i

PENGENALAN WAJAH MENGGUNAKAN METODE VIOLA

– JONES PADA INTELLIGENT HOME SECURITY

SKRIPSI

Diajukan untuk memenuhi persyaratan guna meraih gelar Sarjana Strata I

Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Malang

Disusun Oleh :

OKKY PALUPI WULANDARI

201010130311123

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

2015

ii

iii

iv

v

LEMBAR PERSEMBAHAN

Puji syukur kepada Allah SWT atas rahmat dan karunia-Nya sehingga

penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini. Penulis menyampaikan ucapan

terima kasih yang sebesar-besarnya kepada:

1. Kedua orang tua saya, Drs Bambang Pudjo Kisworo dan Raj. Emmy

Herawati yang selalu mendoakan dan mendukung saya tiada bosannya.

2. Bapak Ir. M. Irfan, MT dan M. Chasrun Hasani,ST.,MT selaku

pembimbing Tugas Akhir.

3. Ibu Ir. Nur Alif Mardiyah,MT selaku Kepala Jurusan Teknik Elektro

Universitas Muhammadiyah Malang.

4. Bapak M. Chasrun Hasani,ST.,MT selaku Dosen Wali Jurusan Teknik

Elektro C Angkatan 2010.

5. Seluruh Bapak/Ibu Dosen dan Staf Kantor Jurusan Teknik Elektro

Universitas Muhammadiyah Malang.

6. Kakag saya Ajeng Puspitasari dan adik saya Herlambang Putra yang

selalu memberikan semangat.

7. M. Rizal Rahmansyah yang selalu menyemangati dan membantu selama

proses pengerjaan skripsi hingga selesai.

8. Teman-teman seperjuangan, Ninin Krisinda, Rosmala Rachmawati,

Rengga Maulana, Irfan Attamimi,, serta teman-teman Teknik Elektro C

Angkatan 2010

9. Teman-teman Kost (Elza, Atika, Indri, Ayu, Santi, Andini, dll)

trimakasih atas dukungan dan suportnya selama pengerjaan sekripsi.

vi

KATA PENGANTAR

Dengan memanjatkan puji syukur kehadirat Allah SWT atas limpahan

rahmat, nikmat, hidayah, dan ridho-Nya, sehingga peneliti dapat menyelesaikan

Tugas Akhir yang berjudul:

“PENGENALAN WAJAH MENGGUNAKAN METODE VIOLA

– JONES PADA INTELLIGENT HOME SECURITY”

Di dalam tulisan ini disajikan pokok-pokok bahasan yang meliputi

perancangan sistem pengenalan wajah menggunakan metode Viola – Jones secara

real time. Selain itu, juga akan disampaikan mengenai pengujian-pengujian yang

dilakukan dalam penelitian ini.

Peneliti menyadari sepenuhnya bahwa dalam penulisan Tugas Akhir ini

masih banyak kekurangan dan keterbatasan. Oleh karena itu peneliti

mengharapkan saran yang membangun agar tulisan ini bermanfaat bagi

perkembangan ilmu pengetahuan kedepan.

Malang, 06 Agustus 2015

Okky Palupi Wulandari

vii

DAFTAR ISI

Lembar Judul ........................................................................................................ i

Lembar Persetujuan ............................................................................................... ii

Lembar Pengesahan .............................................................................................. iii

Lembar Pernyataan................................................................................................ iv

Abstrak .................................................................................................................. v

Abstract ................................................................................................................. vi

Lembar Persembahan ............................................................................................ vii

Kata Pengantar ...................................................................................................... viii

Daftar Isi ............................................................................................................... ix

Daftar Gambar ....................................................................................................... xii

Daftar Tabel .......................................................................................................... xiv

