Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Program Studi Teknik Informatika

  

APLIKASI PENGAMAN RUANGAN

MENGGUNAKAN WEBCAM

SKRIPSI

Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat

Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

  

Program Studi Teknik Informatika

OLEH:

  

YANUARIUS BUDI SANTOSO

NIM :045314063

JURUSAN TEKNIK INFORMATIKA

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

  

ABSTRAK

Pengolahan citra digital adalah pemrosesan citra dengan menggunakan

computer digital untuk menghasilkan sebuah citra baru yang sesuai dengan

keinginan pengguna. Salah satu implementasinya adalah dalam aplikasi pengaman

ruangan dimana citra diperoleh dari kamera. Aplikasi Pengamanan berbasi kamera

umumnya berharga mahal. Skripsi ini mencoba menawarkan aplikasi berbasis

kamera dengan harga murah.

  Aplikasi ini dikembangkan dengan teknik pengolahan citra, dimana dua

buah citra yang diambil secara berurutan melalui webcam kemudian dilakukan

operasi pengurangan. Tujuan dari pengurangan ini adalah untuk mencari

perbedaan kedua buah citra .

  Dari hasil pengujian yang dilakukan, aplikasi ini mampu mendeteksi

obyek manusia bergerak dengan jarak maksimal 13(tiga belas) meter dengan

toleransi minimal yaitu satu persen. Aplikasi ini cocok untuk pengamanan

ruangan yang rawan terhadap tindak kejahatan yang sering dilakukan oleh

manusia.

  

ABSTRACT

Digital image processing is handing out an image by using digital

computer in order to create a new image which is appropriate to user’s

desirability. One of digital image process implementation is room security

application which the image be obtain by camera. The must common room

security application based camera is expensive. The aim of this research is to

make the application based camera with low price.

  This application developed with image processing technique, in which

we subtract the value of two image who are take in the series through webcam.

The goal of this subtract is looking for different between two image.

  Based on its testing result, this application be able to detect human

moved object as far as 13 meter with minimal tolerance one percent. This

application appropriate for security room where disturbed toward criminality

action by human.

  Segala kuatirku, kutaruh di kakiMu, Allah pemeliharaku Bila Kau yang mengangkat aku, Tiada yang dapat merendahkanku….

  

Dalam Hidup ini ada dua hal yang terpenting,

Pertama mendapatkan apa yang kita inginkan,

Kedua menjaga apa yang sudah kita dapatkan

PERNYATAAN KEASLIAN KARYA

  Dengan ini saya sebagai penulis menyatakan dengan sesungguhnya bahwa

judul, isi dan gagasan yang tertuang dalam skripsi ini belum pernah dipakai untuk

mendapatkan gelar kesarjanaan di tempat lain baik di Indonesia maupun di luar

negeri. Pemikiran, metode atau hasil penelitian orang lain yang diambil

disebutkan dengan jelas sebagai acuan. Hasil-hasil penelitian, jurnal, makalah,

buku, termasuk informasi di internet yang dipakai sebagai acuan dan bahan

literatur ditulis dalam daftar pustaka.

  Yogyakarta, 15 Oktober 2009 Penulis

  Yanuarius Budi Santoso

  

PRAKATA

Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa

karena atas kasih dan karunianya, penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul “Aplikasi Pengaman Ruangan Menggunakan Webcam” dengan baik. Skripsi ini disusun guna memenuhi syarat untuk mendapatkan gelar sarjana Teknik (S. T.) di Universitas Sanata Dharma.

  Pada kesempatan ini, penulis ingin mengucapkan banyak terima kasih kepada:

  

1. Yosef Agung Cahyanta,S.T,M.T selaku Dekan Fakultas Sains dan Teknologi

Universitas Sanata Dharma.

  

2. Bapak Puspaningtyas Sanjoyo Adi. selaku dosen pembimbing yang telah

memberi bimbingan, masukan, kebaikan dan kesabarannya sehingga penelitian dapat berjalan dengan lancar.

  

3. Bapak Yanuarius Joko S, S.Si selaku dosen pembimbing atas bantuan,

bimbingan, masukan dan kesabarannya sehingga skripsi ini dapat selesai tepat waktu.

  

4. Ibu Anastasia Rita W., S.Kom, M.Kom, selaku dosen penguji dan telah

membimbing ketika awal pengeejaan skripsi ini.

  

5. Bapak Eko Hari, S.Kom, M.Kom selaku dosen penguji atas masukan dan

  

6. Kedua orang tua yang telah memberikan dukungan doa, spirit, moral maupun

material sehingga skripsi ini dapat berjalan lancar.

  

7. Chatarina Suryati dan Kristina Tri Lestari atas segala dukungan yang telah

diberikan kepada penulis

  

8. Nisitantri Prabaningrum atas pengorbanan, kesabaran, kesetiaan dan dukungan

yang diberikan kepada penulis sehingga skripsi ini dapat terselesaikan dengan baik dan tepat waktu.

  

9. Christiana Shinta Estri Wahyuningrum dan YB Dwi Setianto atas segala

dukungan doa, semangat dan bantuan yang telah diberikan sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini

  

10. Romo Kuntoro, yang selalu mengingatkan saya untuk selalu fokus pada

skripsi.

