Oleh Miftahur Rohman Dosen Pembimbing Dr. Ir. Wirawan, DEA

Transkripsi

1 ANALISA GERAKAN MANUSIA PADA VIDEO DIGITAL Oleh Miftahur Rohman Dosen Pembimbing Dr. Ir. Wirawan, DEA 1

2 Latar belakang Pemasangan kamera pada tempat tempat yang membutuhkan pengawasan ketat mulai diminati oleh banyak pihak. Pemanfaatan kamera pengawasas dibutuhkan teknik tambahan pendukung yang lain berupa informasi keberadaan orang yang tertangkap kamera, akan sangat membantu meningkatkan kerja kamera pengawas. Pengenalan pergerakan tubuh bhmanusia dari video stream memiliki beberapa aplikasi seperti video surveillance (pengawasan) 2

3 Permasalahan Bagaimana melakukan analisa gerakan manusia pada video digital? Metode apa yang digunakan untuk melakukan analisa gerakan manusia pada video digital? Apa saja informasi yang terkandung dari analisa gerakan manusia? 3

4 Batasan masalah Video yang digunakan berformat AVI. Pada perekaman video, background dan kamera yang digunakan untuk perekaman tersebut pada posisi diam. Analisa yang dilakukan adalah object tracking (pelacakan objek) Analisa dari object tracking tersebut berupa analisa jarak yang ditempuh objek tersebut dan kecepatan terhadap gerak berjalan dari objek tersebut. 4

5 Tujuan Menciptakan sistem pendeteksian gerakan manusia yang mampu bekerja dengan memetakan gerakan tubuh manusia yang tertangkap oleh kamera secara tidak langsung dari object tracking Untuk pengembangan objek klasifikasi dari beberapa gerakan manusia, pendeteksi suatu objek dari beberapa kerumunan manusia, dan juga pelacakan suatu objek pada kondisi real time. 5

6 Video digital Video digital adalah video yang tersusun atas serangkaian frame dengan kecepatan tertentu (fps) yang bekerja menggunakan sistem digital yang dapat direkam, diproses, dan juga disimpan 6

7 Pengenalan gerakan manusia Pengenalan dari pergerakan tubuh manusia dari video stream memiliki beberapa aplikasi dalam video surveillance Cara bergerak manusia merupakan suatu ruang lingkup yang lebih kecil dari begitu banyak dan kompleksnya tipe gerakan manusia. 7

8 Motion segmentation Motion segmentation bertujuan untuk memisahkan suatu gerakan ke dalam beberapa gerakan gerakan dengan suatu kriteria tertentu. 8

9 Motion detection Motion detection adalah teknik menghitung perbedaan nilai - nilai intensitas pada suatu piksel dari dua frame gambar yang diambil secara berturut-turut yang kemudian dilakukan proses thresholding untuk menentukan adanya perubahan objek atau tidak. 9

10 Pre processing Pengolahan awal dari sebuah sistem visual yang bertujuan meningkatkan kualitas citra secara umum, sebelum melangkah kepada pengolahan inti dengan tujuan yang lebih spesifik. Diantara teknik-teknik pengolahan awal untuk meningkatkan kualitas citra ini adalah penggunaan filter. 10

11 Background segmentation Proses untuk memisahkan obyek yang kita ambil dengan latar belakang obyeknya dimana pendekatan yang diambil adalah dengan pengelompokan warna. Segmentasi terhadap warna dapat dilakukan melalui proses threshold. 11

12 Thresholding dan frame difference Thresholding adalah suatu metode yang digunakan untuk memisahkan antara obyek dan backgroundnya. Thresholding merupakan teknik yang sederhana dan efektif untuk segmentasi citra dengan proses binerisasi yaitu 0 (hitam) dan 1 (putih) Frame difference (Perbedaan frame) yaitu teknik menghitung selisih antara 2 frame di setiap posisi pixel 12

13 Edge detection Edge detection (deteksi tepi) adalah pendeteksian sudut- sudut / tepi suatu objek dalam sebuah image dimana sudut - sudut tersebut dibedakan berdasarkan perbedaan warna / nilai R, G dan B masing-masing piksel frame. 13

14 Bounding box Kotak pembatas persegi panjang diplot dalam batas-batas nilai yang dihasilkan yang digunakan untuk mendeteksi gerakan dari suatu objek bergerak. 14

15 Tracking Proses mencari objek bergerak dalam urutan frame yang dilakukan dengan menggunakan ekstraksi ciri benda dan mendeteksi objek bergerak di urutan frame. Dengan menggunakan nilai posisi objek di setiap frame, kita dapat menghitung posisi dan kecepatan objek bergerak. 15

16 Jarak Jarak yang ditempuh oleh objek ditentukan dengan menggunakan titik iikpusat dari bounding box tersebut. Jarak yang dihitung dengan menggunakan rumus jarak Euclidean. Dimana : D (distance) adalah jarak yang ditempuh X 1 adalah posisi titik 1 pada sumbu X X 2 adalah posisi titik 2 pada sumbu X Y 1 adalah posisi titik 1 pada sumbu Y Y 2 adalah posisi titik 2 pada sumbu Y 16

