PERANCANGAN SISTEM KONTROL PERALATAN RUMAH MELALUI KAMERA DENGAN TEKNIK TEMPLATE MATCHING SKRIPSI ROY DEVIDTON SILALAHI 031401059 PROGRAM STUDI S1 ILMU KOMPUTER FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2008
Medan, 16 Juli 2007 LEMBAR PENGESAHAN PERANCANGAN SISTEM KONTROL PERALATAN RUMAH MELALUI KAMERA DENGAN TEKNIK IMAGE IMAGE PROCESSING Oleh Roy Devidton Silalahi NIM. 031401059 Telah diperiksa dan disetujui untuk diseminarkan oleh : Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II Drs. Partano Siagian, MSc Drs. Agus Salim Harahap, MSi NIP. 130 877 994 NIP. 130 936 279
PERSETUJUAN Judul : PERANCANGAN SISTEM KONTROL PERALATAN RUMAH MELALUI KAMERA DENGAN TEKNIK TEMPLATE MATCHING. Kategori : SKRIPSI Nama : ROY DEVIDTON SILALAHI Nomor Induk Mahasiswa : 031401059 Program Studi : SARJANA (S1) ILMU KOMPUTER Departemen Fakultas : ILMU KOMPUTER : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA Komisi Pembimbing : Diluluskan di Medan, 19 Mei 2008 Pembimbing 2 Pembimbing 1 Drs. Agus Salim Harahap, MSi. Drs. Partano Siagian, MSc. NIP. 130 936 279 NIP. 130 877 994 Diketahui/Disetujui oleh Prog. Studi Ilmu Komputer S-1 Ketua, Prof. Dr. Muhammad Zarlis NIP. 131 570 434
PENGHARGAAN Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Kuasa, terima kasih untuk karunia dan anugerah yang tiada terhingga kepada penulis, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik dan lancar. Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada Bapak Drs. Partano Siagian, MSc dan Bapak Drs. Agus Salim Harahap, MSi selaku dosen pembimbing pada penyelesaian skripsi ini yang telah memberikan bantuan dan penuh kepercayaan kepada penulis untuk menyempurnakan skripsi ini. Ucapan terima kasih juga ditujukan kepada Ketua dan Sekretaris Departemen Ilmu Komputer FMIPA USU Bapak Prof. Dr. Muhammad Zarlis dan Bapak Syahriol, S.Si, MIT, Dekan dan pembantu Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam serta semua dosen dan staf pegawai pada Departemen Ilmu Komputer FMIPA USU. Penulis juga berterima kasih kepada semua keluarga besar yang selalu memberikan dukungan, semangat dan doanya, kepada mami tercinta, abang abang serta adik adik yang penulis sayangi, keluarga besar Silalahi dan Siahaan. Dan tidak terlupakan kepada teman teman Rajawali (Allwin,Ferry,Hubertus,Jona,Marius dan Palti), KTB Glori (K Ona, K Dinar, B Bonar, B Rico), adik adik PA (Kardo,Lintong,Togi,Novry,Andre,Chandra,Siska), K Hanaka, Lasmaria, Lidya, David, Rama, Fransisco, Dina, Rafles, Chandra, UKM KMK UP FMIPA USU, K.O. Gloria, PAKOG (K Risda,K Melva,K Hotma,K Diana), PMKPM yang telah memberikan penulis dukungan doa dan motivasi, teman teman kuliah angkatan 2003 Departemen Ilmu Komputer, senioran, junioran yang tidak dapat disebutkan satu persatu yang telah memberikan semangat kepada penulis untuk dapat menyelesaikan skripsi ini. Tuhan berkati.
ABSTRAK Sistem kontrol merupakan salah satu sistem yang sangat membantu di dalam hal pengontrolan sesuatu. Salah satu sistem kontrol yang sangat dibutuhkan saat ini adalah sistem kontrol peralatan rumah tangga dan metode yang digunakan dalam sistem kontrol peralatan rumah tangga ini adalah metode Template Matching. Pada skripsi dengan judul Sistem Kontrol Peralatan Rumah melalaui Web Camera dengan Teknik Template Matching dikhususkan dengan pengidentifikasian warna yang dimiliki oleh peralatan tersebut. Sistem kontrol ini akan menghasilkan suatu nilai yang menunjukkan perbedaan dari kedua gambar yang diambil melalui web camera dengan menggunakan teknik Template Matching. Aplikasi ini dikembangkan dengan menggunakan perangkat lunak Visual Basic.NET. Objektif utama dari aplikasi ini adalah memberikan kemudahan kepada pengguna di dalam memantau peralatan rumah yang dimilikinya.
HOUSEHOLD CONTROL SYSTEM THROUGH WEB CAMERA USING MATCHING TEMPLATE TECHNIQUE ABSTRACT Control system is one of very helpful system to control something. One of control system which needed in the recent time is household utensils and it is use Matching Template. The title of the thesis is Household Control System through Web Camera using Matching Template Technique which focused especially on identifying colours which utensils have. This system control will produce a value to show the difference of both picture taken through web camera using Template Maching technique. This application is developed using Visual Basic.NET software, the main object of this application is to give ease to the user in controlling their own utensils.
