KAMERA PENDETEKSI GERAK MENGGUNAKAN MATLAB 7.1. Nugroho hary Mindiar,

Transkripsi

1 KAMERA PENDETEKSI GERAK MENGGUNAKAN MATLAB 7.1 Nugroho hary Mindiar, Mahasiswa Sarjana Strata Satu (S1) Jurusan Sistem Komputer, Fakultas Ilmu Komputer Universitas Gunadarma 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

2 PENDAHULUAN Minat terhadap bidang pengolahan citra secara dijital dimuilai pada awal 1921, yaitu pertama kali sebuah foto berhasil ditransmisikan secara digital melalui kabel laut dari New York ke London (Bartlane Cable Picture Tranmsisson System). Keuntungan utama yang dirasakan pada waktu itu adalah pengurangan waktu pengiriman foto sekitar 1 minggu menjadi kurang dari 3 jam. Foto tersebut dikirim dalam bentuk kode dijital dan kemudian diubah kembali oleh printer telegraph. Sekitar tahun 1960 baru tercatat suatu perkembangan pesat seiring dengan munculnya teknologi komputer yang sanggup memenuhi kecepatan proses dan kapasitas memori yang dibutuhkan oleh berbagai algoritma pebolahan citra. Sejak itu berbagai aplikasi mulai dikembangkan, yang secara umum dapat dikelompokan dalam dua kegiatan: 1. Memperbaiki kualitas gambar (citra) sehingga dapat lebih mudah diinterprestasikan oleh mata manusia. 2. Mengolah informasi yang terdapat pada gambar (citra) untuk keperluan pengenalan objek secara otomatis oleh suatu mesin. Bidang ini sangat erat hubungannya dengan ilmu pengenalan pola (pattern recognition), yang secara umum bertujuan mengenali suatu objek dengan cara mengekstrasi informasi penting yang terdapat dalam suatu citra. Dengan pengolahan citra kita dapat memakainya ke dalam salah satu keperluan hidup kita pada bidang keamanan yaitu kamera pengawas pendeteksi gerak. Kamera ini akan bergerak otomatis mengikuti arah dari gerakan objek. Identifikasi arah gerakan tersebut bisa dilakukan dengan bantuan program MATLAB 7.1. Dengan pengolahan gambar yang diterima dari kamera maka didapat hasil deteksi objek yang bergerak. Kamera dapat bergerak dengan bantuan sistem penggerak motor stepper yang terintegrasi dengan komputer. Ketika kamera menangkap objek yang bergerak maka program akan mengirim data melalui port serial ke

3 sistem penggerak motor untuk menggerakkan motor stepper ke sumber gerakan tersebut. Sistem penggerak motor tersebut terdiri dari mikrokontroller dan motor stepper sebagai penggeraknya. RUMUSAN MASALAH Membuat algoritma dan menerapakan pada program untuk mendeteksi arah gerakan objek dengan menggunakan MATLAB 7.1 menjadi sebuah citra. Kemudian, proses tadi diteruskan dengan berbagai proses transformasi, analisis dan pemrosesan lanjut serta penginterprestasian citra itu sendiri. Berbeda dengan gambar, yang merupakan kumpulan objek tiga dimensi dengan beberapa pengaturan geometri dan biasanya disusun oleh hukum fisika yang berlaku di alam. 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 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 Gambar 1 Diagram Blok sistem pengolahan citra 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

4 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 komputer besar (mainframe computer), tergantung jumlah data dan jenis pengolahannya PERANCANGAN DAN PENJELASAN 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 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 Gambar 2 Blok diagram kamera pendeteksi gerak Subtraksi frame Subtraksi frame dilakukan untuk mencari perbedaan nilai dari setiap piksel dari setiap citra. Seperti terlihat pada gambar di bawah. Gambar 3 Subtraksi frame Setelah didapat hasil dari subtraksi frame, maka kita akan mendapatkan sebuah citra baru. Kemudian dilakukan proses tresholding untuk melakukan segmentasi antara objek dengan background atau latar belakang. Thresholding Thresholding digunakan untuk mengatur jumlah derajat keabu-abuaan

5 yang ada pada citra. Dengan menggunakan thresholding maka derajat keabuan bisa diubah sesuai keinginan. c tengah = (c paling kanan c paling kiri )/2 + c paling kiri r tengah = (r paling bawah r paling atas)/2+ r paling kiri Dari rumus tersebut didapat titik tengah dari objek yaitu pada baris 3 kolom 9 Gambar 4 Hasil Thresholding Mencari titik tengah Untuk mencari titik tengah pada objek adalah dengan mencari titk paling ujung dari r (baris) dan titik ujung c (kolom) yang mempunyai intensitas keabuan dengan nilai lebih besar dari 0. berikut adalah gambar ilustrasi dari pencarian titik tengah. Gambar 5 Mencari titik tengah Gambar 6 Hasil mencari titik tengah KESIMUPLAN DAN SARAN Kesimpulan Dari hasil uji coba dan analisa yang telah dilakukan terhadap alat kamera pendeteksi gerak, dapat disimpulkan sebagai berikut: 1. Kamera ini dapat mendeteksi gerak dari sebuah objek dan kamera bergerak mengikuti arah gerakan dari objek. 2. Kamera ini dapat mengambil gambar secara 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 (gelap).

6 4. Kamera ini tidak cocok dipakai di luar ruangan. Karena di luar ruangan intensitas cahaya selalu berubah-rubah. Ini akan menyebabkan kesalahan pendeteksian gerak objek. Kamera ini sangat tergantung dengan intensitas cahaya dalam proses mendeteksi gerak objek Saran Berikut adalah beberapa saran untuk memperbaiki kinerja dari kamera ini: 1. Kamera ini tidak bisa bekerja dengan kondisi ruangan dengan intensitas cahaya yang kurang terang atau gelap, oleh karena itu akan lebih baik jika kamera ini diberi pencahayaan tambahan seperti lampu pada kamera. Ini dilakukan agar kamera tetap bisa mendeteksi ketika ruangan mendadak menjadi gelap 2. Sebaiknya program kamera ini ditingkatkan kemampuan dalam mendeteksi objek-objek tertentu saja. Ini dilakukan agar mengurangi kesalahan pendeteksian gerak. Contohnya hanya medeteksi gerak manusia saja. Jadi jika ada gerakan pohon yang tertiup angin, kamera tidak mendeteksi sebagai objek yang bergerak. DAFTAR PUSTAKA Marvin Ch. Wijaya dan Agus Prijono, Pengolahan Citra Digital Menggunakan MatLAB image Processing Toolbox. Informatika Bandung, Didin WahyudinDidin Wahyudin, Belajar Mudah Mikrokontroler AT89S52 dengan Bahasa BASIC menggunakan BASCOM Penerbit Andi, Usman. Teknik Antarmuka + Pemrograman Mikrokontroler AT89S52. Andi Publisher, R2/threshld.htm, 7 november 2008.

7 460.htm, 11 november november desember november ngolahan-citra-pada-mobil-robot,10 maret lgorithm.htm, 12 januari 2009