17 Kecepatan Kecepatan objek bergerak dihitung dengan jarak tempuh itu berkaitan dengan waktu. Dimana : V (velocity) adalah kecepatan yang dicapai dalam melakukan perpindahan. D (distance) adalah jarak yang ditempuh. T(time) adalah waktu yang ditempuh dalam melakukan perpindahan 17

18 Blok diagram 18

19 Proses pelacakan objek 19

20 Tabel informasi video Parameter Format File Size Duration Overall Bit Rate Format Video Codec ID Codec ID/Info Width Height Display Aspect Ratio Frame Rate Bits/(Pixel*Frame) Stream size Color Space Satuan AVI 530 KiB 4s 667ms 929 Kbps AVC H264 Advanced Video Codec 320pixels 240 pixels 4: fps KiB (99%) YUV 20

21 Dari informasi tabel tersebut dapat diketahui bahwa jumlah frame tersebut adalah sebagai berikut : Jumlah Frame = Frame Rate * Duration = Frame/s * s = Frame = 70 Frame 21

22 Frame asli dari video Frame dengan background berwarna hitam dan objek berwarna putih Frame dengan background berwarna putih dan objek berwarna hitam 22

23 Perhitungan skala jarak pada video Untuk mengetahui skala jarak, dicari jarak yang ditempuh titik tengah bounding box dari objek yang terdeteksi pada frame awal dengan frame terakhir kemudian membandingkan dengan jarak nyata. 23

24 Titik tengah bounding box frame 2 = (68.5,37) Titik tengah bounding box frame 70 = (274,38) 24

25 Jarak nyata = 7.8 meter Skala perbandingan = 7.8 : 205 = : 1 Waktu dari frame awal sampai akhir = s Waktu antar frame = / 70 = s Kecepatan gerak objek dari frame awal sampai akhir 25

26 Pengujian frame 2 dengan frame 3 Titik tengah bounding box frame 2 = (68.5,37) Titik tengah bounding box frame 3 = (70.5,37) 26

27 Menghitung jarak nyata antara frame 2 dengan frame 3 D = = m Kecepatan gerak dari frame 2 ke 3 V = 0.057m/0.066s = 0.86m/s 27

28 Kesimpulan Untuk melakukan object detection, maka perlu memisahkan antara objek dengan latar belakang melalui thresholding. Untuk melakukan proses perekaman, posisi kamera dan background dalam kondisi diam, sehingga yang bergerak hanya objeknya saja sehingga dapat mempermudah proses pendeteksian. Penentuan posisi pada objek yang bergerak ditentukan oleh titik psatpada pusat pada bounding box. Bounding box terbentuk dari pembatasan sisi paling luar edge detection pada objek tersebut. Untuk menghitung kecepatan, terlebih dahulu dihitung jarak perpindahan pixelnya setelah itu dikalikan dengan skala pada jarak asli, kemudian dibagii dengan waktu antar frame. 28

29 Saran Mengembangkan sistem pendeteksian gerakan secara real time Pendeteksi pada tiap tiap objek pada suatu kerumunan Aplikasi objek klasifikasi tiap gerakan gerakan manusia. Pengembangan sistem pendeteksi kecepatan objek bergerak melalui video digital 29

30 SEKIAN 30

31 TUGAS 31

32 Tugas dari Pak Suwadi Validasi antara hasil perekaman dengan hasil nyata. Kecepatan ditentukan oleh jarak dan waktu. - Untuk validasi waktu antara hasil perekaman dengan hasil nyata terdapat kesamaan. - Untuk validasi jarak, terdapat perbedaan antara jarak melalui pengukuran langsung dengan jarak yang dihitung melalui koordinat video 32

33 Agar jarak yang dihitung dari hasil video dengan hasil nyata terdapat kesamaan Pada kamera perekaman posisi yang tepat adalah berada di samping objek Pada bounding box objek - tidak terdapat perubahan luas bentuk bounding box selama melakukan perjalanan. - pada perjalanan yang ditempuh adalah pada kondisi lurus 33

34 Kesimpulan: Pada video dengan kecepatan frame 15 fps, maka waktu yang diperlukan untuk menampilkan tiap frame adalah s. Jarak titik tengah bounding box antara frame 2 sampai dengan frame 70 adalah 205 Skala perbandingan antara jarak nyata dengan jarak koordinat adalah 7.8 : 205 Jarak titik tengah bounding box antara frame 2 dengan frame 3 adalah 1.5 Jarak nyata antara frame 2 dengan frame 3 adalah 0.057m dengan kecepatan 0.86m/s 34

35 Tugas dari Pak Hendra Algoritma adalah kumpulan perintah untuk menyelesaikan suatu masalah yang diterjemahkan secara bertahap dari awal hingga akhir. 35

36 Proses pelacakan objek 36