PERANCANGAN PROTOTYPE OBJECT DETECTION UNTUK MENGHITUNG JUMLAH ORANG BERBASIS COMPUTER VISION SKRIPSI Oleh Harry Yanto 1100000853 Agustinus Wijaya 1100000866 I Made Vidyasthana 1100001300 Universitas Bina Nusantara Jakarta (2011)
PERANCANGAN PROTOTYPE OBJECT DETECTION UNTUK MENGHITUNG JUMLAH ORANG BERBASIS COMPUTER VISION SKRIPSI Diajukan sebagai salah satu syarat untuk gelar kesarjanaan pada Jurusan Teknik Informatika Jenjang Pendidikan Strata-1 Oleh Harry Yanto 1100000853 Agustinus Wijaya 1100000866 I Made Vidyasthana 1100001300 Universitas Bina Nusantara Jakarta (2011)
PERANCANGAN PROTOTYPE OBJECT DETECTION UNTUK MENGHITUNG JUMLAH ORANG BERBASIS COMPUTER VISION SKRIPSI Disusun Oleh : Harry Yanto 1100000853 Agustinus Wijaya 1100000866 I Made Vidyasthana 1100001300 Disetujui oleh : Pembimbing Samuel Mahatmaputra Tedjojuwono, S.Kom., M.Info.Tech D1103 Universitas Bina Nusantara Jakarta (2011) iii
PERNYATAAN Dengan ini kami, Nama : Harry Yanto NIM : 1100000853 Nama : A gsutinus Wijaya NIM : 1100000866 Nama : I Made Vidyashana NIM : 11000001300 Judul skripsi : PERANCANGAN PROTOTYPE OBJECT DETECTION UNTUK MENGHITUNG JUMLAH ORANG BERBASIS COMPUTER VISION Memberikan kepada Universitas Bina Nusantara hak non-eksklusif untuk menyimpan, memperbanyak, dan menyebarluaskan skripsi karya kami, secara keseluruhan atau hanya sebagian atau hanya ringkasannya saja, dalam bentuk format tercetak dan atau elektronik. Menyatakan bahwa kami, akan mempertahankan hak exclusive kami, untuk menggunakan seluruh atau sebagian isi skripsi kami, guna pengembangan karya di masa depan, misalnya bentuk artikel, buku, perangkat lunak, ataupun sistem informasi. Jakarta, 3 Maret 2011 Harry Yanto 1100000853 Agustinus Wijaya 1100000866 I Made Vidyasthana 1100001300 v
PRAKATA Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkat-nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini. Skripsi yang berjudul PERANCANGAN PROTOTYPE OBJECT DETECTION UNTUK MENGHITUNG JUMLAH ORANG BERBASIS COMPUTER VISION disusun sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan jenjang strata-1 (S1) pada Jurusan Teknik Informatika di Universitas Bina Nusantara. Penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu dan memberikan dukungan, sehingga skripsi ini dapat selesai. Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada : 1. Bapak Prof. Dr. Ir. Harjanto Prabowo, MM. selaku Rektor Universitas Bina Nusantara yang telah memberi kepercayaan dan kesempatan untuk menimba ilmu di Universitas Bina Nusantara. 2. Bapak Fredy Purnomo, S.Kom., M.Kom. selaku Ketua Jurusan Teknik Informatika. 3. Ibu Yen Lina Prasetio, S.Kom., M.CompSc selaku Sekretaris Jurusan Teknik Informatika. 4. Bapak Samuel Mahatmaputra Tedjojuwono, S.Kom., M.Info.Tech selaku dosen pembimbing yang telah bersedia meluangkan waktu, tenaga, dan pikiran dalam membantu penulis menyelesaikan skripsi ini. 5. Bapak Renan Prasta Jenie, S.T.P., M.T., selaku Research Laboratory Coordinator, IT Directorate, yang telah bersedia membantu penulis dalam penyediaan data yang dibutuhkan dalam membuat aplikasi ini. vii