  

11. Tri PRasetyo, Y. Kuntho, Andri Khrisharyadi, Yosef Beni, Antonius Adiyoso,

Ida Bagus Mahendra Yuda yang selalu bersama-sama menemani sampai selesainya Tugas Akhir

  

12. Angga, Bimo, Antok, Martin, Buntas, Venti yang bersama kita ujian Tugas

Akhir.

  

13. Dimas, Sigit, Enggar, Ragil, Akri, Adit, Iyus, Wisnu yang selalu memberikan

dukungan untuk mengerjakan Tugas Akhir

  

14. Teman-teman Mudika Brayat Minulyo Nogosari Trirenggo Bantul yang selalu

memberikan doa dan semangat.

  16. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebut satu persatu Tak ada gading yang tak retak, begitu pula dengan skripsi yang tidak sempurna ini. Oleh sebab itu penulis sangat membutuhkan kritik dan saran yang membangun dari semua pihak untuk mencapai kesempurnaan. Besar harapan penulis agar skripsi ini dapat berguna bagi semua orang khususnya dalam peningkatan ilmu pengetahuan.

  Yogyakarta, 20 Oktober 2009 Penulis

  DAFTAR ISI

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

Gambar 2.4 Ruang Warna ........................................................................................... 17

  

  3.1. Gambaran Sistem.……………………………………………………………..28

  3.2 Diagram Konteks sistem…………………………………………………,…..30

  3.3 Diagram Alir Data ……………………………………………………………30

  

  

  

  

  3.4. Diagram Berjenjang……….………………………………………………..35

  3.5. Perancangan Antar Muka Aplikasi...………………………………...……..35

  3.6. Disain Pengujian Perangkat Lunak…………………………………......…..39

  3.7. Spesifikasi Kebutuhan Hardware dan software……………………….…..35

  

  4.1. Implementasi Program ……….……………………………………………..41

  4.2 Implementasi Antar Muka……..……………………………………………..47

  4.3 Hasil Pengujian ………………………………………………………………58

  

  5.2 Saran…………………………..……………….…………………………,…..61

  

BAB I PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

  Perkembangan kehidupan jaman modern berpengaruh terhadap meningkatnya aktivitas manusia yang mengharuskannya untuk lebih sering meninggalkan rumah sehingga semakin mengurangi kesempatan berada di sekitar rumah, baik ketika ditinggal bekerja atau bahkan mudik ke kampung halaman yang menjadi rutinitas tahunan warga perkotaan. Keadaan seperti ini yang sering menjadi sasaran tindak kejahatan. Berita mengenai kasus pencurian di media massa semakin bertambah, mengakibatkan rasa was-was bagi masyarakat. Lambatnya penanganan maupun antisipasi tindak kejahatan menyebabkan semakin maraknya tindak kejahatan.

  Untuk mengantisipasi permasalahan tersebut, maka dibutuhkan sebuah sistem keamanan untuk mengurangi resiko terjadinya tindak kriminal pada suatu lokasi. Salah satu cara yang bisa dilakukan untuk mengurangi tindak kriminal adalah dengan memasang kamera pengintai pada tempat yang berpotensi terjadi tindak kriminal. Pada sistem keamanan berbasis kamera ini, kamera akan selalu menyimpan semua gambar kejadian. Hal ini merupakan kelemahan sistem jika terjadi kekurangan media penyimpanan.

  Saat ini metode pengolahan citra berkembang dengan pesat. Metode ini berpeluang digunakan pada sistem keamanaan berbasis kamera. Salah satu metode yang digunakan dalam operasi pengolahan citra adalah operasi pengurangan. Dari hasil pengurangan tersebut akan didapat informasi perbedaan kedua buah citra tersebut. Informasi beda citra inilah yang digunakan sebagai pendeteksi adanya obyek yang bergerak dan ini dapat dimanfaatkan

  1.2. Rumusan Masalah Dari latar belakang masalah di atas dapat dirumuskan menjadi suatu masalah yaitu bagaimana memanfaatkan teknik pengurangan citra digital untuk sistem keamanan.

  1.3. Batasan Masalah Implementasi aplikasi ini, dibuat dengan batasan sebagai berikut: 1. Citra yang akan diproses di peroleh dari piranti webcam.

  2. Jika terdeteksi adanya obyek asing yang masuk maka sistem akan membunyikan suara dan menyimpan gambar obyek tersebut .

  3. Toleransi nilai pixel (intensitas) yang digunakan adalah 20.

  4. Kecepatan penangkapan gambar adala 200 milisecond.

  5. Jumlah kamera yang digunakan adalah satu.

1.4. Tujuan dan Manfaat Penelitian

1.4.1. Tujuan Penelitian :

  Adapun tujuan yang ingin dicapai penulis dalam penulisan tugas akhir ini adalah membangun suatu perangkat lunak pengolahan citra yang bisa digunakan untuk sistem keamanan.

1.4.2 Manfaat Penelitian :

  Adapun manfaat yang ingin dicapai penulis setelah menyelesaikan penyusunan tugas akhir ini adalah memberikan alternatif solusi pada sistem keamanan berbasis kamera yang lebih murah dengan fitur peralatan webcam.

1.5. Metodologi Penelitian

  1. Metode studi literatur Mencari dan mengumpulkan beragam literatur yang berkaitan dengan pendeteksian gerak (move detection), dan juga literatur tentang

  2. Metode pengembangan sistem Metode yang digunakan dalam pengembangan sistem ini adalah metode Waterfal . Model ini merupakan model klasik yang bersifat sistematis dalam membangun sebuah software. Fase-fase yang ada dalam model ini diantaranya : menganalisa kebutuhan program, mendesian interface, mengimplementasikan hasil analisa dan desain sebelumnya kemudian melakukan testing dan analisa hasil dari tahap implementasi.

