Perancangan Prototipe Sistem Pencarian Tempat Parkir Kosong Dengan Kamera Web Sebagai Pemantau.

(1)

Universitas Kristen Maranatha

Perancangan Prototipe Sistem Pencarian Tempat Parkir Kosong dengan Kamera Web Sebagai Pemantau

Bobby Wirawan / 0522010

E-mai

Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Kristen Maranatha Jalan Prof. Drg. Suria Sumantri 65

Bandung 40164, Indonesia

ABSTRAK

Setiap tempat pusat perdagangan dan pusat hiburan memiliki tempat parkir bagi pengunjungnya. Semakin lahan parkir sudah banyak terisi mobil, maka pengunjung akan kesulitan mencari tempat parkir untuk memarkirkan mobil yang mereka bawa. Dengan memanfaatkan kamera (web), teknologi pengolahan citra dan teknologi komputer, diharapkan komputer dapat membantu pencarian tempat parkir kosong.

Pada tugas akhir ini dibuat sebuah perancangan prototipe sistem pencarian tempat parkir kosong dengan kamera web sebagai pemantau menggunakan simulasi matlab. Proses ini diawali dengan pengambilan gambar melalui kamera web berupa gambar berwarna (RGB) kemudian diubah ke bentuk gambar YCbCr dan mengolah data Y. Setelah itu, gambar dideteksi tepi, bagian objek yang terdeteksi tepi akan dilakukan pengisian region dan pelembutan citra. Selanjutnya gambar hasil dari pelembutan citra tersebut akan dibandingkan dengan gambar referensi sehingga didapat letak dari tempat parkir kosong. Proses terakhir adalah perhitungan jumlah tempat parkir dan informasi tempat parkir kosong.

Dalam pengujian 20 kali pencarian tempat parkir kosong dengan kondisi intensitas cahaya yang berbeda-beda, diperoleh prosentase pendeteksian tempat parkir kosong sebesar 66,67 %.

Kata kunci : Kamera Web, Pendeteksian Tepi, Pengisian Region, Pelembutan Citra

(2)

Design of Prototype System to Search for Empty Parking Lot by Using Webcam

Bobby Wirawan / 0522010

E-mai

Electrical Engineering, Technic Faculty, Christian Maranatha University Prof. Drg. Suria Sumantri 65 Street

Bandung 40164, Indonesia

ABSTRACT

Each trade centre and the centre of entertainment had the parking lots for its visitors. Visitors will be difficult to search parking lot to park their car when more parking lots been filled up. By making use of the camera (web), image processing technology and computer technology, was hoped for the computer could help the search for the empty parking lot.

In this final project, there is a design of prototype system to search for empty parking lot by using webcam with matlab simulation. This process started with taking of the picture through webcam on RGB form, then convert to YCbCr form and processed the Y data. After that, the picture was detected by edge detection and the object parts which detected will be done by region filling and image smoothing. Further, the picture from the result of image smoothing will be compare with the reference picture to get the empty parking lots location. The last process was the calculation of the number of parking lots and empty parking lots information.

On twenty times experiments to search the empty parking lots with the different position of the cars and different intensity light (environment), were received that 66.67% successful to identification the empty parking lot.

(3)

Universitas Kristen Maranatha

iii

KATA PENGANTAR

Dengan mengucapkan syukur kepada Tuhan Yesus Kristus atas segala berkat dan karuniaNya, akhirnya penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini yang berjudul Perancangan Prototipe Sistem Pencarian Tempat Parkir

Kosong dengan Kamera Web Sebagai Pemantau.

Laporan tugas akhir ini disusun untuk memenuhi persyaratan akademik dalam menyelesaikan pendidikan program Sarjana di Fakultas Teknik Jurusan Teknik Elektro Universitas Kristen Maranatha.

