Sistem Deteksi Wajah dengan Menggunakan Metode Viola-Jones

dokumen-dokumen yang mirip
BAB II LANDASAN TEORI

PELACAKAN DAN DETEKSI WAJAH MENGGUNAKAN VIDEO LANGSUNG PADA WEBCAM ABSTRAK ABSTRACT

DETEKSI DAN REPRESENTASI FITUR MATA PADA SEBUAH CITRA WAJAH MENGGUNAKAN HAAR CASCADE DAN CHAIN CODE

APLIKASI PENGOLAHAN CITRA SEBAGAI PENDETEKSI JARI PADA VIRTUAL KEYPAD

APLIKASI PENGENALAN WAJAH MENGGUNAKAN METODE EIGENFACE DENGAN BAHASA PEMROGRAMAN JAVA

SISTEM PENDETEKSI WAJAH MANUSIA PADA CITRA DIGITAL (PROPOSAL SKRIPSI) diajukan oleh. NamaMhs NIM: XX.YY.ZZZ. Kepada

APLIKASI ANDROID DETEKSI MATA MENGGUNAKAN METODE VIOLA-JONES

SISTEM PENGENALAN WAJAH MENGGUNAKAN WEBCAM UNTUK ABSENSI DENGAN METODE TEMPLATE MATCHING

DETEKSI WAJAH METODE VIOLA JONES PADA OPENCV MENGGUNAKAN PEMROGRAMAN PYTHON

SISTEM PELACAKAN WAJAH METODE HAAR

Sistem Deteksi Wajah Dengan Modifikasi Metode Viola Jones

BAB 2 LANDASAN TEORI

BAB 4 IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN

BAB 1 PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

BAB II LANDASAN TEORI. Pengolahan Citra adalah pemrosesan citra, khususnya dengan menggunakan

BAB I PENDAHULUAN. pengetahuan yang sangat populer saat ini. Dengan ilmu pengetahuan ini, teknologi di

Verifikasi Citra Wajah Menggunakan Metode Discrete Cosine Transform Untuk Aplikasi Login

Prototype Pendeteksi Jumlah Orang Dalam Ruangan

BAB 2 LANDASAN TEORI

BAB 1 PENDAHULUAN. Sudah tidak diragukan lagi bahwa penerapan teknologi komputer dan teknologi informasi

TUGAS AKHIR FACE RECOGNITION MENGGUNAKAN METODE VIOLA & JONES

BAB IV IMPLEMENTASI DAN EVALUASI. implementasi dan evaluasi yang dilakukan terhadap perangkat keras dan

APLIKASI IDENTIFIKASI ISYARAT TANGAN SEBAGAI PENGOPERASIAN E-KIOSK

NASKAH PUBLIKASI DETEKSI WAJAH DENGAN METODE VIOLA JONES PADA OPENCV MENGGUNAKAN PEMROGRAMAN PYTHON

Deteksi Wajah dengan Berbagai Posisi Sudut pada Sekumpulan Orang dengan Membandingkan Metode Viola-Jones dan Kanade-Lucas-Tomasi

FACE TRACKING DAN DISTANCE ESTIMATION PADA REALTIME VIDEO MENGGUNAKAN 3D STEREO VISION CAMERA

COMPUTER VISION UNTUK PENGHITUNGAN JARAK OBYEK TERHADAP KAMERA

BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN

BAB 3 ANALISIS DAN PERANCANGAN. Tahap & Hasil Langkah Penelitian Literatur & Referensi. Memahami konsep deteksi wajah

BAB IV IMPLEMENTASI DAN EVALUASI. Jones, kami membuat sebuah aplikasi sederhana, dengan spesifikasi perangkat lunak

BAB III METODE PENELITIAN. melacak badan manusia. Dimana hasil dari deteksi atau melacak manusia itu akan

HUMAN COUNTER DENGAN METODE FACE DETECTION MENGGUNAKAN OPENCV PADA PLATFORM ANDROID TUGAS AKHIR

Program Aplikasi Komputer Pengenalan Angka Dengan Pose Jari Tangan Sebagai Media Pembelajaran Interaktif Anak Usia Dini

BAB II LANDASAN TEORI

BAB II LANDASAN TEORI. Kamera web (singkatan dari web dan camera) merupakan sebuah media

SISTEM PENDETEKSI WAJAH MANUSIA PADA CITRA DIGITAL

LAPORAN PENELITIAN DOSEN MUDA. Sistem Identifikasi Teroris Dengan Pelacakan Dan Pengenalan Wajah