1.6. Sistematika Penulisan

  Laporan pembangunan tugas akhir ini ditulis berdasarkan hasil penelitian yang dilakukan selama pengerjaan. Adapun sistematika penulisannya terdiri atas:

  BAB I. PENDAHULUAN Bab ini merupakan gambaran umum tentang tugas akhir ini yang menjelaskan mengenai latar belakang masalah, batasan masalah, tujuan dan manfaat penelitian, rumusan masalah, dan metodologi yang digunakan dalam pembangunan sistem.

  BAB II. DASAR TEORI Bab ini akan berisi uraian tentang teori-teori yang akan digunakan dalam perancangan sistem yaitu penjelasan mengenai citra dan operasi pengolahan citra.

  BAB III. ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM Bab ini akan membahas analisa dan rancangan dari sistem yang akan dibangun secara umum dan terperinci. BAB IV. IMPLEMENTASI SISTEM Bab ini berisi tentang pengimplementasian dari analisis dan desain sistem pada

  BAB V. ANALISIS HASIL IMPLEMENTASI Bab ini membahas tentang analisa hasil implementasi pada sistem

informasi yang telah dibuat dan hasil dari analisa yang telah dilakukan pada

sistem setelah sistem dicoba.

  BAB VI. PENUTUP Bab ini berisi Kesimpulan dan Saran untuk sistem yang telah dibuat agar ada pengembangan yang lebih baik untuk masa yang akan datang.

BAB II LANDASAN TEORI

2.1 Sistem Keamanan

  Keamanan berasal dari kata dasar aman yang artinya adalah suatu keadaan bebas dari bahaya, bebas dari gangguan dan tersembunyi (Kamus Besar Bahasa Indonesia). Dalam kehidupan sehari ada beberapa jenis kemanan yang sering kita temukan, diantaranya adalah kemanan fisik. Kemanan fisik adalah tindakan atau cara yang dilakukan untuk mencegah atau menanggulangi dan menjaga orang, barang, tempat dari bahaya fisik yang bisa menyebabkan kerugian. Kemanan fisik termasuk perlindungan dari pencurian, vandalisme dan terorisme. Pengamanan secara tradisional adalah dengan menempatkan seorang penjaga untuk menjaga suatu area yang dianggap sebagai aset yang perlu dijaga. Namun cara tersebut dianggap kurang efektif

  Saat ini perkembangan teknologi sistem keamanan sudah berkembang cukup pesat. Berbagai teknologi dikembangkan oleh berbagai perusahaan pengembang perangkat keras sistem keamanan untuk memenuhi permintaan konsumen yang cukup tinggi. Di dalam pengembangan sistem keamanan diperlukan berbagai perlengkapan sensor sebagai alat input yang selalu dimonitor oleh sistem. Penggunaan sensor dikembangkan mulai dari sensor pelat sederhana, sensor infra merah, sensor panas atau sensor suhu, sensor citra (sensor visual), sampai penggunaan laser sebagai pengganti penggunaan sensor infra merah. Dalam penelitian ini penulis akan menggunakan sensor visual. Sensor fungsi utamanya adalah sebagai indera dari sistem keamanan. Berbagai sistem keamanan dibangun dari model kecil yang hanya menggunakan switch sederhana sampai model besar dengan berbagai sensor kompleks yang dikendalikan dalam sebuah sistem. Perkembangan sistem keamanan saat ini sudah dikendalikan secara elektronik

2.2 Sensor visual

  Pada komponen sensor visual yang ditangkap oleh indera sensor adalah berupa citra gambar. Perangkat yang digunakan sebagai komponen sensor adalah kamera. Dalam bidang keamanan yang sering digunakan sebagai alat bantu adalah kamera CCTV (Close Circuit Televission), namun pada penelitian ini penulis akan menggunakan webcam.

  Webcam adalah suatu kamera digital yang digunakan untuk mengambil gambar secara digital dan mengirimkanya melalui internet. Cara kerja webcam sama dengan cara kerja kemera digital, yaitu menggunakan sensor CMOS untuk menangkap obyek yang terkena cahaya melalui dan mengubahnya menjadi gambar digital. Saat ini jenis webcam yang banyak digunakan adalah adalah webcam USB dan IP Kamera. Untuk webcam USB koneksi hanya memerlukan kabel USB, dan untuk IP Kamera perlu konfigurasi alamat IP. Dalam penelitian ini menggunakan webcam 1.3 Mega Pixel. Dimensi maksimal untuk gambar yang didapat dengan webcam 1.3 Mega Pixel adalah 640x480.

2.3. Pengolahan Citra Digital

2.3.1. Pengertian Citra Digital

  Citra digital adalah sebuah bentuk representasi atau kemiripin sebuah obyek nyata ke dalam bidang dimensi tertentu. (Webster,1999) Sebagai contoh yang dapat kita ambil adalah foto diri seseorang atau mungkin lukisan seseorang dan beberapa contoh lainnya.

  Sedangkan pengertian citra dalam bidang matematika dapat juga dikatakan sebagai suatu fungsi yang memiliki sifat menerus atau continue dari intensitas cahaya pada bidang dua dimensi.