BAB I PENDAHULUAN .................................................................................... 1

1.1 Latar Belakang ............................................................................................. 1

1.2 Rumusan Masalah ........................................................................................ 3

1.3 Batasan Masalah .......................................................................................... 3

1.4 Tujuan Penelitian ......................................................................................... 3

1.5 Metodologi ................................................................................................... 4

1.6 Sistematika Penulisan .................................................................................. 4

BAB II LANDASAN TEORI ........................................................................... 6

2.1 Computer Vision .......................................................................................... 6

2.1.1 Computer Vision .............................................................................. 6

2.1.2 Proses Pada Computer Vision .......................................................... 7

2.1.2.1 Proses Penangkapan Citra ( Image Acquisition ) ............. 7

2.1.2.2 Proses Pengolahan Citra ( Image Processing ) ................ 8

2.1.2.3 Analisa Data Citra ( Image Analysis ) ............................ 8

2.1.2.4 Proses Pemahaman Data Citra ( Image Understanding ) 8

2.2 Webcam ..................................................................................... 9

2.2.1 Pengertian Webcam ........................................................................ 9

viii

2.2.2 Sejarah Webcam............................................................................... 10

2.2.3 Cara Kerja Webcam ......................................................................... 11

2.3 Open CV .................................................................................................... 12

2.4 C Sharp ( C # ) ............................................................................................ 13

2.4.1 Pengertian C Sharp .......................................................................... 13

2.4.2 Sejarah C Sharp ............................................................................... 14

2.5 Pengertian Pola ............................................................................................ 16

2.5.1 Pengertian Pola ................................................................................ 16

2.5.2 Pengenalan Pola .............................................................................. 16

2.5.3 Sistem Pengenalan Pola .................................................................. 16

2.5.4 Konsep Dasar Pengenalan Pola ....................................................... 19

2.6 Pengenalan Wajah ....................................................................................... 20

2.6.1 Pengenalan Wajah ............................................................................ 20

2.6.2 Sejarah Pengenalan Wajah .............................................................. 22

2.7 VIOLA JONES ............................................................................................ 23

2.7.1 Fitur Haar ......................................................................................... 23

2.7.2 Integral Image .................................................................................. 25

2.7.3 Adaboost ( Adaptive Boosting ) ....................................................... 27

2.7.4 Cascade Of Classifier ...................................................................... 28

BAB III ANALISA DAN PERANCANGAN SYSTEM ................................. 31

3.1 Diagram Sistem .......................................................................................... 31

3.2 Wavelet Haar .............................................................................................. 32

3.3 Flowchart ..................................................................................................... 41

3.4 Source Code Sistem Deteksi Wajah ........................................................... 42

3.5 Perancangan Pengujian Sistem .................................................................... 44

3.6 Tampilan Sistem .......................................................................................... 44

BAB IV IMPLEMENTASI SISTEM DAN ANALISA ................................... 46

4.1 Pengujian Jarak Wajah Terhadap Kamera ................................................... 46

4.1.1 Tujuan .............................................................................................. 46

4.1.2 Peralatan Pengujian .......................................................................... 46

ix

4.1.3 Prosedur Pengujian .......................................................................... 46

4.1.4 Siang ................................................................................................ 47

4.1.5 Malam ............................................................................................. 50

4.1.6 Kesimpulan Pengujian ..................................................................... 54

4.2 Pengujian Pendeteksian Ketika Diberi Kondisi Lain .................................. 54

4.2.1 Tujuan .............................................................................................. 54

4.2.2 Peralatan Pengujian ......................................................................... 54

4.2.3 Prosedur Pengujian ......................................................................... 55

4.2.4 Pengujian ......................................................................................... 55

4.2.5 Kesimpulan Pengujian ..................................................................... 61

4.3 Pengujian Pendeteksian Cahaya .................................................................. 61

4.3.1 Tujuan .............................................................................................. 61

4.3.2 Peralatan Pengujian ......................................................................... 61

4.3.3 Prosedur Pengujian ......................................................................... 61

4.3.4 Pengujian ......................................................................................... 61

4.3.5 Kesimpulan Pengujian ..................................................................... 63

BAB V PENUTUP .............................................................................................. 64

5.1 Kesimpulan .................................................................................................. 64

5.2 Saran ........................................................................................................... 64

DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................... 65

x

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Contoh Webcam .......................................................................... 9

Gambar 2.2 Sistem Pengenalan Pola dengan Pendekatan Statistik ................ 17

Gambar 2.3 Sistem Pengenalan Pola dengan Pendekatan Sintaktik ............... 18

Gambar 2.4 Rangkaian Pengenalan Pola ........................................................ 19

Gambar 2.5 Macam – macam variasi feature Pada Haar ................................ 24

Gambar 2.6 Skema Kerja Haar Like Feature ................................................. 24

Gambar 2.7 Contoh Perhitungan Integral Image ............................................ 26

Gambar 2.8 Perhitungan Integral Image......................................................... 26

Gambar 2.9 Alat Kerja Klasifikasi Bertingkat ................................................ 28

Gambar 3.1 Diagram Sistem ........................................................................... 31

Gambar 3.2 Flowchart .................................................................................... 38

Gambar 3.3 Tampilan Awal Sistem ................................................................ 41

Gambar 3.4 Tampilan Training Form ............................................................. 42

Gambar 4.1 Jarak 25 cm Pada Siang Hari ...................................................... 47

Gambar 4.2 Jarak 50 cm Pada Siang Hari ...................................................... 47

Gambar 4.3 Jarak 75 cm Pada Siang Hari ...................................................... 47

Gambar 4.4 Jarak 100 cm Pada Siang Hari .................................................... 48

Gambar 4.5 Jarak 125 cm Pada Siang Hari .................................................... 48

Gambar 4.6 Jarak 150 cm Pada Siang Hari .................................................... 48

Gambar 4.7 Jarak 175 cm Pada Siang Hari .................................................... 49

Gambar 4.8 Jarak 200 cm Pada Siang Hari .................................................... 49

Gambar 4.9 Jarak 225 cm Pada Siang Hari .................................................... 49

Gambar 4.10 Jarak 250 cm Pada Siang Hari .................................................... 50

Gambar 4.11 Jarak 25 cm Pada Malam Hari .................................................... 50

Gambar 4.12 Jarak 50 cm Pada Malam Hari .................................................... 50

