APLIKASI SISTEM KLASIFIKASI DAN PENGHITUNG JUMLAH KENDARAAN DI JALAN RAYA
APLIKASI SISTEM KLASIFIKASI DAN PENGHITUNG JUMLAH KENDARAAN DI JALAN RAYA SKRIPSI
diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik
RIZKY JALU PUTRA SAFIAN 1303030013 PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK DAN SAINS UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PURWOKERTO JANUARI 2018
APLIKASI SISTEM KLASIFIKASI DAN PENGHITUNG JUMLAH KENDARAAN DI JALAN RAYA SKRIPSI
diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik
RIZKY JALU PUTRA SAFIAN 1303030013 PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK DAN SAINS UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PURWOKERTO JANUARI 2018
HALAMAN PERSETUJUAN
Skripsi yang diajukan oleh : Nama : Rizky Jalu Putra Safian Nim : 1303030013 Program Studi : Teknik Elektro Fakultas : Teknik dan Sains Perguruan Tinggi : Universitas Muhammadiyah Purwokerto Judul : Aplikasi Sistem Klasifikasi Dan Penghitung
Jumlah Kendaraan Di Jalan Raya Telah diterima dan disetujui oleh:
Purwokerto,8 Januari 2018
Pembimbing I Wakhyu Dwiono, S.T., M.T. NIK. 2160730 Pembimbing II M. Taufiq Tamam, S.T.,M.T. NIK. 2160223
HALAMAN PERNYATAAN ORISINILITAS
Yang bertanda tangan dibawah ini: Nama : Rizky Jalu Putra Safian NIM : 1303030013 Prodi : Teknik Elektro Fakultas : Teknik dan Sains Perguruan Tinggi : Universitas Muhammadiyah Purwokerto Jenis karya : Skripsi
Menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa skripsi ini adalah hasil karya sendiri (ASLI) bukan hasil penjiplakan dari hasil karya orang lain dan skripsi ini tidak terdapat karya yang pernah diajukan oleh orang lain untuk memperoleh gelar akademis di Institusi Pendidikan.
Demikian surat pernyataan ini saya buat dan apabila kelak dikemudian hari terbukti ada unsur penjiplakan maka saya bersedia mempertanggungjawabkan sesuai dengan ketentuan yang berlaku.
Purwokerto,4 Januari 2018 Yang menyatakan,
Rizky Jalu Putra Safian
HALAMAN PENGESAHAN
Skripsi yang di ajukan oleh : Nama : Rizky Jalu Putra Safian NIM : 1303030013 Program Studi : Teknik Elektro Fakultas : Teknik dan Sains Perguruan Tinggi : Universitas Muhammadiyah Purwokerto Judul : Aplikasi Sistem Klasifikasi Dan Penghitung
Jumlah Kendaraan Di Jalan Raya Telah berhasil dipertahankan di depan Dewan Penguji dan diterima sebagai bagian dari persyaratan yang diperlukan untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik (S.T.) pada Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Teknik dan Sains, Universitas Muhammadiyah Purwokerto.
DEWAN PENGUJI
Penguji 1 : Arif Johar Taufiq,S.T.,M.T. ( ) Penguji 2 : Dian Nova Kusuma Hardani,S.T.,M.Eng. ( ) Penguji 3 : Wakhyu Dwiono,S.T.,M.T. ( ) Ditetapkan di : Purwokerto Tanggal : 10 Januari 2018
Mengetahui, Dekan Fakultas Teknik dan Sains
Universitas Muhammadiyah Purwokerto M. Taufiq Tamam, S.T., M.T.
NIK. 2160223
HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI
SKRIPSI UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS
Sebagai sivitas akademika Universitas Muhammadiyah Purwokerto dan pengembang ilmu pengetahuan,yang bertanda tangan dibawah ini: Nama : Rizky Jalu Putra Safian NIM : 1303030013 Prodi : Teknik Elektro Fakultas : Teknik dan Sains Perguruan Tinggi : Universitas Muhammadiyah Purwokerto Jenis karya : Skripsi menyetujui memberikan Hak Bebas Royalti Noneksklusif (Non-exclusive Royalty-
Free Right ) kepada Universitas Muhammadiyah Purwokerto atas karya ilmiah
yang berjudul: Aplikasi Sistem Klasifikasi Dan
Penghitung Jumlah Kendaraan Di Jalan Raya beserta perangkat yang ada(jika diperlukan), Dengan Hak Bebas Royalti Noneksklusif ini Universitas Muhammadiyah Purwokerto berhak menyimpan, mengalihmedia/ mengalihformatkan, mengelola dalam bentuk pangkalan data(database), merawat dan mempublikasikan Skripsi dengan tetap mencantumkan nama sebagai penulis/pencipta dan sebagai pemilik Hak Cipta. Pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya.