6. Seluruh staf dan karyawan IT Directorate yang telah bersedia memberikan informasi dan data yang diperlukan dalam penulisan skripsi ini. 7. Bapak Karyana Hutomo, ST, MM, selaku manajer dari Binus Entrepreneurship Center, yang telah bersedia untuk diwawancarai dalam penulisan ini. 8. Seluruh keluarga besar dan teman-teman yang telah memberikan bantuan dan dorongan moril berupa semangat dan doa kepada penulis. 9. Dan pihak-pihak lainnya yang turut membantu, yang tidak dapat disebutkan satu per satu. Penulis berharap agar skripsi ini dapat bermanfaat bagi rekan-rekan pembaca. Jakarta, Januari 2011 Penulis viii
DAFTAR ISI Halaman Judul Luar...i Halaman Judul Dalam... ii Halaman Persetujuan Hard Cover... iii Halaman Pernyataan Dewan Penguji Halaman Pemberian Hak Cipta Non-Eksklusif dari Mahasiswa ke Universitas Bina Nusantara iv v Abstrak...vi Prakata... vii Daftar Isi...ix Daftar Tabel...xiv Daftar Gambar...xv Daftar Lampiran... xvii BAB 1 PENDAHULUAN...1 1.1. Latar Belakang...1 1.2. Ruang Lingkup...2 1.3. Tujuan dan Manfaat...2 1.4. Metodologi...3 1.4.1. Metode Analisis...3 1.4.1.1. Studi Pustaka...3 1.4.1.2. Wawancara...4 1.4.2. Metode Perancangan...4 ix
1.5. Sistematika Penulisan...4 BAB 2 LANDASAN TEORI...5 2.1. Teori Umum...6 2.1.1. Warna...6 2.2. Teori Khusus...8 2.2.1. Smoothing...8 2.2.1.1. Median Filter...8 2.2.1.2. Gaussian Filter...11 2.2.2. Morfologi...14 2.2.2.1. Dilatasi...15 2.2.2.2. Erosi...17 2.2.2.3. Opening dan Closing...18 2.2.2.3.1. Opening...18 2.2.2.3.2. Closing...19 2.2.3. Threshold...20 2.2.4. Hough Transform...23 2.2.4.1. Hough Circle...24 2.2.5. Contour Finding...26 2.2.6. Background Averaging...29 2.2.7. Background Subtraction...30 BAB 3 ANALISIS DAN PERANCANGAN...31 x
3.1. Analisis Masalah...32 3.1.1. Deskripsi Masalah...32 3.1.2. Rancangan Aplikasi...33 3.1.3. Permasalahan yang Dihadapi...34 3.1.4. Penanganan Masalah...35 3.1.5. Alternatif Pemecahan Masalah...36 3.2. Tahapan Penelitian...36 3.2.1. Pengambilan Gambar dari Video...37 3.2.2. Perancangan Awal...38 3.2.2.1 Perubahan Menjadi Grayscale...40 3.2.2.2 Pemisahan Latar dengan Objek...41 3.2.2.3 Penetapan Layar Pertama...42 3.2.2.4 Penetapan Layar Lanjutan...43 3.2.3. Penggunaan Latar Statis...44 3.2.3.1. Pemisahan Latar dengan Objek...46 3.2.3.1.1. Metode 1...46 3.2.3.1.2. Metode 2...49 3.2.3.1.3. Metode 3...53 3.2.3.1.4. Metode 4...55 3.2.3.1.5. Metode 5...58 3.2.3.1.6. Metode 6...61 3.2.3.2. Penghitungan Objek...63 3.2.3.2.1. Metode 1 Garis...64 xi
