PENGEMBANGAN APLIKASI PENGENAL WAJAH MENGGUNAKAN METODE EIGENFACE DENGAN OPENCV AHMAD BASUKI

Transkripsi

1 PENGEMBANGAN APLIKASI PENGENAL WAJAH MENGGUNAKAN METODE EIGENFACE DENGAN OPENCV AHMAD BASUKI PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKA FAKULTAS ILMU KOMPUTER UNIVERSITAS MERCU BUANA JAKARTA 2012

2 PENGEMBANGAN APLIKASI PENGENAL WAJAH MENGGUNAKAN METODE EIGENFACE DENGAN OPENCV Laporan Tugas Akhir Diajukan Untuk Melengkapi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Komputer AHMAD BASUKI PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKA FAKULTAS ILMU KOMPUTER UNIVERSITAS MERCU BUANA JAKARTA 2012

3 LEMBAR PERNYATAAN Yang bertanda tangan dibawah ini: NIM Nama Judul Skripsi : : : AHMAD BASUKI PENGEMBANGAN APLIKASI PENGENAL WAJAH MENGGUNAKAN METODE EIGENFACE DENGAN OPENCV Menyatakan bahwa skripsi tersebut diatas adalah hasil karya saya sendiri dan bukan plagiat. Apabila ternyata ditemukan di dalam laporan skripsi saya terdapat unsur plagiat, maka saya siap mendapatkan sanksi akademik yang terkait hal tersebut. Jakarta, 3 Januari 2012 (Ahmad Basuki)

4 LEMBAR PERSETUJUAN NIM Nama Judul Skripsi : : : AHMAD BASUKI PENGEMBANGAN APLIKASI PENGENAL WAJAH MENGGUNAKAN METODE EIGENFACE DENGAN OPENCV SKRIPSI INI TELAH DIPERIKSA DAN DISETUJUI JAKARTA, 25 Februari 2012 Abdusy Syarif, ST.,MT Pembimbing Tri Daryanto, S.Kom., MT Koord. Tugas Akhir Teknik Informatika Anis Cherid, MTI KaProdi Teknik Informatika

5 KATA PENGANTAR Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan segala rahmat dan karunianya, sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan tugas akhir yang mrupakan salah satu persyaratan untuk menyelesaikan program studi strata satu (S1) pada Jurusan Teknik Informatika Universitas Mercu Buana. Penulis menyadari bahwa laporan akhir ini masih jauh dari sempurna. Karena itu kritik dan saran yang bersifat membangun akan senantiasa penulis terima dengan senang hati. Dengan segala keterbatasan, penulis menyadari pula bahwa laporan tugas akhir ini tidak akan terwujud tanpa bantuan, bimbingan, dan dorongan dari berbagai pihak. Untuk itu dengan segala kerendahan hati, penulis menyampaikan ucapan terima kasih kepada: 1. Bapak Abdusy Syarif, ST., MT selaku pembimbing tugas akhir pada Jurusan Teknik Informatika Universitas Mercu Buana, yang telah membimbing dan membantu penulis dengan kerendahan hatinya. 2. Bapak Anis Cherid, MTI selaku Kepala Program Studi pada Jurusan Teknik Informatika Universitas Mercu Buana. 3. Bapak Tri Daryanto, S.Kom., MT., selaku Koordinator Tugas Akhir pada Jurusan Teknik Informatika Universitas Mercu Buana. 4. Bapak (Almarhum) dan ibu tercinta yang telah memberikan motivasi, do a dan kasih sayang yang terbaik. 5. Istriku dan Anakku tercinta yang selalu memberikan kasih sayang, do a, dan motivasi untuk terus menyelesaikan tugas akhir ini. 6. Saudara, sahabat dan semua pihak yang tidak bisa penulis sebutkan satu persatu, terima kasih atas bantuan, dukungan dan do anya hingga terselesaikannya tugas akhir ini.

6 Semoga Allah SWT membalas kebaikan dan selalu mencurahkan hidayah serta taufiknya, Amin. Jakarta, 3 Januari 2012 Ahmad Basuki

7 DAFTAR ISI Halaman LEMBAR PERNYATAAN i LEMBAR PERSETUJUAN ii KATA PENGANTAR iii ABSTRACT v ABSTRAKSI vi DAFTAR ISI vii DAFTAR GAMBAR x DAFTAR TABEL xii BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Perumusan Masalah Batasan Masalah Tujuan dan Manfaat Metodologi Penelitian Sistematika Penulisan 4 BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Rekasaya Perangkat Lunak Pengertian Rekayasa Perangkat Lunak Tujuan Rekayasa Perangkat Lunak Metodologi Pengembangan Perangkat Lunak Tahapan Pengembangan Perangkat Lunak Model Proses Pengembangan Perangkat Lunak Waterfall Pengujiaan Unifield Modelling Language (UML) Diagram Use Case Activity Diagram 15