Dibuat di :Purwokerto Pada Tanggal : 10 Januari 2018 Yang menyatakan, Rizky Jalu Putra Safian
MOTO “Segala sesuatu yang bisa kau bayangkan adalah nyata”
“Kehidupan yang sesungguhnya adalah
hidup untuk orang lain ”
“Knowledge will give you power, but character respect”
APLIKASI SISTEM KLASIFIKASI DAN
PENGHITUNG JUMLAH KENDARAAN DI JALAN RAYAINTISARI
Penelitian ini bertujuan untuk mengklasifikasikan dan menghitung jenis kendaraan bergerak di suatu jalan raya dengan menggunakan pengolahan citra digital. Objek dari penelitian ini adalah video rekaman arus kendaraan. Kemudian dilakukan pemilihan Garis Horizontal yang digunakan sebagai area klasifikasi dan penghitungan kendaraan bergerak. Selanjutnya setiap objek pada frame dari video tersebut diproses menggunakan algoritme Background Subtraction dengan metode citra biner untuk mendapatkan citra foreground dan background. Citra
foreground difilter, dihilangkan bayangannya, dan dilakukan proses morfologi
untuk menghilangkan noise pada citra. Kemudian citra hasilnya dideteksi blob untuk mendapatkan bagian piksel yang merupakan objek bergerak. Tahap berikutnya, setiap objek yang diperoleh diklasifikasi menurut nilai lebar objek,kemudian dijadikan sebagai parameter untuk klasifikasi kendaraan. Apabila nilai parameter memenuhi nilai maka objek akan dikenali jenisnya sesuai dengan jenis yang didefinisikan. Hasil pengujian perangkat lunak dapat mengklasifikasikan kendaraan dalam tiga jenis kendaraan yaitu sepeda motor, mobil, dan truk/bus dengan tingkat akurasi tertinggi 92,07 %.
Kata kunci: Penghitungan Kendaraan, Pengklasifikasian Kendaraan, Pengolahan citra digita,Background Substraction.
APPLICATION FOR VEHICLE CLASSIFICATION
SYSTEM AND COUNTERS ON THE HIGHWAY ABSTRACT The purposes of this research were to classify and count the types of vehicles moving on a road by used digital image processing. The object of this research was a video footage of the flow of vehicles. Then the horizontal line is used as the area classification and counted of moving vehicles. Furthermore, each object in the frame of the video processed using background subtraction algorithm with binary method to obtain the foreground and background images. Foreground image is filtered and performed morphological processes to remove noise in the image. Then the results by blob detection to get a part of the pixel which is the object moves. The next stage, each object obtained was classified by the value of object width,then it will be used as a parameter for vehicle classification. If the value of the parameter it will be recognized as type that is defined. The results of tested application can classify vehicles in three types of vehicles are motorcycle, car, and truck/bus with the high average total accuracy was 92.07% Keywords: Vehicle Counting, Vehicle Classification, digital image processing, Background Substraction.KATA PENGANTAR
Puji Syukur kepada Allah SWT Yang Maha Esa, karena limpahan kasih sayang-Nya serta kuasa-Nya penyusunan Skripsi ini dapat terselesaikan. Shalawat serta salam semoga selalu tercurah kepada Baginda Besar Nabi Muhammad SAW.
Penulisan Skripsi ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh gelar sarjana pada Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Purwokerto. Judul yang penulis ajukan adalah “Aplikasi Sistem Klasifikasi Dan Penghitung Jumlah Kendaraan Di Jalan Raya ”.
Pada kesempatan ini penyusun menyampaikan terima kasih yang sebesar- besarnya kepada semua p ihak yang terlibat dalam pembuatan Skripsi ini. Kiranya Allah SWT yang akan membalas semua kebaikan yang telah diberikan kepada penulis. Ucapan terima kasih penulis tujukan kepada :
1. Allah SWT atas segala rahmat dan hidayah serta inayah-Nya, sehingga peneliti dapat menyelesaikan Skripsi ini dengan baik dan lancar.