Dalam Tugas Akhir ini masih banyak terdapat kekurangan yang disebabkan terbatasnya pengetahuan dan kemampuan penulis sehingga belum memenuhi keinginan seluruh pihak. Penulis menyadari bahwa tanpa hikmat dan anugerah dari Tuhan serta bantuan dari berbagai pihak, maka tugas akhir ini tidak dapat diselesaikan. Karena itu penulis mengucapkan terima kasih kepada pihak-pihak yang telah banyak membantu penulis dalam menyelesaikan tugas akhir ini, yaitu :

1. Dr. Ir. Daniel Setiadikarunia, MT. selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro Universitas Kristen Maranatha.

2. Ir. Anita Supartono, M.Sc., selaku Koordinator Tugas Akhir Jurusan Teknik Elektro Universitas Kristen Maranatha.

3. Ir. Aan Darmawan, MT., selaku pembimbing yang telah menyempatkan tenaga dan waktunya untuk membimbing penulis dalam menyusun laporan Tugas Akhir ini.

4. Drs. Zaenal Abidin, MSc., Heri Andrianto, ST., MT., dan Agus Prijono, ST. MT selaku dosen penguji.

5. Orang tua dan keluarga penulis yang telah memberikan semangat dan dorongan moril dan materi dalam menyelesaikan laporan tugas akhir ini.

6. Desi Ariani, S.Kom., atas dorongan semangat dalam mengerjakan tugas akhir ini.

(4)

7. Ellen Taslim, ST. dan Andy Putra Zebua untuk bantuannya dalam logika, ide dan properti.

8. Serta seluruh pihak yang telah turut membantu dalam menyusun laporan Tugas Akhir ini.

Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna. Untuk itu kritik dan saran yang bersifat membangun selalu dinantikan guna evaluasi sekaligus perbaikan di masa yang akan datang.

Akhir kata, semoga Tuhan memberkati semua pihak yang telah membantu penulis. Penulis berharap laporan ini dapat bermanfaat bagi semua pihak yang membutuhkannya dan juga bermanfaat bagi kemajuan ilmu dan teknologi.

Bandung, 4 Agustus 2009

(5)

Universitas Kristen Maranatha

DAFTAR ISI

ABSTRAK……… i

ABSTRACT………...……….. ii

KATA PENGANTAR………..…………... iii

DAFTAR ISI………..………... v

DAFTAR TABEL………..……….. vii

DAFTAR GAMBAR………..………. viii

BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah………. 1

1.2 Identifikasi Masalah……….... 1

1.3 Tujuan………. 1

1.4 Pembatasan Masalah………... 2

1.5 Sistematika Penulisan……….. 2

BAB 2 LANDASAN TEORI 2.1 Citra……….. 3

2.1.1 Citra Berwarna...………... 3

2.1.2 Citra Biner...……….………. 4

2.2 Pengolahan Citra………...……….….………. 5

2.3 Mengubah Citra RGB Menjadi YCbCr…….….………... 5

2.4 Deteksi Tepi...……….………….. 6

2.5 Image Smoothing ( Pelembutan Citra ).………. 8

2.6 MATLAB 7 Untuk Representasi Citra Digital... 10

2.6.1 Menampilkan Tampilan Kamera Web... 10

2.6.2 Mengambil Citra Melalui Kamera Web... 10

2.6.3 Konversi Citra... 11

2.6.4 Pendeteksian Tepi... 11

2.6.5 Pembentukan Struktur Elemen Garis... 11

2.6.6 Pengisian Region... 12

2.6.7 Image Smoothing... 12

(6)