Sistem Pengenal Wajah Manusia untuk Personalisasi Perintah pada Robot

MEMBANDINGKAN CITRA DIGITAL UNTUK MEMPREDIKSI KETERHUBUNGANNYA

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. menggunakan PCA, kemudian penelitian yang menggunakan algoritma Fuzzy C-

APLIKASI ABSENSI KULIAH BERBASIS IDENTIFIKASI WAJAH MENGGUNAKAN METODE GABOR WAVELET

Pengenalan Bahasa Isyarat Tangan Menggunakan Metode PCA dan Haar-Like Feature

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN. 4.1 Pengembangan Sistem Pengenalan Wajah 2D

Sistem Deteksi Wajah Pada Sistem Pengaman Lingkungan Berdasarkan Deteksi Obyek Bergerak Menggunakan Kamera

BAB II LANDASAN TEORI

BAB 3 ANALISIS DAN PERANCANGAN

1. BAB I PENDAHULUAN

ESTIMASI FUNGSI SPASIAL PADA IDENTIFIKASI FITUR WAJAH

SISTEM VERIFIKASI ONLINE MENGGUNAKAN BIOMETRIKA WAJAH

REALISASI SISTEM DETEKSI RASA KANTUK BERDASARKAN DURASI KEDIPAN MATA SECARA REAL TIME MENGGUNAKAN METODE VIOLA-JONES

BAB 3 PERANCANGAN SISTEM

BAB 1 PENDAHULUAN. keakuratan dari penglihatan mesin membuka bagian baru dari aplikasi komputer.

Teknik face-detection yang akan digunakan adalah teknik yang

BAB 2 LANDASAN TEORI

BAB III PERANCANGAN SISTEM

BAB 1 PENDAHULUAN. Manusia memiliki insting untuk berinteraksi satu sama lain demi mencapai

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

PERANCANGAN APLIKASI DETEKSI WAJAH MENGGUNAKAN ALGORITMA VIOLA-JONES

Sistem Pengenalan Wajah Secara Real-Time dengan Adaboost, Eigenface PCA & MySQL

pengambilan citra video, pemrosesan citra pada setiap frame,, pendeteksian objek

BAB I PENDAHULUAN. telinga, wajah, infrared, gaya berjalan, geometri tangan, telapak tangan, retina,

Pengenalan Wajah Menggunakan Metode Viola-Jones dan Eigenface Dengan Variasi Posisi Wajah Berbasis Webcam

APLIKASI MENGHITUNG JUMLAH KENDARAAN RODA EMPAT MENGGUNAKAN ALGORITMA VIOLA JONES PROPOSAL SKRIPSI

BAB 3 PERANCANGAN SISTEM

BAB III ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM. secara otomatis. Sistem ini dibuat untuk mempermudah user dalam memilih locker

BAB III PROSEDUR DAN METODOLOGI. banyak dipelajari dan dikembangkan saat ini, baik oleh para pelajar, maupun para ahli.

Implementasi Sistem Pendeteksi Gerakan dengan Motion Detection pada Kamera Video Menggunakan AForge.NET

SISTEM PENGENAL ARAH PANDANG MATA PADA PENGENDARA MOBIL

Pengenalan Benda di Jalan Raya dengan Metode Kalman Filter. Roslyn Yuniar Amrullah

PENGENALAN WAJAH MENGGUNAKAN METODE VIOLA JONES PADA INTELLIGENT HOME SECURITY SKRIPSI

Deteksi Jenis Kendaraan di Jalan Menggunakan OpenCV

BAB 3 ANALISIS DAN PERANCANGAN

BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN

BAB 1 PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang Masalah

BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISIS

DETEKSI DAN SEGMENTASI OTOMATIS DERET PADA CITRA METERAN AIR

BAB II DASAR TEORI. CV Dokumentasi CV berisi pengolahan citra, analisis struktur citra, motion dan tracking, pengenalan pola, dan kalibrasi kamera.

IDENTIFIKASI DAN TRACKING OBJEK BERBASIS IMAGE PROCESSING SECARA REAL TIME

Rancang Bangun Prototipe Aplikasi Pengenalan Wajah untuk Sistem Absensi Alternatif dengan Metode Haar Like Feature dan Eigenface

PEMANFAATAAN BIOMETRIKA WAJAH PADA SISTEM PRESENSI MENGGUNAKAN BACKPROPAGATION NEURAL NETWORK

PENGENDALI POINTER DENGAN GAZE TRACKING MENGGUNAKAN METODE HAAR CLASSIFIER SEBAGAI ALAT BANTU PRESENTASI (EYE POINTER)