8 2.2.3 Class Diagram Citra Model Citra Digitalisasi Citra Pengolahan Citra Computer Vision Pengenalan Wajah Deteksi Wajah Algoritma Viola Jones Metode Eigenface Principal Component Analysis (PCA) Perhitungan Eigenface Klasifikasi Wajah Tahapan Pengenalan Eigenface OpenCV Tipe Data Primitif OpenCV Tipe Data Matrix Dan Image Qt 31 BAB III ANALISA DAN PERANCANGAN 3.1 Analisa Sistem Analisa Sistem Berjalan Analisa Sistem yang Diajukan Perancangan Diagram Aktivitas Diagram Kelas Perancangan Antarmuka Perancangan Main Window Perancangan Form Trainer Perancangan Form Recognize from file Perancangan Form About 48 BAB IV IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN 4.1 Implementasi 49

9 4.1.1 Lingkungan Implementasi Implementasi Aplikasi Implementasi Akuisisi Citra Implementasi Deteksi Wajah Implementasi Pemotongan Citra Wajah Implementasi Pelatihan Citra Implementasi Pengenalan Citra Implementasi Antarmuka Main Wimdow Form Trainer Form Recognize Dari File Form About Pengujian Aplikasi Pengujian Antarmuka Skenario Pengujian Antarmuka Hasil Pengujian Antarmuka Analisa Hasil Pengujian Antarmuka Pengujian Hasil Pengenalan Batasan Pengujian Sekenario Pengujian Hasil Pengujian Analisa Hasil Pengujian 84 BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan Saran 90 DAFTAR PUSTAKA 91 GAMBAR 93 LAMPIRAN 98

10 DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1 Lapisan rekayasa perangkat Lunak 7 Gambar 2.2 Model Sekuensial Linear 11 Gambar 2.3 Contoh diagram Use Case 15 Gambar 2.4 Contoh activity diagram sederhana 16 Gambar 2.5 Contoh class diagram 17 Gambar 2.1. Citra diam 18 Gambar 2.2 Model Citra 18 Gambar 2.3 Tiga bidang studi yang berkaitan dengan citra 20 Gambar 2.4 Contoh fitur Haar yang digunakan Viola-Jones 22 Gambar 2.5 Integral image 23 Gambar 2.6 Cascade classifier 24 Gambar 2.7 Citra Eigenface 25 Gambar 2.8 Jarak Euclidian d 12 pada ruang 2 dimensi 28 Gambar 3.1 Sistem Use Case Pengenal Wajah 35 Gambar 3.2 Diagram Aktivitas Menyimpan Citra Wajah 40 Gambar 3.3 Diagram Aktivitas Pelatihan Citra Wajah 41 Gambar 3.4 Diagram Aktivitas Pengenalan Wajah 42 Gambar 3.5 Diagram Kelas 44 Gambar 3.6 Rancangan antarmuka Main Window 46 Gambar 3.7 Rancangan antarmuka Form Trainer 47 Gambar 3.8 Rancangan antarmuka form recognize from file 47 Gambar 3.8 Rancangan antarmuka Form About 48 Gambar 4.1 Proses akuisisi citra 50 Gambar 4.2 Proses deteksi wajah 53 Gambar 4.3 Proses pemotongan citra wajah 55 Gambar 4.4 Citra wajah untuk pelatihan 57

11 Gambar 4.5 Isi file pelatihan train.txt 57 Gambar 4.6 Citra rata-rata 65 Gambar 4.7 Citra eigenface 65 Gambar 4.8 Hasil pengenalan wajah 70 Gambar 4. 9 Main Window 71 Gambar 4.10 Form Trainer 71 Gambar Form Recognize from file 72 Gambar Form About 72 Gambar 4.13 Grafik pengenalan variasi ekspresi 85 Gambar 4.14 Grafik pengenalan variasi ekspresi 86 Gambar 4.15 Ilustrasi proyeksi citra pada ruang wajah 87

12 DAFTAR TABEL Halaman Tabel 2.1 Diagram UML Tabel 2.2 Struktur data primitif OpenCv 30 Tabel 3.1 UCD Akuisisi Citra 35 Tabel 3.2 UCD Deteksi Wajah 36 Tabel 3.3 UCD Menyimpan Citra Wajah 36 Tabel 3.4 UCD Pelatihan Citra Wajah 37 Tabel 3.5. UCD Pengenalan Wajah 38 Tabel 4.1 Skenario pengujian antarmuka 73 Tabel 4.2 Skenario pengujian Form Trainer 74 Tabel 4.3 Skenario pengujian Form recognize from file 75 Tabel 4.4 Hasil pengujian antarmuka 75 Tabel 4.5 Hasil pengujian Form Trainer 76 Tabel 4.6 Hasil pengujian Form recognize from file 77 Tabel 4.7 Kode citra pelatihan wajah 79 Tabel 4.8 Kode citra uji variasi ekspresi wajah 80 Tabel 4.9 Kode citra uji variasi aksesoris wajah 80 Tabel 4.10 Jenis Pengujian 80 Tabel 4.11 Hasil pengujian citra uji sama dengan citra latih 81 Tabel 4.12 Hasil pengujian pengenalan terhadap perubahan ekspresi wajah 82 Tabel 4.13 Hasil pengujian pengenalan terhadap perubahan aksesoris wajah 83 Tabel 4.14 Rekapitulasi hasil pengujian pengenalan secara realtime 84