  Suatu obyek dapat dikatakan sebagai citra, jika obyek tersebut dikenai oleh cahaya dan memantulkannya ke segala arah (disesuaikan dengan permukaan obyek), dari pemantulan tersebut di tangkap oleh alat-alat optik (semisal mata manusia, scanner, kamera, sensor satelit dan lain sebagainya) kemudian direkam.

  Pada dasarnya citra dibagi menjadi 2 kelompok. Diantaranya citra tampak dan citra tidak tampak (Munir, 2005). Contoh citra tampak adalah foto, gambar, lukisan, dan lain sebagainya. Sedangkan contoh citra yang tidak tampak adalah data foto atau citra dalam file atau data

foto atau citra yang direpresentasikan ke dalam fungsi matematis.

  Citra yang dimaksudkan dalam penelitian ini adalah citra digital yang bersifat diam (still digital image) dan citra yang bergerak (moving digital image ). Citra digital yang bersifat diam adalah sebuah citra yang disimpan atau direkam dalam bentuk format file serta tidak mengalami pergerakan (Munir,2005). Perbedaannya dengan citra digital yang bergerak (moving digital image) adalah cara menampilkannya, dalam arti pada citra digital yang bergerak citra ditampilkan secara berurutan (terurut) sehingga memberikan kesan citra tersebut bergerak.

2.3.2. Pengertian Pengolahan Citra Digital

  Dalam ilmu komputer sebenarnya ada 3 bidang studi yang berkaitan dengan citra digital (Munir,2004), diantaranya:

  1. Grafika Komputer (computer graphics)

  2. Pengolahan Citra (image processing)

  3. Pengenalan Pola (pattern recognition / image interpretation)

  Dari ketiga bidang studi tersebut tentunya memiliki tujuan yang berbeda-beda satu sama lain. Perbedaan tersebut dapat kita lihat sebagai berikut: Grafika Komputer memiliki tujuan untuk menciptakan sebuah citra dari obyek nyata dengan menggunakan geometri-geometri primitive (seperti garis, lingkaran dan sebagainya) sedangkan pengolahan citra memiliki tujuan untuk memperbaiki atau memodifikasi kualitas citra agar menjadi citra yang lebih baik. Sementara tujuan Pengenalan Pola adalah untuk mengelompokkan atau mengumpulkan data numerik dan simbolik (dapat berupa data citra) secara otomatis dengan menggunakan mesin (dalam hal ini mesin komputer).

  Dalam penelitian ini, penulis hanya memfokuskan pada pengolahan citra digital, dimana data citra digital yang didapat akan diproses dan dilakukan operasi aritmatika pada dua buah citra yang dilakukan secara berurutan dan terus menerus, yaitu operasi pengurangan, sehingga bisa diketahui apakah kedua citra tersebut sama atau beda.

2.4. Pembentukkan Citra

2.4.1. Digitalisasi Citra

  Agar sebuah citra dapat dilakukan perhitungan dengan komputer digital

  , maka suatu citra harus direpresentasikan secara numerik dengan nilai-nilai diskrit. Representasi citra dari fungsi malar menjadi nilai-nilai diskrit disebut digitalisasi. Citra yang dihasilkan inilah yang disebut sebagai citra digital. Umumnya citra digital berbentuk empat persegi panjang dan dimensi ukurannya dinyatakan sebagai tinggi x lebar. Berikut bentuk citra digital berukuran N x M dengan matriks yang berukuran N baris dan M kolom:

  f(0,0) f(0,1) f(0,M) ... f(1,M) f(1,0) f(1,1) ... f(x,y) = ...

  ... ... … f(N-1,0) f(N-1,1) f(N-1,M-1) ...

  

Masing-masing elemen pada citra digital disebut image element,

picture element atau pixel. Sebagai contoh misalkan sebuah citra

berukuran 256 x 256 pixel dan direpresentasikan secara numerik dengam

matriks yang terdiri dari 256 buah baris (di-indeks dari 0 sampai 256)

dan 256 buah kolom (di-indeks dari 0 sampai 255) seperti contoh

berikut:

  256 pixel

  134 231 ...

  197 167 ...

  256 pixel ...

  ... … ... 221 219 156 ...

  

Pixel pertama pada koordinat (0,0) mempunyai nilai intensitas 0 yang

berarti warna pixel tersebut hitam, kedua pada koordinat (0,1)

mempunyai intensitas warna 134 yang berarti warnanya antara hitam

dan putih, dan seterusnya.

Gambar 2.2 Contoh citra digital

2.4.2. Elemen-elemen Citra Digital

  Dalam citra digital mengandung elemen-elemen dasar, dari elemen- elemen tersebut dapat dilakukan manipulasi dalam pengolahan citra. Elemen-elemen dasar yang penting diantaranya adalah:

  1. Kecerahan Kecerahan atau intensitas pada sebuah titik (piksel) dalam citra digital bukanlah bentuk intensitas yang riil, melainkan intensitas rata-rata dari suatu area yang melingkupinya.

  2. Kontras Menyatakan sebaran terang dan gelap dalam sebuah citra digital.

  3. Kontur

  Keadaan yang ditimbulkan oleh perubahan intensitas pada piksel- piksel yang bertetangga, sehingga dengan adanya perubahan tersebut kita dapat mendeteksi tepi-tepi obyek di dalam citra.