PENGENALAN WAJAH DENGAN PERBANDINGAN HISTOGRAM

PENERAPAN ALGORITMA VIOLA JONES UNTUK DETEKSI WAJAH

DETEKSI WAJAH UNTUK OBJEK 3D MENGGUNAKAN ANDROID

Fitur Matriks Populasi Piksel Untuk Membedakan Frame-frame Dalam Deteksi Gerakan

Korelasi Jarak Wajah Terhadap Nilai Akurasi Pada Sistem Pengenalan Wajah Menggunakan Stereo Vision Camera

BAB 3 ANALISIS DAN PERANCANGAN PROGRAM APLIKASI

Aplikasi Sensor Vision untuk Deteksi MultiFace dan Menghitung Jumlah Orang

Tidak ada tepat satu teori untuk menyelesaikan problem pengenalan pola Terdapat model standar yang dapat dijadikan teori acuan

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

PERANCANGAN PENDETEKSI WAJAH DENGAN ALGORITMA LBP (LOCAL BINARY PATTERN) BERBASIS RASPBERRY PI

TRACKING OBJECT MENGGUNAKAN METODE TEMPLATE MATCHING BERBASIS STEREO VISION

AUTOMATIC HEAD ROTATING SYSTEM PADA DIGITAL PET MEMANFAATKAN FACE DETECTION

DETEKSI WAJAH BERBASIS SEGMENTASI WARNA KULIT MENGGUNAKAN RUANG WARNA YCbCr & TEMPLATE MATCHING

BAB 3 ANALISA DAN PERANCANGAN

BAB 2 LANDASAN TEORI

PENGENALAN WAJAH MENGGUNAKAN METODE DIAGONAL PRINCIPAL COMPONENT ANALYSIS. Skripsi

BAB III ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM

Transkripsi:

Sistem Deteksi Wajah dengan Menggunakan Metode Viola-Jones M. Dwisnanto Putro Mahasiswa Magister Instrumentasi Teguh Bharata Adji Staf Pengajar Jurusan Teknik Bondhan Winduratna Staf Pengajar Jurusan Teknik adp037@yahoo.co.id adji.tba@gmail.com bondhan1510@yahoo.com Abstrak Penelitian ini berisikan tentang suatu sistem deteksi wajah pada manusia dengan menggunakan metode Viola- Jones. Data yang digunakan pada penelitian ini berupa sampel gambar yang diambil dari internet secara acak sebanyak 30 citra yang terdiri atas 22 citra manusia dan 8 citra hewan. Dimensi sampel citra berukuran paling kecil adalah 219x285 pixel dan dimensi yang paling besar adalah 1536x2048 pixel. Metode Viola-Jones relatif mendapatkan hasil yang cepat, akurat, dan efisien dalam melakukan deteksi wajah pada gambar. Metode Viola-Jones merupakan algoritma yang paling banyak digunakan untuk mendeteksi wajah. Metode ini terdiri atas tiga komponen penting yaitu integral image digunakan untuk menentukan ada atau tidaknya fitur Haar tertentu pada sebuah gambar, metode AdaBoost machine learning yang digunakan untuk untuk memilih fitur Haar yang spesifik yang akan digunakan serta untuk mengatur nilai ambangnya (threshold), dan cascade classifier sebagai pengklasifikasi akhir untuk menentukan daerah wajah pada gambar dari metode ini. Urutan filter pada cascade ditentukan oleh bobot yang diberikan AdaBoost. Filter dengan bobot paling besar diletakkan pada proses pertama kali dengan tujuan untuk menghapus daerah gambar bukan wajah secepat mungkin. Dalam penelitian ini ditampilkan gambar-gambar yang terdeteksi sebagai wajah dan tidak terdeteksi sebagai wajah. Hasil penelitian ini mendapatkan nilai akurasi sistem deteksi wajah sebesar 90,9%. Hasil lain yang didapatkan adalah posisi wajah yang tegak/tidak tegak menentukan keberhasilan deteksi wajah tersebut. Keywords Gambar, Wajah, Deteksi