BAB 3 PERANCANGAN PERANGKAT LUNAK

3.1 Diagram Alir Utama……….……….. 14

3.2 Kamera Web……….……….. 15

3.3 Konversi Masukan Citra………...…………..… 16

3.4 Pendeteksian Tepi Citra………..……… 17

3.5 Pengisian Region Citra.……….………. 18

3.6 Pelembutan Citra...……… 19

3.7 Membandingkan Citra dengan Gambar Referensi..……… 20

3.8 Perhitungan Jumlah Tempat Parkir dan Informasi Tempat Parkir Kosong...…. 21

3.9 Perancangan GUI………...………. 24

BAB 4 PENGUJIAN PERANGKAT LUNAK 4.1 Pembuatan Gambar Referensi..……….……….. 29

4.2 Pengujian Kamera Web………..………..……... 30

4.3 Pendeteksian Tempat Parkir Kosong...…………...………. 30

4.3.1 Masukan Citra dari Kamera Web...………....……. 31

4.3.2 Konversi Citra...………..…………. 32

4.3.3 Pendeteksian Tepi Citra.……….………. 33

4.3.4 Pengisian Region....………..… 34

4.3.5 Pelembutan Citra... 35

4.3.6 Perbandingan dengan Gambar Referensi…………. 36

4.3.7 Perhitungan Jumlah Tempat Parkir... 37

4.3.8 Pengujian Tampilan Informasi Tempat Parkir yang Masih Kosong... 38

4.4 Data pengamatan………..……… 39

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan……….………. 45

5.2 Saran……….……… 45

DAFTAR PUSTAKA... 46 LAMPIRAN A PERANGKAT LUNAK

(7)

Universitas Kristen Maranatha

vii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Kombinasi Warna RGB...………...……. 4 Tabel 3.1 Properti Program Pencarian Tempat Parkir Kosong .………...… 25 Tabel 4.1 Hasil percobaan pada intensitas cahaya sekitar 300 – 700 Lux.... 40 Tabel 4.2 Hasil percobaan pada intensitas cahaya sekitar 55 – 80 Lux... 41 Tabel 4.3 Hasil percobaan pada intensitas cahaya sekitar 5 – 15 Lux... 43

(8)

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Sistem Warna...……….. 3

Gambar 2.2 Huruf ”B” dan representasi biner.……….…………. 5

Gambar 2.3 Contoh Konversi Citra RGB ke YCbCr...………. 6

Gambar 2.4 Perubahan intensitas derajat keabuan dalam jarak yang pendek ...……...……. 7

Gambar 2.5 Contoh erosi A oleh B..……….. 9

Gambar 2.6 Hasil Erosi pada Citra...…..… 10

Gambar 3.1 Blok Diagram Proses Pencarian Tempat Parkir Kosong...…. 13

Gambar 3.2 Diagram Alir Utama...……….………. 14

Gamvar 3.3 Blok Diagram Alir Proses Konversi Citra……….…………. 17

Gambar 3.4 Blok Diagram Alir Proses Pendeteksian Tepi Citra....……... 18

Gambar 3.5 Blok Diagram Alir Pengisian Region Citra……… 19

Gambar 3.6 Blok Diagram Alir Proses Pelembutan Citra...………….….. 20

Gambar 3.7 Blok Diagram Alir Tempat Parkir Kosong....………. 21

Gambar 3.8 Blok Diagram Alir Perhitungan Jumlah Tempat Parkir dan Informasi Tempat Parkir Kosong... 23

Gambar 3.9 Desain Program Pencarian Tempat Parkir Kosong...……… 24

Gambar 4.1 Gambar referensi untuk tempat parkir bagian kiri.………... 29

Gambar 4.2 Gambar referensi untuk tempat parkir bagian kanan.………. 30

Gambar 4.3 Tampilan pengujian kamera web...……….. 30

Gambar 4.4 Tampilan pada menu hasil dari pengambilan citra..………… 31

Gambar 4.5 Konversi citra...……….. 32

Gambar 4.6 Pendeteksian tepi...………... 33

Gambar 4.7 Pengisian Region...……… 34

Gambar 4.8 Pelembutan Citra..………... 35

Gambar 4.9 Hasil perbandingan dengan gambar referensi………. 36

Gambar 4.10 Hasil perhitungan tempat parkir...……….. 37

Gambar 4.11 Informasi tempat parkir bagian kiri... 38

Gambar 4.12 Informasi tempat parkir bagian kanan... 38

(9)