  4. Warna Adalah persepsi yang ditangkap oleh sistem visual manusia terhadap panjang gelombang cahaya yang dipantulkan oleh obyek. Setiap warna memiliki panjang gelombang yang berbeda-beda. Warna- warna yang diterima oleh mata manusia merupakan bentuk kombinasi cahaya dengan panjang gelombang yang berbeda. Persepsi sistem visual manusia terhadap warna sangat relatif sebab dipengaruhi oleh beragam kriteria yang disebabkan adaptasi yang menimbulkan distorsi.

  5. Bentuk Merupakan properti intrinsik dari obyek tiga dimensi untuk sistem visual manusia. Manusia lebih sering mengasosiasikan obyek dengan bentuknya ketimbang elemen lainnya.

6. Tekstur

  Dicirikan sebagai distribusi spasial derajat keabuan dari sekumpulan piksel-piksel yang bertetangga. Jadi tekstur tidak didefiniskan sebagai piksel. Sebuah informasi citra diterima oleh sistem visual manusia tidak secara independen pada tiap pikselnya merupakan sebuah suatu citra dianggap sebagai suatu kesatuan piksel-piksel penyusunnya.

2.4.3. Tipe Citra berdasarkan format penyimpanan.

2.2.3.1 Citra Biner (monokrom)

  Pada citra biner, setiap titik bernilai 0 atau 1, masing-masing merepresentasikan warna tertentu. Contoh yang paling lazim adalah warna hitam bernilai 0 dan warna putih bernilai 1. setiap titik pada citra

  

hanya membutuhkan 1 bit, sehingga setiap byte dapat menampung

informasi 8 titik. Contoh representasi citra biner ke dalam data digital

Gambar 2.3 contoh penyajian citra biner dalam matrik.

2.4.3.2 Citra skala keabuan (grayscale)

  Citra skala keabuan memberi kemungkinan warna yang lebih

banyak dari pada citra biner., karena nilai-nilai lain antara nilai minimum

dan nilai maksimumnya. Banyaknya kemungkinan nilai dan nilai

maksimumnya tergantung pada jumlah bit yang digunakan. Contohnya

untuk skala keabuan 4 bit, maka jumlah kemungkinan nilainya adalah 24

  4

atau sama dengan 16, dan nilai maksimumnya adalah 2 -1 = 15.

  

Sedangkan untuk nilai skala keabuan 8 bit, maka jumlah kemungkinan

  8

  8 nilainya adalah 2 =256, dan nilai maksimumnya adalah 2 -1= 255.

  Format citra ini deisebut skala keabuan karena pada umumnya

warna yang dipakai adalah warna antara hitam sebagai warna minimal

dan warna putih sebagai warna maksimal, sehingga warna antaranya

adalah warna abu-abu. Namun pada prakteknya warna yang dipakai tidak

terbatas pada warna abu-abu. Sebagai contoh dipilih putih sebagai warna

minimal dan merah sebagi warna maksimalnya. Maka semakin besar

nilainya semakin besar pula intensitas warna merahnya.

  2.4.3.3 Citra warna (true colour) Pada citra warna, setiap titik mempunyai warna yang spesifik yang

merupakan kombinasi dari tiga warna yaitu merah, hijau dan biru.

  

Format citra ini sering disebut sebagai citra RGB (red-green-blue).

Setiap warna dasar mempunyai intensitas sendiri dengan nilai maksimum

255 (8 bit), misalnya warna kuning merupakan kombinasi warna dan

hijau sehingga nilai RGB-nya adalah 255 255 0. Dengan demikian tiap

titik pada citra warna membutuhkan data 3 byte.

  24 Jumlah kombinasi yang mungkin untuk format citra ini adalah 2

atau lebih dari 16 juta warna, dengan demikian bisa dianggap mencakup

semua warna yang ada. Inilah sebabnya format citra ini dinamakan true-

colour.

  2.4.3.4 Citra warna berindeks Jumlah memori yang dibutuhkan pada format citra warna true colour

adalah tiga kali jumlah titik yang ada dalam citra. Dilain pihak, pada

kebanyakan kasus, jumlah warna yang ada dalam suatu citra tekadang

terbatas ( jauh dibawah 16 juta warna untuk kemungkinan warna yang

ada), karena banyaknya warna dalam sebuah citra tidak mungkin

melebihi banyaknya titik dalam citra itu sendiri. Untuk kasus tersebut,

disediakan format citra warna berindeks. Pada format ini, informasi

setiap titik merupakan indeks dari suatu tabel yang berisi informasi

warna yang tersedia, yang disebut palet warna.

  Jumlah bit yang dibutuhkan setiap titik pada citra bergantung pada

jumlah warna yang tersedia pada palet warna. Sebagai contoh, untuk

palet ukuran 26 warna, setiap titik membutuhkan 4 bit. Dan untuk palet warna merupakan bagian dari citra warna berindeks, sehingga saat penyimpanan citra, informasi palet juga harus disertakan. Keuntungan menggunakan palet warna ini adalah kita dapat dengan cepat memanipulasi warna tanpa harus mengubah informasi pada setiap titik pada citra, keuntungan lainya dalah besarnya data yang diperlukan untuk menyimpan citra ini lebih kecil dibandingkan dengan citra true colour.

