Identifikasi Seseorang Berdasarkan Citra Telinga dengan Menggunakan Metode Transformasi Hough - Identification of a Person Based on Ear Image Using Hough Transformation Method.

(1)

vi Universitas Kristen Maranatha

IDENTIFIKASI SESEORANG BERDASARKAN CITRA

TELINGA DENGAN MENGGUNAKAN METODE

TRANSFORMASI HOUGH

Syafril Tua (0822088)

Jurusan Teknik Elektro Universitas Kristen Maranatha email: syafrilsitorus@gmail.com

ABSTRAK

Struktur telinga adalah salah satu bagian dari tubuh manusia yang memiliki karakteristik unik pada setiap orang. Karena keunikan tersebut citra telinga dapat digunakan dalam sistem identifikasi. Pada Tugas Akhir ini diujikan sebuah metode untuk melakukan identifikasi seseorang berdasarkan citra telinga dengan menggunakan metode Transformasi Hough.

Tahapan umum identifikasi citra telinga yang dilakukan adalah proses preprocessing, deteksi tepi dengan metode canny, dan ekstraksi fitur dengan metode transformasi hough dan untuk proses pengenalan citra dilakukan metode jarak euclidean. Database berupa 50 citra telinga dari 10 individu dengan tiap individu diwakili oleh 5 citra. Pengujian dilakukan menggunakan 20 citra uji dari individu yang ada dalam database dan 50 citra uji dari individu yang tidak ada dalam database. Hasil pengamatan dalam pengujian program, didapatkan presentase FAR sebesar 10% untuk uji database dan presentase FFR sebesar 24% untuk uji data di luar database.

Kata kunci : Identifikasi, Biometrik, Citra Telinga, Ekstraksi fitur, Hough, Transformasi Hough

(2)

vii Universitas Kristen Maranatha

IDENTIFICATION OF A PERSON BASED ON EAR IMAGE

USING HOUGH TRANSFORMATION METHOD

Syafril Tua (0822088)

Department of Electrical Engineering Maranatha Christian University email: syafrilsitorus@gmail.com

ABSTRACT

The structure of the ear is one part of the human body which have unique characteristics in each person. Because of the uniqueness of ear, it can be used in the identification system. In this final project a method to identify of a person based on the image of the ear that tested by using a Hough Transform method.

Common steps performed ear image identification is the process of preprocessing, edge detection with the Canny method, and feature extraction Hough transformation and method for image recognition process performed by euclidean distance method. A database of 50 images of 10 individuals with the ears of each individual represented by 5 image. Tests performed using 20 test images of individuals that exist in the database and test images of 50 individuals that do not exist in the database. The observation in the testing program, the FAR percentage obtained by 10% for the database test and FRR percentage of 24% for data out of database.

Key Word : Identification, Biometric, Ear Image, Feature Extraction, Hough, Hough Transformation

(3)

viii Universitas Kristen Maranatha

DAFTAR ISI

Halaman

LEMBAR PENGESAHAN ... i

PERNYATAAN ORISINALITAS LAPORAN TUGAS AKHIR ... ii

LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI ...iii

KATA PENGANTAR ... iv

ABSTRAK ... vi

ABSTRACT ... vii

DAFTAR ISI ... viii

DAFTAR GAMBAR ... x

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ... 1

1.2 Identifikasi Masalah ... 2

1.3 Perumusan Masalah ... 2

1.4 Tujuan ... 3

1.5 Pembatasan Masalah... 6

1.6 Sistematika Penulisan ... 6

BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Teknologi Biometrik Telinga ... 5

2.2 Definisi Citra Digital ... 6

2.3 Deteksi Tepi Canny ... 8

2.4 Ekstraksi Fitur Citra ... 12

2.5 Transformasi Hough ... 12

2.6 Distance (Jarak) ... 15

2.7 False Rejection Rate (FRR) ... 16

2.8 MATLAB ... 17

BAB III PERANCANGAN PERANGKAT LUNAK 3.1 Arsitektur Perancangan ... 22

3.2 Diagram Alir ... 24

3.2.1 Diagram Alir Pembentukan Database ... 24

3.2.2 Diagram Alir Identifikasi ... 27

(4)

ix Universitas Kristen Maranatha

BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA DATA

4.1 Penentuan Batas Jarak Euclidean (Threshold) ... 29 4.2 Proses Pengujian Perangkat Lunak ... 32 4.3 Analisa Data ... 33 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan ... 37 5.2 Saran-saran ... 37 DAFTAR PUSTAKA ... 38 LAMPIRAN

