dengan enggunaan pola odel tandatangan Jepang, arena julah pola odel tandatangan Indonesia adalah sebanya 52 pola yang dielopoan enjadi 42 pola odel lebih sediit dibandingan dengan pola odel Tandatangan Jepang yang berjulah 77 pola dan dielopoan enjadi 67 pola odel. Banya pola berpengaruh pada watu pencarian freuensi eunculan pola yang dibaca dari citra tandatangan, sedangan banya pola odel yang terwaili oleh diensi vetor berpengaruh pada watu perhitungan encari nilai beda. 6. KESIMPULAN Kesipulan yang didapat dari pebuatan siste verifiasi dala penelitian ini adalah: Penggunaan Metode Pola Busur Terloalisasi yang disesuaian dengan pola odel tandatangan orang Indonesia, untu verifiasi tandatangan Latin hususnya tandatangan Indonesia terbuti cuup efetif dan enghasilan unju erja yang lebih bai dibandingan dengan eaai pola odel tandatangan Jepang. Hal ini dilihat dari besarnya prosentase esalahan serta watu perosesan. Unju erja siste diuur berdasaran dua aca tipe esalahan, yaitu : esalahan penolaan (false rejection) dan esalahan peneriaan (false acceptance). Siste yang diebangan epunyai prosentase esalahan iniu pada obinasi onstanta pengali nilai abang Cd bernilai 2,5 dan onstanta peotongan nilai eigen q bernilai 6, yaitu prosentase esalahan penolaan sebesar 7,4 % dan esalahan peneriaan 12 %, sehingga esalahan rata-rata siste adalah 9,7 %. Keunggulan siste verifiasi dengan etode Pola Busur Terloalisasi adalah ecilnya apasitas edia penyipan yang diperluan, arena hanya enyipan freuensi eunculan pola odel tanpa harus enyipan citra tandatangan secara eseluruhan, yang ana penyipanan suatu citra biasanya eerluan apasitas ruang penyipan relatif besar 7. DAFTAR PUSTAKA [1]. Acheilal, M., Mourier, M., Lorette, G. dan Bonnefoy, J.P., 1986, Dynaic Signature Verification, Proceedings of 4 th International Conference Exhibition, Monte Carlo, p.1-9. [2]. Plaondon. R. dan Lorette. G., 1989, Autoatic Signature Verification and Writer Identification the State of the Art, Pattern Recognition, Vol.22, No.2, p [3]. Sabourin, R., Plaondon, R. dan Beauier, L., 1994, Structural Interpretation of Handwritten Signature Iages, International Journal of Pattern Recognition and Artificial Intelligence, Vol.8, No.3, p , World Scientific Publishing Copany. [4]. Sanar K. Pal dan Dwijesh K.Dutta M., 1986, Fuzzy,Matheatical Approach to Pattern Recognition, Wiley Eastern Liited. [5]. Schalolff, Robert J., 1992, Pattern Recognition : Statistical, Structural and Neural Approaches, John Wiley & Sons Inc. [6]. Tou T. Julius dan Gonzales Rafael C., 1974, Pattern Recognition Principles, Addison-Wesley Publishing Copany. [7]. Yoshiura, I., Shiizu, T. dan Yoshiura, M., 1993, A Zip Code Recognition Syste using the Localized Arc Pattern Method, Proceedings of the 2 nd International Conference on Docuent Analysis and Recognition, October 20-22, 1993, IEEE Coputer Society, p [8]. Yoshiura, I. dan Yoshiura, M., 1992, On-line Signature Verification Incorporating the Direction of Pen Moveent, Pixels to Features III: Frontiers in Handwriting Recognition, North-Holland, p [9]. Yoshiura, I. dan Yoshiura, M., 1994, Off-Line Verification of Japanese Signatures after Eliination of Bacground Patterns, International Journal of Pattern Recognition and Artificial Intteligence, Vol.8, No.3, p , World Scientific Publishing Copany. [10]. Yoshiura, M. dan Yoshiura, I., 1988, Writer Identification Based on the Arc Pattern Transforation, Proceedings of the 9 th International Conference on Pattern Recognition, Noveber 14-17, 1993, IEEE Coputer Society, Washington, p Tenologi Eletro 44 Vol.5 No. 2 Juli Deseber 2006