2.4.4. Elemen Sistem Pemrosesan Citra Digital

  Secara umum elemen yang terlibat dalam pemrosesan citra dapat dibagi menjadi empat komponen (Munir, 2004):

  1. Digitizer

  2. Komputer digital

  3. Piranti tampilan

  4. Piranti penyimpanan Digitizer merupakan sistem penangkap citra digital yang dikonversikan ke dalam representasi numerik sebagai masukkan bagi komputer digital. Hasil yang didapat dalam proses ini adalah matriks yang elemen-elemennya menyatakan nilai intensitas cahaya pada suatu

titik (piksel). Contoh digitizer adalah kamera digital dan scanner.

2.5. Format Citra Bitmap

  Setelah melalui proses pembentukan citra ke dalam nilai-nilai diskrit (agar dapat dilakukan perhitungan di dalam komputer) tentunya citra tersebut akan disimpan ke dalam berkas (file) dengan format tertentu. Format citra dasar yang digunakan pada Microsoft Windows adalah bitmap (BMP). Namun format citra semacam ini tidak setenar dengan format citra JPEG maupun GIF, karena tidak adanya pemampatan sehingga mengakibatkan format citra ini memiliki ukuran file yang lebih besar dan menjadi jarang digunakan.

  Meski format BMP memiliki ukuran file yang besar, tetapi ada kelebihan lain yang dapat diambil, yaitu kualitas gambarnya. Citra dalam format BMP ini lebih baik kualitas gambarnya dibandingkan dengan format citra lainnya. Sebab citra ini tidak mengalami pemampatan, dan

informasi-informasi akan pixel-pixel sebuah citra tidak hilang.

  Secara harifiah bitmap dapat diartikan sebagai pemetaan bit, maksudnya intensitas pixel di dalam sebuah citra dipetakan ke dalam sejumlah bit tertentu. Peta bit yang umum adalah 8, artinya setiap pixel panjangnya 8 bit. Nilai tersebut merepresentasikan nilai intensitas pixel.

2.6. Warna

2.6.1. Dasar-dasar Warna

  Warna merupakan salah satu bentuk presepsi visual seseorang terhadap sebuah obyek citra. Warna yang dihasilkan oleh obyek citra ditentukan oleh warna sinar yang dipantulkannya. Warna sinar yang dapat terespon oleh mata manusia adalah sinar tampak dengan panjang gelombang antara 400 – 700 nanometer.

  Dalam sebuah penelitian menerangkan bahwa kombinasi warna yang memiliki rentang warna yang paling lebar adalah red (merah), green (hijau) dan blue (biru). Ketiga macam warna tersebut disebut sebagai warna pokok dan sering disingkat dengan istilah RGB. Sedangkan warna-warna lain yang dapat tertangkap oleh mata manusia merupakan bentuk kombinasi dari ketiga warna tersebut dengan perbandingan tertentu.

  2.5.2. Atribut Warna Selain RGB warna juga dapat dimodelkan ke dalam bentuk lain, yaitu berdasarkan artibut warna yang dimiliki. Berikut ini adalah macam dari atribut warna, diantaranya intensity (I), hue (H), saturation (S).

  1. Intensity/Luminance Merupakan salah satu atribut yang menyatakan banyaknya sinar atau cahaya yang ditangkap oleh mata manusia tanpa memperhatikan warna. Kisaran nilai yang dimiliki antara gelap (hitam) dan terang (putih).

  2. Hue Atribut ini lebih menerangkan warna sebenarnya dalam arti atribut ini dapat membedakan warna-warna yang tertangkap mata manusia. Hue berasosiasi dengan dengan panjang gelombang cahaya.

  3. Saturation Menyatakan tingkat kemurnian warna cahaya atau dapat juga dinyatakan sebagai pengukur dalamnya sebuah warna dengan cara mengindikasikan seberapa banyak warna warna putih yang diberikan pada sebuah warna.

  2.5.3. Ruang Warna Didefinisikan sebagai representasi model warna berdasarkan nilai intensitasnya. Pada dasarnya ruang warna mendifinisikan 4 macam ruang dimensi, komponen warna dan chanel warna adalah bentuk dari ruang dimensi. Ruang dimensi tersebut juga merepresentasikan adanya warna abu-abu atau sering disebut grayscale. Bentuk ruang warna dapat dilihat sebagai berikut.

Gambar 2.4 Ruang Warna Dari gambar di atas dapat kita lihat red, green dan blue terdapat di

  aksis (1,0,0) sedangkan warna abu-abu atau grayscale terdapat pada garis diagonal dari titik warna hitam menuju warna putih.

2.7 Operasi Pengolahan Citra

  Pengolahan citra digital (digital image processing) adalah proses memanipulasi suatu file citra dengan menggunakan komputer digital sehingga menghasilkan suatu file citra yang sesuai dengan keinginan.