(5)

x Universitas Kristen Maranatha

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1 Posisi koordinat citra digital ... 7

Gambar 2.2 Nilai maksimum secara visual ... 10

Gambar 2.3 Ilustrasi dari non-maximum suppression ... 11

Gambar 2.4 � dan � pada ruang kartesian (x,y) ... 12

Gambar 2.5 Contoh nilai tiap � pada tiap sudut � ... 14

Gambar 2.6 Kurva sinusoidal dalam parameter �� yang dihasilkan ... 15

Gambar 2.7 Window dalam MATLAB ... 19

Gambar 2.8 Jendela GUI pada MATLAB ... 20

Gambar 3.1 Diagram Blok Sistem Identifikasi Citra Telinga ... 22

Gambar 3.2 Diagram Alir Pembentukan Database ... 24

Gambar 3.3 Diagram Alir Identifikasi ... 27

Gambar 3.4 Rancangan Tampilan Perangkat Lunak ... 28

Gambar 4.1 Proses Pelatihan ... 32

(6)

1 Universitas Kristen Maranatha

BAB I

PENDAHULUAN

Pada bab ini akan dibahas mengenai latar belakang, identifikasi masalah, perumusan masalah, tujuan, pembatasan masalah, metodologi, dan sistematika penulisan dari Tugas Akhir ini.

1.1 Latar Belakang Masalah

Dalam dunia yang modern ini, identitas dari seseorang merupakan suatu data yang cukup penting. Pada keperluan tertentu, dibutuhkan identifikasi atau verifikasi suatu identitas seseorang. Contohnya dalam suatu organisasi yang cukup besar dipastikan memiliki data yang penting atau rahasia yang hanya orang-orang tertentu saja yang dapat mengakses data. Atau suatu ruangan yang hanya boleh diakses oleh orang-orang tertentu. Dari kedua kasus di atas, dibutuhkan suatu sistem keamanan yang dapat mengidentifikasi atau verifikasi identitas orang yang bersangkutan. Sampai saat ini, sistem keamanan tersebut ada 3 jenis. Yang pertama dengan tanda pengenal, seseorang dapat mengakses ruangan atau data dengan menggunakan tanda pengenalnya, seperti kartu, badge, dan kunci. Yang kedua dengan menggunakan kode keamanan, seperti user id dan password. Yang ketiga dengan biometrik seperti sidik jari, iris mata, wajah, dan telinga. Dengan 3 jenis sistem keamanan tersebut, komputer dapat mengidentifikasi atau memverifikasi identitas orang yang mencoba mengakses dan mencocokannya dengan data yang dimiliki komputer lalu membuat keputusan apakah orang tersebut boleh mengakses, baik ruangan atau data, atau tidak.

Di antara tiga cara mengidentifikasi identitas tersebut, yang paling akurat adalah biometrik. Hal ini karena baik tanda pengenal maupun kode keamanan dapat dicuri oleh orang lain, sementara biometrik sangat sulit untuk ditembus keamanannya. Hal ini karena biometrik merupakan karakteristik dari bagian seseorang tersebut, sehingga hampir tidak mungkin ditiru oleh orang lain.