LAMPIRAN A

(10)

proyek=guidata(gcbo); Start.m

vid=videoinput('winvideo',1,'YUY2_320x240');

global vid;

vid2=videoinput('winvideo',2,'YUY2_320x240');

global vid2;

preview(vid) preview(vid2)

proyek=guidata(gcbo); Capture.m

global vid;

pic=getsnapshot(vid); picrgb=ycbcr2rgb(pic);

imwrite(picrgb,'kananfinal.jpg','quality',100);

global vid2;

pic2=getsnapshot(vid2); picrgb2=ycbcr2rgb(pic2);

imwrite(picrgb2,'kirifinal.jpg','quality',100); clear vid;

clear vid2;

set(proyek.figure1,'CurrentAxes',proyek.axes1); set(imshow(picrgb));

set(proyek.figure1,'CurrentAxes',proyek.axes3); set(imshow(picrgb2));

proyek=guidata(gcbo); YCbCr.m

datargb=imread('kananfinal.jpg'); g=rgb2ycbcr(datargb);

f=g(:,:,1);

data2rgb=imread('kirifinal.jpg'); g2=rgb2ycbcr(data2rgb);

f2=g2(:,:,1);

set(proyek.figure1,'CurrentAxes',proyek.axes2); set(imshow(f));

global f;

set(proyek.figure1,'CurrentAxes',proyek.axes4); set(imshow(f2));

(11)

A-2

proyek=guidata(gcbo); Process.m

global f;

global f2;

[junk threshold]=edge(f,'sobel'); [junk threshold]=edge(f2,'sobel'); fudgeFactor=.5;

imedge=edge(f,'sobel',threshold*fudgeFactor); imedge2=edge(f2,'sobel',threshold*fudgeFactor); se90=strel('line',9,90);

se0=strel('line',3,0);

dil=imdilate(imedge,[se90 se0]); dil2=imdilate(imedge2,[se90 se0]); fill=imfill(dil,'holes');

fill2=imfill(dil2,'holes'); seD=strel('square',3); final=imerode(fill,seD); final2=imerode(fill2,seD); final=imerode(final,seD); final2=imerode(final2,seD);

x=imread('kanan kotak.jpg'); x2=imread('kiri kotak.jpg'); y=im2bw(x);

y2=im2bw(x2);

result=imsubtract(y2,final);

imwrite(result,'hitungkanan.jpg','quality',100); result2=imsubtract(y,final2);

imwrite(result2,'hitungkiri.jpg','quality',100); set(proyek.figure1,'CurrentAxes',proyek.axes2); set(imshow(final));

set(proyek.figure1,'CurrentAxes',proyek.axes4); set(imshow(final2));

proyek=guidata(gcbo); Count.m

kiri=imread('hitungkiri.jpg');

x1b=[31 60 85 109 133 158 184 207 232 258 283 60 90 119 149 177 207 237 46 80 114 145 179 214 246]

(12)

y1b=[58 58 58 58 58 58 58 58 58 58 58 116 116 116 116 116 116 116 178 178 178 178 178 178 178];

x2b=[35 64 89 113 137 162 188 211 236 262 287 64 94 123 153 181 211 241 50 84 118 149 183 218 250];

y2b=[58 58 58 58 58 58 58 58 58 58 58 116 116 116 116 116 116 116 178 178 178 178 178 178 178];

x3b=[35 64 89 113 137 162 188 211 236 262 287 64 94 123 153 181 211 241 50 84 118 149 183 218 250];

y3b=[69 69 69 69 69 69 69 69 69 69 69 127 127 127 127 127 127 127 189 189 189 189 189 189 189];

x4b=[31 60 85 109 133 158 184 207 232 258 283 60 90 119 149 177 207 237 46 80 114 145 179 214 246];

y4b=[69 69 69 69 69 69 69 69 69 69 69 127 127 127 127 127 127 127 189 189 189 189 189 189 189];

mobil2=0;

p2=[0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0]; q2=[0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0]; for nb=1:25;

putih2=0;

for mb=y1b(nb):y3b(nb); for kb=x1b(nb):x2b(nb); if(kiri(mb,kb)>200) putih2=putih2+1; end end end

if putih2>28

mobil2=mobil2+1; p2(nb)=0; else p2(nb)=1; end t2 = {};

set(handles.listbox2,'String',t2); for i2 = 1 : 1 : 25

if p2(i2)==0

j2 = ['R ' num2str(i2)]; t2 = [t2;j2];

end end

set(handles.listbox2, 'String', t2); end

(13)