  Pengolahan citra menggunakan komputer dapat digambarkan pada diagram berikut ini:

Gambar 2.5. Pengolahan Citra

  Manfaat pengolahan citra adalah menunjang kebutuhan kehidupan sehari-hari khususnya untuk :

• Memfasilitasi penyimpanan dan transmisi citra seperti menentukan metode penyimpanan citra yang efisien dalam suatu kamera digital sehingga mempercepat proses pengirim citra dari jarak jauh misalkan dari planet Mars ke Bumi.
• Menyiapkan untuk ditampilkan di monitor atau dicetak. Proses yang dilakukan adalah merubah ukuran citra yang harus disesuaikan dengan ukuran media tampilan serta proses halftoning untuk proses pencetakan.
• Meningkatkan dan memperbaiki citra dengan menghilangkan

  Pengolahan citra pada dasarnya dilakukan dengan cara memodifikasi

setiap titik dalam citra tersebut. Secara garis besar, modifikasi citra

dikelompokkan menjadi:

  

1. Operasi titik adalah operasi pengolahan citra dimana setiap titik diolah

tidak berpengaruh antara satu titik dengan titik yang lain. Setiap titik pada

suatu citra mempunyai 2 karakteristik, yaitu koordinat yang menunjukkan

lokasi dari titik tersebut dalam citra dan nilai piksel. Beberapa operasi pengolahan citra yang termasuk dalam kelompok operasi titik adalah

operasi modifikasi kecemerlangan (brightness modification), peningkatan

kontras (contrast enhancement), negasi (negation), dan operasi pengambangan (thresholding).

  

2. Operasi global adalah operasi pengolahan citra dimana karakteristik global

dari citra tersebut digunakan untuk memodifikasi nilai setiap titik. Salah

satu contoh operasi global adalah ekualisasi histogram.

3. Operasi geometri adalah operasi terhadap koordinat piksel dalam citra yang memungkinkan terjadinya perubahan bentuk, ukuran, atau orientasi.

  Operasi geometri di antaranya meliputi pencerminan (flipping), rotasi /

pemutaran (rorating), penskalaan (scaling / zooming), dan pembengkokan

(warping).

  

4. Operasi temporal/berbasis bingkai adalah operasi pengkombinasian dua

buah citra atau lebih dengan menggunakan operasi matematis. Operasi ini

dilakukan titik per titik dengan lokasi yang bersesuaian pada citra-citra

tersebut. Operasi temporal/berbasis bingkai di antaranya meliputi pengurangan derau, penggabungan citra (image blending), deteksi gerakan, dll.

  5. Operasi titik bertetangga adalah operasi dimana data dari titik yang bersebelahan (bertetangga) dengan titik yang ditinjau ikut berperan dalam mengubah nilai. Operasi bertetangga pada dasarnya konvolusi antara citra dengan sebuah filter atau mask. Operasi titik bertetangga di antaranya meliputi penghalusan citra (smoothing), eliminasi derau, pendeteksi tepi, penajaman citra (sharping).

  6. Operasi morfologi adalah operasi yang didasarkan pada segmen atau region dalam citra yang menjadi perhatian. Operasi morfologi di antaranya meliputi operasi pencarian batas, dilasi (dilation), erosi (erosion), penutupan (closing), pembukaan (opening), pengisian (filling).

  Operasi citra pada pengolahan citra pada umumnya diterapkan bila:

  1. Perbaikan kualitas penampakan atau untuk menonjolkan beberapa aspek informasi yang terkandung dalam citra tersebut.

  2. Elemen-elemen dalam citra perlu dikelompokkan atau dicocokkan untuk diukur.

  3. Sebagian citra perlu digabung dengan citra yang lain.

2.7.1 Operasi Berbasis Bingkai

  Operasi berbasis bingkai adalah operasi yang melibatkan 2 buah citra atau lebih dan menghasilkan sebuah citra keluaran yang merupakan hasil operasi matematis (Achmad, 2005).

  Operasi berbasis bingkai antara citra A dan citra B akan menghasilkan citra C, yang persamaannya dapat dituliskan sebagai berikut: C(x,y) = A(x,y) op B(x,y) dimana op adalah operator yang menghubungkan kedua citra tersebut. Operasi berbasis bingkai juga dapat melibatkan N buah citra A 1 sampai dengan A N yang persamaannya dapat dituliskan sebagai berikut:

  C(x,y) = A (x,y) op A (x,y) op A (x,y) op A (x,y)

  1

  2 3 ... N Berdasarkan operator yang dipakai, operasi berbasis bingkai meliputi operasi aritmatik dan operasi logika.

2.7.1.1 Operasi Aritmatika

  Operasi aritmatik biasanya diterapkan terhadap citra keabuan dan warna. Berdasarkan operator aritmatika yang umum digunakan terdapat empat operasi aritmatika yang dapat dirumuskan sebagai berikut: Penjumlahan Dua Buah Citra

  Persamaan yang digunakan adalah: C(x,y) = A(x,y) + B(x,y) C adalah citra baru yang intensitas setiap pixel-nya adalah jumlah dari intensitas pada A dan B. Jika hasil penjumlahan intensitas lebih besar dari 255 maka intensitasnya akan dibulatkan menjadi 255.

  Operasi penjumlahan citra dapat digunakan untuk mengurangi pengaruh derau (noise) di dalam data, dengan cara merata-ratakan derajat

keabuan setiap piksel dari citra yang sama yang diambil berkali-kali.

  Salah satu contoh penjumlahan dua buah citra adalah penggabungan citra dilakukan dengan cara menimpakan (superimpose) sebuah citra pada citra yang lain. Penggabungan citra dapat diberi bobot masing-masing. Rumus untuk penggabungan dua buah citra adalah

  C(x,y) = w A * A(x,y) + w B * B(x,y) dengan w A * dan w B adalah bobot untuk citra A dan citra B. Biasanya nilai total dari bobot untuk sebuah lokasi piksel adalah 1, sehingga w B = 1 – w A C(x,y) = A(x,y) - B(x,y) C adalah citra baru yang intensitas setiap pixel-nya adalah selisih dari

intensitas pada A dan B. Ada kemungkinan hasil operasi ini menghasilkan

nilai negatif, oleh karena itu, operasi pengurangan citra perlu melibatkan

operasi clipping.