3.2.3.2.2. Metode 2 Garis...71 3.2.3.2.3. Metode 1 Garis Versi 2...78 BAB 4 HASIL PENELITIAN...82 4.1. Prosedur Pengujian...82 4.2. Pengujian...86 4.2.1. Membandingkan Penggunaan Video Berwarna dengan Video Grayscale...87 4.2.1.1. Evaluasi...88 4.2.2. Membandingkan Metode Background Subtraction dengan Metode Background Averaging...89 4.2.2.1. Hasil...90 4.2.2.2. Evaluasi...97 4.2.3. Penggunaan Metode Hough Circle...100 4.2.3.1. Hasil...100 4.2.3.2. Evaluasi...106 4.2.4. Pengujian Metode 2 Sampai Metode 6...108 4.2.4.1. Hasil...108 4.2.4.1.1. Metode 2...108 4.2.4.1.2. Metode 3...110 4.2.4.1.3. Metode 4...113 4.2.4.1.4. Metode 5...117 4.2.4.1.5. Metode 6...123 xii
4.2.4.2. Evaluasi...126 4.2.5. Pengujian Aplikasi...129 4.2.5.1. Tipe Data dan Tipe Metode yang Digunakan...129 4.2.5.2. Hasil...132 4.2.5.3. Evaluasi...132 BAB 5 S IMPULAN DAN S ARAN...136 5.1. Simpulan...136 5.2. Saran...137 DAFTAR PUSTAKA...138 RIWAYAT HID UP...140 LAMPIRAN-LAMPIRAN xiii
DAFTAR TABEL Tabel 4-1 Hasil perbandingan data Hough Circle...106 Tabel 4-2 Hasil pengujian aplikasi....132 xiv
DAFTAR GAMBAR Gambar 2-1 Proses median filter...9 Gambar 2-2 Mencari median dengan ukuran 3x3....10 Gambar 2-3 Distibusi gaussian 2D....13 Gambar 2-4 Kernel Gaussian blur 5x5 ( )...14 Gambar 2-5 Gaussian filter...14 Gambar 2-6 Gambar biner yang memiliki kontur luar dan dalam...27 Gambar 2-7 Proses kerja contour finding...28 Gambar 3-1 Garis besar rancangan....33 Gambar 3-2 Perancangan aplikasi dengan latar dinamis...38 Gambar 3-3 Proses convert dari RGB ke graysclae...40 Gambar 3-4 Proses pengurangan latar dengan frame yang sedang berjalan....41 Gambar 3-5 Proses pengambilan gambar awal....42 Gambar 3-6 Proses penetapan latar lanjutan....43 Gambar 3-7 Perancangan aplikasi dengan layar statis...44 Gambar 3-8 Contoh proses gaussian blur...46 Gambar 3-9 Proses metode 1...47 Gambar 3-10 Proses metode 2...49 Gambar 3-11 Contoh threshold pada pixel 18x18, dengan T =15...50 Gambar 3-12 Proses erosi...51 Gambar 3-13 Proses metode 3...53 Gambar 3-14 Contoh proses median filter kernel 5x5....54 xv
Gambar 3-15 Proses metode 4...55 Gambar 3-16 Proses dilatasi...56 Gambar 3-17 Proses metode 5...58 Gambar 3-18 Proses metode 6...61 Gambar 3-19 Template dasar area objek...64 Gambar 3-20 Proses penetuan batas metode 1 garis....65 Gambar 3-21 Contoh pemakaian metode 1 garis....65 Gambar 3-22 Proses pencarian objek metode 1 garis...66 Gambar 3-23 Contoh kasus deteksi objek dengan metode 1 garis...67 Gambar 3-24 Template metode 2 garis....71 Gambar 3-25 Contoh kasus metode 2 garis...72 Gambar 3-26 Proses metode 2 garis...72 Gambar 3-27 Pemisahan area pada metode 2 garis...73 Gambar 3-28 Proses pencarian objek, metode 2 garis...74 Gambar 3-29 Contoh kasus pergerakan dalam metode 2 garis...76 Gambar 3-30 Arah pergerakan contour finding...78 Gambar 3-31 Proses pendeteksian objek 1 garis versi 2...79 Gambar 4-14 Pengujian metode 2, objek tunggal....108 xvi
DAFTAR LAMPIRAN Hasil wawancara Bapak Karyana Hutomo L 1 xvii