wajah, Viola-Jones. I. PENDAHULUAN Gambar (image, picture) adalah kombinasi antara titik, garis, bidang, dan warna untuk menciptakan suatu imitasi atau tiruan dari suatu obyek fisik atau barang (manusia, binatang, tumbuah, dsb). Seiring dengan berkembangnya teknologi grafis maka gambar dimanfaatkan sepenuhnya untuk memajukan kesejahteraan umat manusia. Seiring perkembangan kreatifitas gambar tidak lepas dari pengolahan citra digital. Penelitian di bidang pengolahan citra mengenai wajah semakin banyak dilakukan. Beberapa peneliti sebelumnya melakukan penelitian tentang pengenalan wajah, tidak peduli dari suku apa, seberapa sehat, seberapa tua dan juga mengembangkan penelitian tentang ekspresi wajah, apakah sedih, normal atau tertawa. Beberapa peneliti sebelumnya juga membangun sistem tentang deteksi wajah dengan memperhatikan kondisi lingkungan sekitar, memperhatikan faktor intensitas cahaya, faktor kualitas kamera dimana gambar capture diharuskan mempunyai kualitas dan ukuran yang proporsional. Saat ini telah banyak berkembang aplikasi-aplikasi yang menggunakan fitur deteksi wajah. Deteksi wajah sendiri dapat dilakukan dengan berbagai cara, salah satunya menggunakan metode Viola-Jones, yaitu metode yang menggabungkan support vector machines, algoritma boosting, dan cascade classifier. Kemudian metode ini diterapkan pada suatu sembarang citra digital, untuk mendapatkan posisi-posisi wajah pada citra tersebut. Metode ini relative mendapatkan hasil yang cepat, akurat, dan efisien. Metode Viola-Jones merupakan algoritma yang paling banyak digunakan untuk mendeteksi wajah. Proses pendeteksian wajah dilakukan dengan mengklasifikasikan sebuah gambar setelah sebelumnya sebuah pengklasifikasi dibentuk dari data latih. Pada penelitian ini dirancang suatu sistem deteksi wajah dengan Data dari penelitian ini berupa sampel gambar manusia dan hewan yang diambil dari internet dengan format gambar JPEG sebanyak 30 citra/gambar. Sampel gambar dibatasi dengan posisi wajah gambar menghadap ke depan (frontal), tidak terhalangi sebagian oleh objek lain, tidak banyak terpotong dan tidak bergerak. II. TINJAUAN PUSTKA DAN LANDASAN TEORI A. Tinjauan Pustaka Terdapat beberapa penelitian tentang deteksi wajah seperti yang dilakukan oleh viola dkk [1] menjelaskan kerangka deteksi wajah yang mampu memproses gambar yang sangat cepat saat mencapai tingkat deteksi tinggi. Penelitian ini menelurkan tiga kontribusi utama. Pertama adalah representasi gambar baru yang disebut "Gambar Integral" yang memungkinkan fitur yang digunakan sebagai detektor untuk dikomputasi dengan sangat cepat. Yang kedua adalah classifier sederhana dan efisien yang dibangun menggunakan algoritma pembelajaran AdaBoost untuk memilih sejumlah fitur visual kritis yang kecil dari satu set fitur potensial yang besar. Kontribusi ketiga adalah sebuah metode untuk menggabungkan pengklasifikasi dalam "cascade" yang memungkinkan daerah latar belakang gambar dengan cepat dibuang saat mengeluarkan beberapa komputasi dalam menentukan daerah wajah. Sistem deteksi wajah ini menghasilkan TIF09-1