Gambar 4.13 Jarak 75 cm Pada Malam Hari .................................................... 51

Gambar 4.14 Jarak 100 cm Pada Malam Hari .................................................. 51

xi

Gambar 4.15 Jarak 125 cm Pada Malam Hari .................................................. 51

Gambar 4.16 Jarak 150 cm Pada Malam Hari .................................................. 52

Gambar 4.17 Jarak 175 cm Pada Malam Hari .................................................. 52

Gambar 4.18 Jarak 200 cm Pada Malam Hari .................................................. 52

Gambar 4.19 Jarak 225 cm Pada Malam Hari .................................................. 53

Gambar 4.20 Jarak 250 cm Pada Malam Hari .................................................. 53

Gambar 4.21 Kondisi Saat Menutup Mata Kanan ............................................ 55

Gambar 4.22 Kondisi Saat Menutup Mata Kiri ................................................ 55

Gambar 4.23 Kondisi Saat Menutup Kedua Mata ............................................ 56

Gambar 4.24 Kondisi Saat Menutup Bagian Wajah Sebelah Kiri .................... 56

Gambar 4.25 Kondisi Saat Menutup Bagian Wajah Sebelah Kanan ................ 56

Gambar 4.26 Kondisi Saat Menutup Mulut ...................................................... 57

Gambar 4.27 Kondisi Saat Wajah Miring Ke Kanan 15° ................................. 57

Gambar 4.28 Kondisi Saat Wajah Miring Ke Kanan 30° ................................. 57

Gambar 4.29 Kondisi Saat Wajah Miring Ke Kanan 45° ................................. 58

Gambar 4.30 Kondisi Saat Wajah Miring Ke Kiri 15° ..................................... 58

Gambar 4.31 Kondisi Saat Wajah Miring Ke Kiri 30° ..................................... 58

Gambar 4.32 Kondisi Saat Wajah Miring Ke Kiri 45° ..................................... 59

Gambar 4.33 Kondisi Saat Wajah Mendongak Ke Atas 15° ............................ 59

Gambar 4.34 Kondisi Saat Wajah Mendongak Ke Atas 30° ............................ 59

Gambar 4.35 Kondisi Saat Wajah Menunduk 15° ............................................ 60

Gambar 4.36 Kondisi Saat Wajah Menunduk 30° ............................................ 60

Gambar 4.37 Kondisi Saat Cahaya Sebesar 35 lux ........................................... 61

Gambar 4.38 Kondisi Saat Cahaya Sebesar 980 lux ......................................... 62

Gambar 4.39 Kondisi Saat Cahaya Sebesar 1212 lux ....................................... 62

Gambar 4.40 Kondisi Saat Cahaya Sebesar 1625 lux ....................................... 62

Gambar 4.41 Kondisi Saat Cahaya Sebesar 1765 lux ....................................... 63

xii

DAFTAR TABEL

Tabel 4.1 Hasil Pengujian Jarak Wajah Terhadap Kamera ......................... 53

xiii

DAFTAR PUSTAKA

[1] Lim, Resmana “ Pelacakan dan Pengenalan Wajah Menggunakan

Webcam dan Metode Gabor Filter” Jurusan Teknik Informatika,

Universitas Kristen Petra

[2] Nur Azizah, Ratna “ Pengenalan Wajah Dengan Subspace LDA (

Linear Discriminant Analysis ) ” Jurusan Teknik Elektro, Institut

Teknologi Sepuluh November

[3] Hengki Prima Ari Pradana, Setiawardhana, Sigit Wasista “ Verifikasi

Wajah untuk Keamanan Ruangan Menggunakan Fuzzy C Means”

Jurusan Teknik Elektro, Poloteknik Elektronika Negeri Surabaya

[4] Munir, Renaldi “ Pengolahan Citra Digital “ Jurusan Teknik

Informatika, Institut Teknologi Bandung

[5] Belance,L. Dan Nebot, A. (2002) “ Inteligence Data Analysis and Data

Mining, Wright State University. Dayton USA.

[6] Lienhart, Rainer and Jochen Maydt (2002). “An extended set of haar-

like features for rapid object detection”. In: IEEE ICIP 2002, Vol.1, pp

900-903.

[7] Viola, P., Jones, M. J., “Robust Real-Time Face

Detection”,International Journal of Computer Vision, Kluwer

Academic, Netherlands, 2004

[8] Pratama Hakim, Jerry and Agung Santoso, Alexander and Sanjaya,

Benny “Perancangan Program Aplikasi Pendeteksian Bagian Tubuh

dengan Metode Viola Jones” Fakultas Ilmu Komputer, Universitas Bina

Nusantara.

[9] Dzulkamain, A. D., Dewantara, B. S., & Besar i, A. A. (2011).

Pengendalian Robot Lengan Beroda Dengan Kamera Untuk

Pengambilan Obyek.

[10] Dina Chahyati (staf.cs.ui.ac.id/WebKuliah/citra/2003/Wavelet1.doc)

diakses pada tanggal 28 Januari 2015