  Pengurangan citra dapat digunakan untuk mendeteksi perubahan yang

terjadi selama selang waktu tertentu bila dua buah citra yang diambil adalah

citra dari adegan yang sama. Teknik semacam ini dipakai pada moving

images .

  Perkalian Citra Persamaan yang digunakan adalah: C(x,y) = A(x,y) * B(x,y) C adalah citra baru yang intensitas setiap pixel-nya adalah hasil perkalian dari intensitas pada A dan B.

  Pengurangan Dua Buah Citra Persamaan yang digunakan adalah: Perkalian citra sering digunakan untuk mengoreksi kenirlanjaran

sensor dengan cara mengalikan matrik citra dengan matrik koreksi. Jadi

  

mungkin akan bernilai rill, sehingga semua nilai dibulatkan ke nilai bulat

terdekat. Nilai maksimumnya adalah 255.

  Penjumlahan/Pengurangan Citra Dengan Skalar Persamaan yang digunakan adalah: B(x,y) = A(x,y) + c Penjumlahan citra A dengan skalar c adalah menambah setiap piksel

di dalam citra dengan sebuah skalar c, dan menghasilkan citra baru B yang

intensitasnya lebih terang daripada A. Kenaikan intensitas sama untuk seluruh

piksel, yaitu c.

  Pengurangan citra A dengan skalar c adalah mengurangkan setiap

piksel di dalam citra dengan sebuah skalar c, dan menghasilkan citra baru B

yang intensitasnya lebih gelap daripada A. Penurunan intensitas sama untuk

seluruh pixel, yaitu c. Contoh operasi penjumlahan/pengurangan citra dengan

sebuah skalar adalah operasi pencerahan citra.

  Perkalian/Pembagian Citra Dengan Skalar Persamaan yang digunakan adalah: B(x,y) = c . A(x,y) dan

  B(x,y) = A(x,y) / c Perkalian citra A dengan skalar c menghasilkan citra baru B yang

intensitasnya lebih terang daripada A. Kenaikan intensitas setiap piksel

sebanding dengan c. Operasi perkalian citra dengan skalar dipakai untuk

  Pembagian citra A dengan skalar c menghasilkan citra baru B yang intensitasnya lebih gelap daripada A. Penurunan intensitas setiap pixel sebanding dengan c. Operasi pembagian citra dengan skalar dipakai untuk normalisasi kecerahan (normalization of brightness).

2.7.2 Operasi Logika Operasi logika juga dapat dilakukan terhadap dua atau lebih citra.

  Beberapa operasi logika yang sering dipergunakan adalah: Operasi Logika AND

  Persamaan yang digunakan adalah: C(x,y) = A(x,y) AND B(x,y)

  B A AND (A) AND (B)

Gambar 2.6. Citra hasil operasi logika AND

  Jika A adalah citra dengan gambar persegi panjang dan B adalah citra dengan gambar persegi maka setelah kedua citra tersebut dioperasikan dengan menggunakan operasi logika AND maka citra hasil operasi yang didapat adalah citra persegi panjang yang merupakan perpotongan kedua citra tersebut.

  Operasi Logika OR Persamaan yang digunakan adalah: C(x,y) = A(x,y) OR B(x,y)

  A B OR (A) OR (B)

Gambar 2.7. Citra hasil operasi logika OR

  Jika A adalah citra dengan gambar persegi panjang dan B adalah citra dengan gambar persegi maka setelah kedua citra tersebut dioperasikan dengan menggunakan operasi logika OR maka citra hasil operasi yang didapat adalah citra poligon yang merupakan perpaduan kedua citra tersebut.

  Operasi Logika XOR Persamaan yang digunakan adalah: C(x,y) = A(x,y) XOR B(x,y)

  B A

  XOR (A) XOR (B)

Gambar 2.8. Citra hasil operasi logika XOR

  Jika A adalah citra dengan gambar persegi panjang dan B adalah citra dengan gambar persegi maka setelah kedua citra tersebut dioperasikan dengan menggunakan operasi logika XOR maka citra hasil operasi yang didapat adalah citra poligon yang berlubang dibagian tengah yang merupakan hasil perpaduan kedua citra tersebut.

  Operasi Logika NOT Persamaan yang digunakan adalah: C(x,y) = NOT A(x,y)

  A NOT

NOT (A)

Gambar 2.9. Citra hasil operasi logika NOT

  Jika A adalah citra dengan gambar persegi panjang maka setelah citra

tersebut dioperasikan dengan menggunakan operasi logika NOT maka citra

hasil operasi yang didapat adalah sebuah citra yang berlubang di bagian

persegi panjang. Hasil yang terbentuk merupakan komplemen dari citra awal.

BAB III ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM

  3.1 Gambaran Sistem Sistem yang dibuat ini merupakan salah satu implementasi pengolahan citra

digital. Sistem ini merupakan sebuah alat bantu dalam bidang keamanan. Pada

sistem ini kita membutuhkan sebuah perangkat komputer yang menggunakan

sistem operasi Windows untuk menjalankan sistem tersebut, juga sebuah speaker

untuk membunyikan alarm ketika terjadi adanya gerakan Dalam sistem ini akan