kinerja sebanding dengan sistem-sistem sebelumnya dan diimplementasikan pada desktop konvensional dengan hasil deteksi wajah yaitu 15 frame per detik. Nugroho dkk [3] merancang dan mengimplementasikan sistem pendeteksi posisi wajah dengan menggunakan jaringan syaraf tiruan. Sistem ini dilatih dengan menggunakan contoh-contoh wajah yang diberikan. Algoritma quickprop dan metode active learning digunakan untuk mempercepat proses pelatihan sistem. Dari hasil eksperimen dengan menggunakan 23 file citra berisi 149 wajah, sistem pendeteksi wajah ini memberikan hasil detection rate 71,14% dan false positive 62. Penelitian Prayogi dkk [4] membahas bagaimana sistem deteksi wajah memproses gambar dari obyek bergerak. Pemrosesan gambar ini bertujuan untuk mencari wajah dari gambar obyek bergerak yang telah ditangkap, kemudian gambar tersebut diolah dengan memisahkan gambar dengan latar belakangnya, sehingga hanya bagian yang dianggap kulit yang ditampilkan sedangkan bagian yang bukan kulit akan dihitamkan. Untuk metode pencocokkan dengan template wajah yang disimpan kedalam lima kelas dengan menggunakan metode euclidean distance. Yusron [5] melakukan penelitian deteksi wajah berdasarkan segmentasi model warna menggunakan template matching pada objek bergerak. Pengujian sistem secara keseluruhan menghasilkan prosentase akurasi dari sistem pendeteksian wajah ini sebesar 65% dengan kecepatan rata-rata proses sebesar 4 detik. Proses segmentasi sangat bergantung pada kondisi pencahayaan. Akibatnya, nilai ambang pada suatu kondisi pencahayaan dengan kondisi pencahayaan yang lain bisa jadi berbeda. Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh viola dkk [1] yang memiliki kelebihan melakukan proses gambar yang sangat cepat saat mencapai tingkat deteksi tinggi di bandingkan metode lainnnya. maka penelitian ini melanjutkan dari peneltian sebelum yang dilakukukannnya yaitu merancang suatu sistem deteksi wajah pada suatu gambar dengan metode Viola-Jones. B. Landasan Teori 1. Deteksi Wajah Deteksi wajah dapat dipandang sebagai masalah klasifikasi pola dimana inputnya adalah citra masukan dan akan ditentukan output yang berupa label kelas dari citra tersebut. Dalam hal ini terdapat dua label kelas, yaitu wajah dan non-wajah. Teknik-teknik pengenalan wajah yang dilakukan selama ini banyak yang menggunakan asumsi bahwa data wajah yang tersedia memiliki ukuran yang sama dan latar belakang yang seragam. Di dunia nyata, asumsi ini tidak selalu berlaku karena wajah dapat muncul dengan berbagai ukuran dan posisi di dalam citra dan dengan latar belakang yang bervariasi. Pendeteksian wajah (face detection) adalah salah satu tahap awal yang sangat penting sebelum dilakukan proses pengenalan wajah (face recognition). Bidang-bidang penelitian yang berkaitan dengan pemrosesan wajah (face processing) adalah [3]: Pengenalan wajah (face recognition) yaitu membdaningkan citra wajah masukan dengan suatu database wajah dan menemukan wajah yang paling cocok dengan citra masukan tersebut. Autentikasi wajah (face authentication) yaitu menguji keaslian/kesamaan suatu wajah dengan data wajah yang telah diinputkan sebelumnya. Lokalisasi wajah (face localization) yaitu pendeteksian wajah namun dengan asumsi hanya ada satu wajah di dalam citra Penjejakan wajah (face tracking) yaitu memperkirakan lokasi suatu wajah di dalam video secara real time. Pengenalan ekspresi wajah (facial expression recognition) untuk mengenali kondisi emosi manusia. Tantangan yang dihadapi pada masalah deteksi wajah disebabkan oleh adanya faktor-faktor berikut: Posisi wajah. Posisi wajah di dalam citra dapat bervariasi karena posisinyabisa tegak, miring, menoleh, atau dilihat dari samping. Komponen-komponen pada wajah yang bisa ada atau tidak ada, misalnya kumis, jenggot, dan kacamata. Ekspresi wajah. Penampilan wajah sangat dipengaruhi oleh ekspresi wajah seseorang, misalnya tersenyum, tertawa, sedih, berbicara, dan sebagainya Terhalang objek lain. Citra wajah dapat terhalangi sebagian oleh objek atau wajah lain, misalnya pada citra berisi sekelompok orang. Kondisi pengambilan citra. Citra yang diperoleh sangat dipengaruhi oleh faktor-faktor seperti intensitas cahaya ruangan, arah sumber cahaya, dan karakteristik sensor dan lensa kamera. Penelitian dari Nugroho dkk [3] mengelompokkan metode deteksi wajah menjadi empat kategori, yaitu: 1. Knowledge-based method. Metode ini kebanyakan digunakan untuk lokalisasi wajah. 2. 2. Feature invariant approach. Metode ini kebanyakan digunakan untuk lokalisasi wajah. 3. 3. Template matching method. Metode ini digunakan untuk lokalisasi wajah maupun deteksi wajah. 4. 4. Appearance-based method. Metode ini kebanyakan digunakan untuk deteksi wajah. 2. Deteksi Wajah Viola-Jones Prosedur deteksi wajah Viola-Jones mengklasifikasikan gambar berdasarkan pada nilai fitur sederhana. Terdapat banyak alasan untuk menggunakan fitur daripada piksel secara langsung. Alasan yang paling umum adalah bahwa fitur dapat digunakan untuk mengkodekan pengetahuan domain ad-hoc yang sulit dalam pembelajaran terhadap data latih yang terbatas jumlahnya. Alasan penting kedua untuk menggunakan TIF09-2