2. Keluarga, bapak Sapto Wahono dan ibu Mufliatun , dan saudara kandung yang senantiasa mendukung dan mendoakan selama proses penyusunan Skripsi dilaksanakan.
3. Bapak Winarso selaku Kepala Program Studi Teknik Elektro.
4. Bapak Wakhyu Dwiono selaku pembimbing 1 yang selalu mengarahkan dan memberikan masukan selama proses penyusunan skripsi.
5. Bapak M. Taufik Tamam mimbing 2 yang sudah berpengalaman memberi banyak ilmu dari awal pelaksanaan sampai akhir.
6. Teman, saudara, kenalan yang telah membantu merekam video dari jalan layang sebagai data dalam penyusunan skripsi ini.
7. Pak Fadil Muslim dan Mas Bayu selaku laboran teknik elektro yang selalu membantu dalam hal peminjaman alat laboratorium.
8. Staf TU yang membantu dalam hal administratif.
9. Teman-teman mahasiswa Teknik Elektro angkatan 2013, angkatan 2014, angkatan 2015, dan angkatan 2016 yang selalu mendukung dan berbagi kebahagian bersama.
10. Teman-teman mahasiswa Fakultas Teknik yang selalu memberikan bantuan dan dukungan.
Sadar bahwa dalam penyusunan Skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan, oleh karena itu mengharapkan saran dan kritik dari para pembaca demi kesempurnaan laporan ini. Semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi kami khususnya dan bagi para pembaca.
Purwokerto, 8 Januari 2018 Rizky Jalu Putra Safian
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ............................................................................................. i HALAMAN PERSETUJUAN .............................................................................. ii HALAMAN PERNYATAAN ORISINILITAS ................................................... iii HALAMAN PENGESAHAN ............................................................................... iv HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI SKRIPSI
UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS ........................................ v MOTTO ................................................................................................................ vi
INTISARI .............................................................................................................. vii ABSTRACT ........................................................................................................ viii KATA PENGANTAR .......................................................................................... ix DAFTAR ISI ......................................................................................................... xi DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ xiv DAFTAR TABEL ................................................................................................. xvi DAFTAR LAMPIRAN ......................................................................................... xvii
BAB I PENDAHULUAN ..................................................................................... 1
1.1 Latar Belakang ..................................................................................... 1
1.2 Perumusan Masalah ............................................................................. 3
1.3 Batasan Masalah Penelitian ................................................................. 3
1.4 Tujuan Penelitian ................................................................................. 4
1.5 Metodologi Penelitian ......................................................................... 5
BAB II LANDASAN TEORI ............................................................................... 6
2.1 Tinjauan Pustaka ................................................................................. 6
2.2 Intelligent Transportation System ....................................................... 7
2.3 Computer Vision .................................................................................. 8
2.4 Definisi Citra Digital ........................................................................... 12
2.5 Pengolahan Citra Digital (Digital Image Processing) ......................... 15
2.6 Thresholding ........................................................................................ 16
2.7 Open CV .............................................................................................. 17
2.8 Background Substraction .................................................................... 19
2.9 Gaussian Smothing ............................................................................... 22
2.10 Convex Hull ......................................................................................... 27
2.11 Blob Detection ...................................................................................... 30
2.12 Microsoft Visual Studio 2015 ............................................................. 31
BAB III PERANCANGAN SISTEM ................................................................... 34
3.1 Perangkat Keras ................................................................................... 34
3.2 Perangkat Lunak .................................................................................. 34
3.3 Deskripsi Umum Sistem ...................................................................... 35
3.4 Perancangan Sistem ............................................................................. 37
3.4.1. Perancangan Data Sistem ........................................................ 37
3.4.2. Perancangan Class Sistem ....................................................... 39
3.4.3. Perancangan Proses Algoritme ................................................ 40