(7)

Bab I Pendahuluan

Universitas Kristen Maranatha Seperti yang sudah dibahas, biometrik bisa seperti sidik jari, iris mata, wajah, telinga, dan lainnya. Pada tugas akhir ini akan dibahas mengenai proses pengidentifikasian menggunakan telinga atau ear recognition. Pengidentifikasian telinga bisa dilakukan secara akurat dibandingkan wajah oleh karena struktur telinga tidak dipengaruhi oleh ekspresi wajah. Telinga memiliki struktur yang lebih stabil dan tidak berubah sepanjang waktu. Letak dari telinga yang berada di samping kepala tersebut menjadikannya lebih mudah untuk dideteksi dan cukup jelas untuk dilakukan pengambilan gambar dari jarak jauh dibanding biometrik lain seperti retina atau sidik jari, dengan syarat keseluruhan telinga terlihat dan tidak ditutupi rambut. Dari penelitian yang dilakukan oleh Iannarelli, dikatakan bahwa struktur telinga tiap orang adalah unik.

1.2 Identifikasi Masalah

Berdasarkan latar belakang di atas, masalah utama yang akan diangkat pada Tugas Akhir ini adalah merancang aplikasi untuk mengidentifikasi seseorang melalui citra telinga dengan Metode Transformasi Hough menggunakan program MATLAB (Matrix Laboratory).

1.3 Perumusan Masalah

Permasalahan yang akan dibahas dalam Tugas Akhir ini meliputi :

1. Bagaimana merancang aplikasi untuk mengidentifikasi seseorang melalui citra telinga menggunakan Metode Transformasi Hough pada program MATLAB?

2. Bagaimana tingkat keberhasilan aplikasi yang dirancang dalam mengenali citra telinga dari pemiliknya?

(8)

Bab I Pendahuluan

Universitas Kristen Maranatha 1.4Tujuan

Tujuan yang ingin dicapai dari Tugas Akhir ini adalah :

1. Merealisasikan aplikasi dengan Metode Transformasi Hough untuk mengidentifikasi seseorang melalui citra telinga.

2. Mengetahui tingkat keberhasilan dari aplikasi dalam mengidentifikasi seseorang melalui citra telinga berdasarkan persentase FAR (False Acceptance Rate) dan FRR (False Rejected Rate).

1.5 Pembatasan Masalah

1. Jumlah citra yang akan digunakan sebagai citra pelatihan dan citra uji adalah sebanyak 7 citra dari 10 orang yang berbeda (5 citra digunakan sebagai citra pelatihan dan 2 citra sebagai citra uji).

2. Citra berupa gambar RGB dengan resolusi 492 x 702. 3. Data Citra diambil dari

http://www.ctim.es/research_works/ami_ear_database

4. Pengambilan dan pengolahan citra tidak dilakukan secara real-time. 5. Pembuatan aplikasi menggunakan perangkat lunak MATLAB.

1.6 Sistematika Penulisan

Penyusunan laporan tugas akhir terdiri dari lima bab sebagai berikut :  Bab 1. Pendahuluan

Pada bab ini akan dibahas mengenai latar belakang, perumusan masalah, identifikasi masalah, tujuan, pembatasan masalah, dan sistematika penulisan dari Tugas Akhir ini.

(9)

Bab I Pendahuluan

Universitas Kristen Maranatha  Bab 2. Landasan Teori

Pada bab ini akan dibahas mengenai teori-teori penunjang yang akan digunakan untuk merancang aplikasi identifikasi berdasarkan struktur telinga dengan metoda transformasi Hough.

 Bab 3. Perancangan Perangkat Lunak

Bab ini berisi penjelasan desain yang akan dilakukan dalam membuat perangkat lunak untuk mengidentifikasi seseorang berdasarkan telinga dengan metoda transformasi Hough.

 Bab 4. Data Pengamatan dan Analisa

Bab ini berisi data pengamatan hasil pengujian program, perhitungan tingkat keberhasilan metoda yang digunakan berdasarkan FAR dan FRR, dan analisa dari data hasil pengujian program.

 Bab 5. Kesimpulan dan Saran

Pada bab ini berisi kesimpulan dari Tugas Akhir dan saran-saran yang perlu dilakukan untuk pengembangan di masa mendatang.

(10)

37 Universitas Kristen Maranatha

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

Bab ini berisi kesimpulan dari hasil penelitian dan analisis dari Tugas Akhir ini serta saran untuk pengembangan “Identifikasi Seseorang Berdasarkan Citra Telinga dengan Menggunakan Metode Transformasi Hough”

5.1. Kesimpulan

 Pembuatan program untuk identifikasi telinga menggunakan transformasi Hough berhasil direalisasikan menggunakan MATLAB R2009a.