fitur adalah sistem fitur berbasis operasi jauh lebih cepat daripada sistem berbasis pixel [1]. Klasifikasi gambar dilakukan berdasarkan nilai dari sebuah fitur. Penggunaan fitur dilakukan karena pemrosesan fitur berlangsung lebih cepat dibandingkan pemrosesan citra perpiksel. Terdapat tiga jenis fitur berdasarkan jumlah persegi panjang yang terdapat di dalamnya, seperti yang dapat dilihat pada gambar di bawah ini [1] : Gambar 1. Jenis fitur gambar Pada Gambar 1 menggambarkan bahwa fitur (a) dan (b) terdiri dari dua persegi panjang, sedangkan fitur (c) terdiri dari tiga persegi panjang dan fitur (d) empat persegi panjang. Cara menghitung nilai dari fitur ini adalah mengurangkan nilai piksel pada area putih dengan piksel pada area hitam. Untuk mempermudah proses penghitungan nilai fitur, algoritma Viola-Jones menggunakan sebuah media berupa Integral Image [1]. Integral Image adalah sebuah citra yang nilai tiap pikselnya merupakan penjumlahan dari nilai piksel kiri atas hingga kanan bawah. Contoh integral image dapat dilihat pada Gambar 2 [1]: dapat dilakukan dengan cara menggabungkan jumlah piksel pada area segiempat A+B+C+D, dikurangi jumlah dalam segiempat A+B dan A+C, ditambah jumlah piksel di dalam A. Dengan A+B+C+D adalah nilai dari integral image pada lokasi 4, A+B adalah nilai pada lokasi 2, A+C adalah nilai pada lokasi 3, dan A pada lokasi 1. Sehingga hasil dari D dapat dikomputasikan D = (A+B+C+D)- (A+B)-(A+C)+A. Untuk memilih fitur yang spesifik yang akan digunakan dan untuk mengatur nilai ambangnya (threshold), Viola dan Jones menggunakan sebuah metode machine learning yang disebut AdaBoost. AdaBoost menggabungkan banyak classifier lemah untuk membuat sebuah classifier kuat. Lemah disini berarti urutan filter pada classifier hanya mendapatkan jawaban benar lebih sedikit. Jika keseluruhan classifier lemah digabungkan maka akan menjadi classifier yang lebih kuat. AdaBoost memilih sejumlah classifier lemah untuk disatukan dan menambahkan bobot pada setiap classifier, sehingga akan menjadi classifier yang kuat. Viola-Jones menggabungkan beberapa AdaBoost classifier sebagai rangkaian filter yang cukup efisien untuk menggolongkan daerah image. Masing-masing filter adalah satu AdaBoost classifier terpisah yang terdiri classifier lemah atau satu filter fitur. Karakteristik dari algoritma Viola-Jones adalah adanya klasifikasi bertingkat. Klasifikasi pada algoritma ini terdiri dari tiga tingkatan dimana tiap tingkatan mengeluarkan subcitra yang diyakini bukan wajah. Hal ini dilakukan karena lebih mudah untuk menilai subcitra tersebut bukan wajah ketimbang menilai apakah subcitra tersebut berisi wajah. Gambar 4 menggambarkan bentuk alur kerja dari klasifikasi bertingkat [1]. Gambar 2. Perhitungan integral image Untuk menentukan nilai rata-rata piksel pada area segiempat (daerah yang diarsir) dapat dilakukan hanya dengan membagi nilai pada (x,y) oleh area segiempat. Gambar 3 menggambarkan perhitungan integral salah satu area segiempat [1]. Gambar 3. Integral image Dengan menggunakan integral image dapat mengetahui nilai piksel untuk beberapa segiempat yang lain misalkan, seperti segiempat D pada Gambar 3 di atas Gambar 4. Alur klasifikasi bertingkat Pada klasifikasi tingkat pertama, tiap subcitra akan diklasifikasi menggunakan satu fitur. Hasil dari klasifikasi pertama ini berupa T (True) untuk gambar yang memenuhi fitur Haar tertentu dan F (False) bila tidak. Klasifikasi ini kira-kira akan menyisakan 50% subcitra untuk diklasifikasi di tahap kedua. Hasil dari klasifikasi kedua berupa T (True) untuk gambar yang memenuhi proses integral image dan F (False) bila tidak. Seiring dengan bertambahnya tingkatan klasifikasi, maka diperlukan syarat yang lebih spesifik sehingga fitur yang digunakan menjadi lebih banyak. Jumlah subcitra yang lolos klasifikasi pun akan berkurang hingga mencapai jumlah sekitar 2% [1]. Hasil dari klasifikasi terakhir berupa T (True) untuk gambar yang memenuhi proses AdaBoost dan F (False) bila tidak. TIF09-3