A-4

kanan=imread('hitungkanan.jpg');

x1=[33 57 83 108 134 158 182 207 232 256 287 75 106 136 166 196 227 257 65 99 134 167 202 236 270];

y1=[60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 123 123 123 123 123 123 123 181 181 181 181 181 181 181];

x2=[37 61 87 112 138 162 186 211 236 260 291 79 110 140 170 200 231 261 69 103 138 171 206 240 274];

y2=[60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 123 123 123 123 123 123 123 181 181 181 181 181 181 181];

x3=[37 61 87 112 138 162 186 211 236 260 291 79 110 140 170 200 231 261 69 103 138 171 206 240 274];

y3=[71 71 71 71 71 71 71 71 71 71 71 134 134 134 134 134 134 134 192 192 192 192 192 192 192];

x4=[33 57 83 108 134 158 182 207 232 256 287 75 106 136 166 196 227 257 65 99 134 167 202 236 270];

y4=[71 71 71 71 71 71 71 71 71 71 71 134 134 134 134 134 134 134 192 192 192 192 192 192 192];

mobil=0;

p=[0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0]; q=[0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0]; for n=1:25;

putih=0;

for m=y1(n):y3(n); for k=x1(n):x2(n); if(kanan(m,k)>200) putih=putih+1; end

end end

if putih>28

mobil=mobil+1; p(n)=0; else p(n)=1; end t = {};

set(handles.listbox1,'String',t); for i = 1 : 1 : 25

if p(i)==0

j = ['L ' num2str(i)]; t = [t;j];

end end

(14)

end

empty=mobil2+mobil; fill=50-empty;

set(handles.filled,'string',fill); set(handles.empty,'string',empty); clear global f;

clear global f2;

delete(handles.figure1); Exit.m

global vid;

closepreview(vid);

global vid2;

(15)

Universitas Kristen Maranatha

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Pada negara maju maupun negara berkembang pasti terdapat banyak gedung perkantoran, tempat hiburan seperti mall dan objek wisata. Setiap tempat yang banyak dikunjungi oleh orang pasti memiliki lahan parkir. Semakin banyak orang yang datang maka diperlukan juga lahan parkir yang semakin luas.

Pengunjung akan kesulitan mencari tempat parkir untuk memarkirkan mobil yang dibawaknya jika lahan parkir sudah banyak terisi mobil. Seiring dengan perkembangan teknologi saat ini, maka teknologi dapat memberikan kemudahan bagi setiap kalangan, baik perorangan maupun kelompok. Contohnya adalah aplikasi kamera pemantau untuk mencari tempat parkir yang kosong pada suatu lahan parkir.

Pada tugas akhir ini akan dibuat suatu sistem yang akan disimulasikan dengan sebuah prototipe berupa maket. Sistem ini dapat mencari tempat parkir melalui kamera web, kemudian diidentifikasi dan akan ditampilkan pada sebuah layar monitor untuk menunjukkan bagian tempat parkir kosong yang harus digunakan.

1.2 Identifikasi Masalah

Bagaimana merancang sistem pencari tempat parkir kosong pada suatu lahan parkir dengan menggunakan kamera web?

1.3 Tujuan

Tujuan dari tugas akhir ini yaitu merancang sistem pencari tempat parkir kosong pada suatu lahan parkir dengan menggunakan kamera web.