3.4.4. Perancangan Antarmuka Sistem .............................................. 46
3.5 Implementasi Sistem ........................................................................... 48
3.5.1. Implementasi Input Video ....................................................... 48
3.5.2. Implementasi Garis Horizontal ................................................ 49
3.5.3. Implementasi Background Substraction .................................. 50
3.5.4. Implementasi Filtering Citra ................................................... 50
3.5.5. Implementasi Ekstraksi ciri ...................................................... 52
3.5.6. Implementasi Deteksi Blob ....................................................... 53
3.5.7. Implementasi Pengklasifikasian dan Penghitung Kendaraan .. 54
BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA SISTEM ............................................... 57
4.1. Pengujian Sistem Klasifikasi dan Penghitung Jumlah Kendaraan ...... 57
4.2. Analisis dan Uji Coba .......................................................................... 58
4.2.1 Kondisi di Jalan Pemuda Purwokerto Barat ............................. 59
4.2.2 Kondisi di Jalan Veteran Purwokerto Selatan .......................... 60
4.3. Pembahasan .......................................................................................... 61
4.3.1 Analisis Keakuratan Sistem Klasifikasi Kendaraan ................. 62
4.3.2 Analisis Keakuratan Sistem Penghitung Kendaraan ................ 68
BAB V KESIMPULAN ........................................................................................ 74
5.1 Kesimpulan .......................................................................................... 74
5.2 Saran .................................................................................................... 75 DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 76 LAMPIRAN
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Proses Sampling Citra dari Citra Analog ke Citra Digital ................ 13Gambar 2.2 Hasil Citra Kernel Gaussian Blur 5x5 ............................................... 23Gambar 2.3 Citra Asli ........................................................................................... 23Gambar 2.4 Bukan Convex Polygon ..................................................................... 23Gambar 2.5 (a) Bukan Convex Polygon (b) Convex Polygon ............................... 24Gambar 2.6 Contoh Convex Hull .......................................................................... 25Gambar 2.7 Titik potong manasaja dari himpunan Convex adalah juga sebuah himpunan Convex ................................................................ 26Gambar 2.8 Representasi dari Objek (foreground) ............................................... 27Gambar 2.9 Blob yang terdeteksi .......................................................................... 27Gambar 2.10 Tampilan Microsoft Visual Studio 2015 ......................................... 30Gambar 3.1 Flowchart Kerja Sistem .................................................................... 33Gambar 3.2 Layout untuk Pengambilan Video Rekaman ..................................... 35Gambar 3.3 Flowchart Algoritme sistem perangkat lunak ................................... 38Gambar 3.4 Flowchart deteksi Blob ..................................................................... 41Gambar 3.5 Flowchart Proses Klasifikasi Jenis Kendaraan ................................. 43Gambar 3.6 Antarmuka Halaman Awal ............................................................... 44Gambar 3.7 Antarmuka Halaman Detail ............................................................... 44Gambar 3.8 Antarmuka Halaman Tentang ........................................................... 45Gambar 3.9 Citra foreground yang telah difilter .................................................. 49Gambar 3.10 Citra foreground dilakukan morfologi ............................................ 50Gambar 4.1 Citra dengan Objek berjenis Sepeda motor,Mobil dan Truk/Bus ..... 56Gambar 4.2 Kondisi di Jalan Pemuda Purwokerto Barat ...................................... 58Gambar 4.3 Output Sistem pada kondisi Jalan Pemuda Purwokerto Barat .......... 58Gambar 4.4 Kondisi di Jalan Veteran Purwokerto Selatan ................................... 59Gambar 4.5 Output Sistem pada kondisi Jalan Veteran Purwokerto Selatan ....... 59Gambar 4.6 Hasil Output sistem klasifikasi yang di inginkan .............................. 60Gambar 4.7 Kesalahan klasifikasi sesaat sistem ................................................... 62Gambar 4.8 Kesalahan klasifikasi sesaat sistem berakhir ..................................... 62Gambar 4.9 Kesalahan Sistem mendeteksi objekk yang saling berdekatan ......... 63Gambar 4.10 Penyebab kesalahan deteksi objek yang saling berdekatan ............ 63Gambar 4.11 Grafik klasifikasi kendaraan Jalan Pemuda Purwokerto Barat siang hari video 1 ............................................................................. 64Gambar 4.12 Grafik klasifikasi kendaraan Jalan Pemuda Purwokerto Barat siang hari video 2 ............................................................................. 65Gambar 4.15 Grafik klasifikasi kendaraan Jalan Veteran Purwokerto Selatan sore hari video 1 ............................................................................... 66Gambar 4.16 Grafik klasifikasi kendaraan Jalan Veteran Purwokerto Selatan sore hari video 2 ............................................................................... 66
DAFTAR TABEL