C. Pertanyaan Penelitian Berdasarkan rumusan masalah dan tujuan maka dibuat pertanyaan penelitian sebagai berikut. 1. Bagaimana merancang suatu metode citra yang digunakan untuk mendeteksi wajah pada suatu gambar dengan menggunakan metode Viola-Jones? 2. Bagaimana mengukur ketelitian model yang dirancang? III. METODE PENELITIAN Bagian ini menggambarkan metode penelitian untuk mendeteksi wajah pada suatu gambar dengan Serta pembahasan secara singkat antara sub metode dan komponen utamanya. A. Gambaran Umum Data yang digunakan dalam penelitian ini berupa sampel gambar yang diambil dari internet secara acak sebanyak 30 citra manusia dan hewan. Setelah diklasifikasikan maka sebanyak 22 citra manusia sedangkan sisanya sebanyak 8 adalah citra hewan. Citra yang didapatkan berukuran dimensi paling kecil adalah 219x285 pixel dan dimensi yang paling besar adalah 1536x2048 pixel. Penelitian ini menggunakan MATLAB R2010a dan library OpenCV dengan versi 2.2. untuk melakukan proses deteksi wajah pada suatu gambar. Berikut ini merupakan skema proses deteksi wajah Gambar 5. Skema Proses deteksi wajah dengan metode Viola-Jones Langkah awal yang dilakukan pada metode deteksi wajah Viola-Jones adalah membaca sampel gambar oleh MATLAB R2010a. Setelah itu dilakukan pembacaan fitur Haar dengan bantuan libray OpenCV 2.2 yaitu Haarcascade_frontalface_alt.mat. namun sebelum dilakukan pembacaan library OpenCV, dilakukan proses konversi file XML Haarcascade dari OpenCV ke MATLAB R2010a. Dalam OpenCV 2.2 terdapat suatu library untuk membantu proses deteksi wajah yaitu Haarcascade_frontalface_alt yang berfungsi sebagai proses untuk memanggil bebarapa fitur Haar dalam suatu gambar. Fitur Haar adalah fitur yang digunakan dalam metode Viola-Jones yang dapat juga disebut fitur gelombang tunggal bujur sangkar (satu interval tinggi dan satu interval rendah), sedangkan untuk dua dimensi disebut sebagai satu terang dan satu gelap. Adanya fitur Haar ditentukan dengan cara mengurangi rata-rata piksel pada daerah gelap dari rata-rata piksel pada daerah terang. Jika nilai perbedaannya itu di atas nilai ambang atau treshold, maka dapat dikatakan bahwa fitur tersebut ada. Selanjutnya untuk menentukan ada atau tidaknya dari ratusan fitur Haar pada sebuah gambar dan pada skala yang berbeda secara efisien digunakan Integral Image. Pada umumnya, pengintegrasian tersebut menambahkan unit-unit kecil secara bersamaan. Dalam hal ini unit-unit kecil tersebut adalah nilai-nilai piksel. Nilai integral untuk masing-masing piksel adalah jumlah dari semua pikselpiksel dari atas sampai bawah. Dimulai dari kiri atas sampai kanan bawah, keseluruhan gambar itu dapat dijumlahkan dengan beberapa operasi bilangan bulat per piksel. Kemudian untuk memilih fitur Haar yang spesifik yang akan digunakan dan untuk mengatur nilai ambangnya (threshold) digunakan sebuah metode machine learning yang disebut AdaBoost. AdaBoost menggabungkan banyak classifier lemah untuk membuat sebuah classifier kuat. dengan menggabungkan beberapa AdaBoost classifier sebagai rangkaian filter yang cukup efisien untuk menggolongkan daerah image. Masingmasing filter adalah satu AdaBoost classifier terpisah yang terdiri classifier lemah atau satu filter Haar. Selama proses pemfilteran, bila ada salah satu filter gagal untuk melewatkan sebuah daerah gambar, maka daerah itu langsung digolongkan sebagai bukan wajah. Namun ketika filter melewatkan sebuah daerah gambar dan sampai melewati semua proses filter yang ada dalam rangkaian filter, maka daerah gambar tersebut digolongkan sebagai wajah. Tahap selanjutnya yaitu cascade. Urutan filter pada cascade ditentukan oleh bobot yang diberikan AdaBoost. Filter dengan bobot paling besar diletakkan pada proses pertama kali, bertujuan untuk menghapus daerah gambar bukan wajah secepat mungkin. Tahapan yang terakhir adalah menampilakan objek sampel gambar yang telah terdeteksi wajah ataupun bukan wajah, dengan memberi tanda bujur sangkar jika objek tersebut dianggap sebagai daerah wajah. IV. HASIL DAN PEMBAHASAN Bagian ini menampilkan hasil pengujian dari pendekatan penelitian ini, yang terdiri atas pengujian gambar yang terdeteksi wajah dan pengujian gambar yang tidak terdeteksi wajah. Kinerja dari pendekatan diuji pada 30 sampel gambar, pengujian ditampilkan berupa contoh hasil gambar terdeteksi dan tidak terdeteksi wajah. Gambar sampel berupa gambar manusia dan hewan yang di-download dari Internet secara acak. Gambar sampel pada umumnya merupakan gambar dengan tampilan frontal atau dekat-frontal wajah karena beberapa gambar dengan wajah tidak tegak lurus atau tidak frontal tidak dapat mengidentifikasi wajah pada gambar tersebut. Berikut ini merupakan hasil gambar dari deteksi wajah TIF09-4