 Dari hasil pengamatan dalam pengujian program, didapatkan presentase FAR sebesar 10% untuk uji database dan presentase FRR sebesar 24% untuk uji data di luar database.

5.2. Saran

 Pengambilan citra dilakukan secara real time agar bisa direalisasikan sebagai salah satu alat identifikasi yang lebih aplikatif

(11)

38 Universitas Kristen Maranatha

DAFTAR PUSTAKA

[1]. Iannarelli, Ear Identification. Forensic Identification Series. Paramont Publishing Company, Fremont, California, 1989

[2]. Md. Mahbubur Rahman, Md. Rashedul Islam, Nazmul Islam Bhuiyan,

Bulbul Ahmed, Md. Aminul Islam, “Person Identification Using Ear

Biometrics”, International Journal of The Computer, the Internet and

Management Vol. 15#2 (May - August, 2007)

[3]. Prasetyo, Eko (2011). Pengolahan Citra Digital dan Aplikasinya Menggunakan Matlab : ANDI Yogyakarta

[4]. http://www.caig.cs.nctu.edu.tw/course/CV09/Vision_5Edge_S09.pdf diakses April 2014

[5]. http://www.cse.iitd.ernet.in/~pkalra/csl783/canny.pdf diakses April 2014

[6]. http://www.ctim.es/research_works/ami_ear_database diakses Februari 2014

[7]. http://www.informatika.web.id/pengertian-citra-digital.htm diakses Maret 2014 [8].

http://www.inet.detik.com/read/2005/08/01/101538/413613/398/telinga-bisa-jadi-identifikasi-biometrik diakses Maret 2014

(1)

BAB I

PENDAHULUAN

Pada bab ini akan dibahas mengenai latar belakang, identifikasi masalah, perumusan masalah, tujuan, pembatasan masalah, metodologi, dan sistematika penulisan dari Tugas Akhir ini.

1.1 Latar Belakang Masalah

(2)

Bab I Pendahuluan

2 Universitas Kristen Maranatha Seperti yang sudah dibahas, biometrik bisa seperti sidik jari, iris mata, wajah, telinga, dan lainnya. Pada tugas akhir ini akan dibahas mengenai proses pengidentifikasian menggunakan telinga atau ear recognition. Pengidentifikasian telinga bisa dilakukan secara akurat dibandingkan wajah oleh karena struktur telinga tidak dipengaruhi oleh ekspresi wajah. Telinga memiliki struktur yang lebih stabil dan tidak berubah sepanjang waktu. Letak dari telinga yang berada di samping kepala tersebut menjadikannya lebih mudah untuk dideteksi dan cukup jelas untuk dilakukan pengambilan gambar dari jarak jauh dibanding biometrik lain seperti retina atau sidik jari, dengan syarat keseluruhan telinga terlihat dan tidak ditutupi rambut. Dari penelitian yang dilakukan oleh Iannarelli, dikatakan bahwa struktur telinga tiap orang adalah unik.

1.2 Identifikasi Masalah

1.3 Perumusan Masalah

Permasalahan yang akan dibahas dalam Tugas Akhir ini meliputi :

1. Bagaimana merancang aplikasi untuk mengidentifikasi seseorang melalui citra telinga menggunakan Metode Transformasi Hough pada program MATLAB?

2. Bagaimana tingkat keberhasilan aplikasi yang dirancang dalam mengenali citra telinga dari pemiliknya?

(3)

1.4Tujuan

Tujuan yang ingin dicapai dari Tugas Akhir ini adalah :

1. Merealisasikan aplikasi dengan Metode Transformasi Hough untuk mengidentifikasi seseorang melalui citra telinga.

2. Mengetahui tingkat keberhasilan dari aplikasi dalam mengidentifikasi seseorang melalui citra telinga berdasarkan persentase FAR (False Acceptance Rate) dan FRR (False Rejected Rate).