(16)

1.4 Pembatasan Masalah

Dalam tugas akhir ini, pembatasan dibatasi sampai hal-hal berikut yaitu : 1. Hanya dapat mencari tempat parkir mobil pada jangkauan kamera web. 2. Mobil hanya diparkir di tempat yang telah ditentukan

3. Diasumsikan tidak adanya pilar-pilar atau pohon-pohon yang menghalangi pantauan kamera web pada lahan parkir.

4. Harus adanya garis-garis dengan warna yang berbeda dari lahan parkir sebagai penanda batas pada lahan parkir yang akan digunakan untuk memarkir mobil. 5. Realisasi dilakukan dalam bentuk simulasi dengan menggunakan prototipe

berupa maket dan Matlab 7.

1.5 Sistematika Penulisan.

Sistematika penulisan tugas akhir ini dibagi menjadi 5 bab, yaitu: Bab 1 : Pendahuluan.

Bab ini membahas tentang latar belakang, perumusan masalah, tujuan, pembatasan masalah, dan sistematika penulisan.

Bab 2 : Landasan Teori.

Bab ini membahas tentang landasan teori dari pengolahan citra. Bab 3 : Perancangan Perangkat Lunak.

Bab ini membahas tentang perancangan perangkat lunak menggunakan kamera web yang dapat mencari tempat parkir kosong pada suatu lahan parkir.

Bab 4 : Pengujian Perangkat Lunak.

Bab ini membahas tentang pengujian perangkat lunak dari aplikasi kamera web untuk mencari tempat parkir kosong pada suatu lahan parkir.

Bab 5 : Kesimpulan dan Saran.

(17)

Universitas Kristen Maranatha

BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

1. Dalam tugas akhir ini, sistem yang diuji sebanyak 20 kali, mempunyai rata-rata tingkat keberhasilan dalam mendeteksi tempat parkir kosong sebesar 66,67% untuk berbagai intensitas cahaya (lingkungan).

2. Tingkat keberhasilan dalam mendeteksi tempat parkir kosong mencapai 80% pada lingkungan intensitas cahaya sekitar 300 -700 Lux dalam 20 kali percobaan.

3. Adanya mobil yang tidak terdeteksi pada beberapa tempat, hal ini disebabkan program pendeteksi tepi yang digunakan masih belum optimal untuk membedakan selisih derajat keabuan yang kecil.

5.2 Saran

1. Agar proses pendeteksian tepi lebih baik, perlu ditambahkan proses

enhancement pada perataan kontras citra sebelum dilakukan proses

pendeteksian tepi.

2. Perlu dikaji lebih lanjut untuk dapat diaplikasikan pada keadaan sebenarnya.

(18)

DAFTAR PUSTAKA

1. Basuki, Achmad. “Aplikasi Pengolahan Citra Deteksi Warna”. PENS-ITS, Surabaya. 2006.

2. Darmawan, Aan. “Diktat Kuliah Pengolahan Citra Digital”. Universitas Kristen Maranatha, Bandung. 2007.

3. D.B.L. Bong, K.C. Ting and K.C.Lai. “Integrated Approach in the Design

of Car Park Occupancy Information System (COINS). IAENG International

Journal of Computer Science. 2008.

4. Gonzales, Rafael C, R.E. Woods and S.L.Eddins. “Digital Image

Processing Using MATLAB”. Pearson Education, India. 2005.

5. Indira, Merly dkk. “Perbandingan Metode Pendeteksi Tepi Studi Kasus : Citra USG Janin”. Universitas Gunadarma, Depok. 2008.

6. Munir, Rinaldi. “Pengolahan Citra Digital dengan Pendekatan Algoritmik”. Bandung : Informatika. 2004.

7. Paulus, Erick dan Yessica Nataliani. “Cepat Mahir GUI Matlab”. Yogyakarta : Andi Offset. 2007.

8. Pitas, Ioannis. “Digital Image Processing Algorithms”. Prentice Hall. 9. Uyun, Shofwatul. “Pengolahan Citra Digital”. Yogyakarta. 2008.

10.