Gambar. 6. Hasil deteksi wajah Dapat dilihat pada Gambar 6 bahwa pada umunya gambar yang terdeteksi sebagai wajah dengan posisi wajah tegak atau frontal ke depan. Walaupun ada beberapa gambar manusia menggunakan penutup kepala seperti topi (Gambar 6b dan Gambar 6f), namun berhasil di deteksi sebagai gambar yang memiliki wajah manusia. Terlihat juga pada semua Gambar 6 memiliki tingkat kecerahan yang cukup sehingga gambar-gambar tersebut berhasil dideteksi sebagai gambar yang memiliki wajah manusia. Sedangkan pada pengujian gambar yang tidak terdeteksi wajah, berikut ini merupakan hasil dari pengujian beberapa gambar yang tidak terdeteksi wajah Gambar. 7. Gambar yang tidak terdeteksi wajah menggunakan metode Viola-Jones. V. KESIMPULAN Pada penelitian ini dirancang suatu sistem untuk mendeteksi wajah pada suatu gambar dengan Metode dalam penelitian ini memiliki kelebihan tepat dibandingkan metode deteksi wajah lainnya dengan akurasi 90,9 %. Namun memiliki kelemahan dari sistem deteksi wajah ini yaitu tidak dapat menentukan wajah pada gambar yang memiliki wajah tidak tegak atau frontal. Posisi wajah yang tegak/tidak tegak sangat menentukan keberhasilan deteksi wajah ini. Dengan menggunakan metode maka pendeteksian wajah hanya menggunakan waktu rata-rata 15 detik untuk seluruh sampel yang diuji. REFERENSI [1] Viola, P., Jones, M. J., Rapid Object Detection Using A Boosted Cascade of Simple Features, IEEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition, Jauai, Hawaii, 2001. [2] Viola, P., Jones, M. J., Robust Real-Time Face Detection, International Journal of Computer Vision, Kluwer Academic, Netherlands, 2004 [3] Nugroho, S., Sistem Pendeteksi Wajah Manusia pada Citra Digital, Tesis Program Studi Ilmu Komputer Jurusan MIPA, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta. 2004 [4] Prayogi, S., Puspita, E., Susetyoko, R., Sistem Deteksi Wajah Pada Sistem Pengaman Lingkungan Berdasarkan Deteksi Obyek Bergerak Menggunakan Kamera, Jurusan Teknik Elektronika, Politeknik Elektronika Negeri Surabaya, Surabaya. 2007 [5] Rijal, Y., Ariefianto, D., Deteksi Wajah Berbasis Segmentasi Model Warna Menggunakan Template Matching pada Objek Bergerak, Seminar Nasional Aplikasi Teknologi Informasi, Yogyakarta. 2008 [6] Fadlisyah. (2009) Skripsi Sistem Pendeteksian Wajah Menggunakan Jaringan Syaraf Tiruan. Scribd. http://www.scribd.com/doc/24444352/skripsi-sistem- PENDETEKSIAN-WAJAH-MENGGUNAKAN-JARINGAN- SYARAF-TIRUAN. [7] Andoko., Perancangan program simulasi deteksi wajah dengan Support vector Machines Viola Jones, Teknik Informatika Matematika, Universitas Bina Nusantara, Jakarta. 2010. [8] A Arihutomo, M., Rancang Bangun Sistem Penjejakan Objek Menggunakan Metode Viola-Jones untuk Apiliasi Eyebot, Proyek Ahir Jurusan Telekomunikasi PENS-ITS, Surabaya. 2010. [9] Kroon. J. (2010) Matlab Central Mathworks. [Online]. Available: http://www.mathworks.com/matlabcentral/fileexchange/29437- Viola-Jones-object-detection. Berdasarkan hasil deteksi wajah menggunakan metode ini, pada Gambar 7 adalah gambar-gambar yang tidak terdeteksi wajah manusia. Seperti pada Gambar 7a sampai Gambar 7f yang merupakan gambar hewan, sedangkan Gambar 7g dan Gambar 7h tidak terdeteksi wajah manusia karena posisi wajah tidak tegak ke depan. Sistem yang dibuat berhasil mendeteksi 18 citra manusia dari sampel citra manusia yaitu 22 citra dengan prosentase akurasi sebesar 90,9% dengan false positif sebesar 2 citra, dan false negatif sebesar 2 citra. Metode ini juga hanya memakan waktu yang relatif singkat untuk mendeteksi wajah yaitu rata-rata 15 detik per sampel yang diuji. TIF09-5