1.5 Pembatasan Masalah

1. Jumlah citra yang akan digunakan sebagai citra pelatihan dan citra uji adalah sebanyak 7 citra dari 10 orang yang berbeda (5 citra digunakan sebagai citra pelatihan dan 2 citra sebagai citra uji).

2. Citra berupa gambar RGB dengan resolusi 492 x 702. 3. Data Citra diambil dari

http://www.ctim.es/research_works/ami_ear_database

4. Pengambilan dan pengolahan citra tidak dilakukan secara real-time. 5. Pembuatan aplikasi menggunakan perangkat lunak MATLAB.

1.6 Sistematika Penulisan

Penyusunan laporan tugas akhir terdiri dari lima bab sebagai berikut :  Bab 1. Pendahuluan

(4)

Bab I Pendahuluan

4 Universitas Kristen Maranatha  Bab 2. Landasan Teori

Pada bab ini akan dibahas mengenai teori-teori penunjang yang akan digunakan untuk merancang aplikasi identifikasi berdasarkan struktur telinga dengan metoda transformasi Hough.

 Bab 3. Perancangan Perangkat Lunak

Bab ini berisi penjelasan desain yang akan dilakukan dalam membuat perangkat lunak untuk mengidentifikasi seseorang berdasarkan telinga dengan metoda transformasi Hough.

 Bab 4. Data Pengamatan dan Analisa

Bab ini berisi data pengamatan hasil pengujian program, perhitungan tingkat keberhasilan metoda yang digunakan berdasarkan FAR dan FRR, dan analisa dari data hasil pengujian program.

 Bab 5. Kesimpulan dan Saran

Pada bab ini berisi kesimpulan dari Tugas Akhir dan saran-saran yang perlu dilakukan untuk pengembangan di masa mendatang.

(5)

KESIMPULAN DAN SARAN

Bab ini berisi kesimpulan dari hasil penelitian dan analisis dari Tugas

Akhir ini serta saran untuk pengembangan “Identifikasi Seseorang Berdasarkan

Citra Telinga dengan Menggunakan Metode Transformasi Hough”

5.1. Kesimpulan

 Pembuatan program untuk identifikasi telinga menggunakan transformasi Hough berhasil direalisasikan menggunakan MATLAB R2009a.

 Dari hasil pengamatan dalam pengujian program, didapatkan presentase FAR sebesar 10% untuk uji database dan presentase FRR sebesar 24% untuk uji data di luar database.

5.2. Saran

 Pengambilan citra dilakukan secara real time agar bisa direalisasikan sebagai salah satu alat identifikasi yang lebih aplikatif

(6)

38 Universitas Kristen Maranatha

DAFTAR PUSTAKA

[1]. Iannarelli, Ear Identification. Forensic Identification Series. Paramont Publishing Company, Fremont, California, 1989

[2]. Md. Mahbubur Rahman, Md. Rashedul Islam, Nazmul Islam Bhuiyan,

Bulbul Ahmed, Md. Aminul Islam, “Person Identification Using Ear

Biometrics”, International Journal of The Computer, the Internet and Management Vol. 15#2 (May - August, 2007)

[3]. Prasetyo, Eko (2011). Pengolahan Citra Digital dan Aplikasinya Menggunakan Matlab : ANDI Yogyakarta

[4]. http://www.caig.cs.nctu.edu.tw/course/CV09/Vision_5Edge_S09.pdf diakses April 2014

[5]. http://www.cse.iitd.ernet.in/~pkalra/csl783/canny.pdf diakses April 2014 [6]. http://www.ctim.es/research_works/ami_ear_database diakses Februari 2014 [7]. http://www.informatika.web.id/pengertian-citra-digital.htm diakses Maret 2014 [8].

http://www.inet.detik.com/read/2005/08/01/101538/413613/398/telinga-bisa-jadi-identifikasi-biometrik diakses Maret 2014

Identifikasi Seseorang Berdasarkan Citra Telinga dengan Menggunakan Metode Transformasi Hough - Identification of a Person Based on Ear Image Using Hough Transformation Method.