DAFTAR ISI Halaman Halaman Judul Persetujuan Pernyataan Penghargaan Abstrak Abstract Daftar Isi Daftar Tabel Daftar Gambar ii iii iv v vi vii ix x Bab 1 PENDAHULUAN 1 1.1. Latar Belakang 1 1.2. Identifikasi Masalah 2 1.3. Maksud dan Tujuan 2 1.4. Pembatasan Masalah 2 1.5. Manfaat 3 1.6. Metode Penelitian 3 1.7. Sistematika Pembahasan 5 Bab 2 LANDASAN TEORI 7 2.1. Pengolahan Citra Digital 7 2.2. Ciri Gambar 11 2.2.1 Warna 11 2.2.2 Bentuk 11 2.2.3 Tekstur 12 2.3. Komposisi Warna 12 2.4. Histogram Warna 16 2.5. Histogram Citra 18 2.5.1 Pembuatan Histogram 18 2.6. Template Matching 20 2.7. Visual Basic.NET 21 2.8. Pemrograman OOP pada VB. NET 22 2.8.1 Objek 23 2.8.2 Properties 23 2.8.3 Visual Basic.NET IDE 23 Bab 3 IDENTIFIKASI DAN PEMODELAN SISTEM KONTROL 26 3.1. Identifikasi Permasalahan Sistem 26 3.1.1 Identifikasi Kebutuhan Sistem Kontrol 26 3.1.2 Identifikasi Fungsi Sistem Kontrol 27 3.2. Pemodelan Sistem 28
3.3. Capture 30 3.4. Ekstraksi Ciri 32 3.5. Proses Pendeteksian 34 Bab 4 PERANCANGAN GRAPHICAL USER INTERFACE ( GUI ) DAN IMPLEMENTASI 35 4.1. Perancangan 35 4.2. Perancangan Hardware 35 4.3. Perancangan Antarmuka Pemakai 37 4.4. Menu Awal 37 4.5. Master Menu 38 4.5.1 Menu Item 41 4.5.2 Submenu Hidup 41 4.5.3 Submenu Mati 42 4.5.4 Submenu Pengaturan 43 4.5.5 Submenu Timer Hidup 44 4.5.6 Submenu Timer Mati 44 4.6 Command Button 45 4.6.1 Button Capture 45 4.6.2 Button Template 46 4.6.3 Button Keluar 47 4.7 Pengujian Sistem Kontrol Peralatan 47 4.7.1 Spesifikasi Pengujian Sistem Kontrol 48 4.7.1.1 Implementasi Sistem Jarak 40 cm 48 4.7.1.2 Implementasi Sistem Jarak lebih dari 40 cm 51 4.7.1.3 Implementasi Sistem Dengan Intensitas Cahaya Berbeda 54 Bab 5 PENUTUP 58 5.1. Kesimpulan 58 5.2. Saran 58 Daftar Pustaka 59 Lampiran 60
DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 1.1 Diagram Image Processing 4 Gambar 2.1 Blok Diagram Pengolahan Citra 7 Gambar 2.2 Ruang Warna RGB dan CMY 13 Gambar 2.3 Nilai Warna RGB dalam Hexadesimal 14 Gambar 2.4 Komposisi Warna RGB 15 Gambar 2.5 Contoh Histogram dari Sebuah Gambar 17 Gambar 2.6 Contoh contoh Histogram Warna 18 Gambar 2.7 Proses Template Matching 19 Gambar 2.8 IDE Visual Basic.NET 24 Gambar 3.1 Diagram Alir Image Processing 28 Gambar 3.2 Blok Diagram Proses Capture 30 Gambar 3.3 Komposisi Warna (256,256,256) 33 Gambar 3.4 Komposisi Warna (16,16,16) 33 Gambar 4.1 Blok Diagram Interface antara Komputer dan Hardware 36 Gambar 4.2 Tampilan Awal Webcamera 36 Gambar 4.3 Tampilan Awal Verifikasi User 38 Gambar 4.4 Desain program kalender 39 Gambar 4.5 Desain Program Timer 40 Gambar 4.6 Master Menu 40 Gambar 4.7 Menu Item Kamera 41 Gambar 4.8 Menu Item Timer 41 Gambar 4.9 Tampilan Video On-Line 42 Gambar 4.10 Tampilan Kamera dalam keadaan off 43 Gambar 4.11 Tampilan setting kamera 44 Gambar 4.12 Kamera dengan capture pertama 45 Gambar 4.13 Kamera dengan capture kedua 46 Gambar 4.14 Hasil Template Matching 47 Implementasi Sistem Jarak 40 cm Gambar 4.15 Proses Template Matching Percobaan 1 49 Gambar 4.16 Proses Template Matching Percobaan 2 49 Gambar 4.17 Proses Template Matching Percobaan 3 50 Gambar 4.18 Proses Template Matching Percobaan 4 50 Gambar 4.19 Proses Template Matching Percobaan 5 51 Implementasi Sistem Jarak lebih dari 40 cm Gambar 4.20 Proses Template Matching Percobaan 1 52 Gambar 4.21 Proses Template Matching Percobaan 2 52 Gambar 4.22 Proses Template Matching Percobaan 3 53 Gambar 4.23 Proses Template Matching Percobaan 4 53
Gambar 4.24 Proses Template Matching Percobaan 5 54 Implentasi Sistem dengan Intensitas Cahaya Berbeda Gambar 4.25 Proses Template Matching Percobaan 1 55 Gambar 4.26 Proses Template Matching Percobaan 2 55 Gambar 4.27 Proses Template Matching Percobaan 3 56 Gambar 4.28 Proses Template Matching Percobaan 4 57 Gambar 4.29 Proses Template Matching Percobaan 5 57
DFTAR TABEL Halaman Tabel 2.1 Beberapa Contoh Penyimpanan Citra 10 Tabel 2.2 Contoh contoh warna dalam hexadecimal 16 Tabel 2.3 Project templates pada VB.NET 25