“Implementasi Sistem Pendeteksi Gerakan dengan Motion ...digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-37914-5110100703-presentation.pdfcomputer vision neural networks video processing robotics

“Implementasi Sistem Pendeteksi Gerakan dengan Motion Detection pada Kamera Video Menggunakan AForge .NET”

JUDUL TUGAS AKHIR

OLEH

Nama : Muhammad Redha NRP : 5110100703

DOSEN PEMBIMBING

1. Dwi Sunaryono, S.Kom., M.Kom.2. Ridho Rahman Hariadi, S.Kom., M.Sc.

PENDAHULUAN

LATAR BELAKANG(1)

Keamanan.

tindak kejahatan, pencurian,

perampokan dan lainnya

Gambar dari www.google.com

LATAR BELAKANG(2)

• Pengawasan melalui kamera keamanan (cctv).

• Sistem cerdas pendeteksi gerakan.

Gambar dari www.google.com

TUJUAN(1)

• Membangun sebuah sistem yang dapat mendeteksi gerakan dariberkas video atau dari perangkat kamera.

Gambar dari www.google.com

TUJUAN(2)

• Mengimplementasikan penerapan framework AForge.NET pada sistem pendeteksi gerakan.

computer vision

neural networks

video processing

robotics

image processing

Gambar dari www.google.com

TUJUAN(2)

Mengimplementasikan penerapan framework

AForge.NET pada sistem pendeteksi gerakan.

computer vision

neural networks

video processing

robotics

image processing

Gambar dari www.google.com

RUMUSAN MASALAH(1)

• Bagaimana mendeteksi adanya gerakan pada video.

• Bagaimana suatu sistem bisa memberikan informasi adanya gerakan pada sebuah video.

Deteksi gerakan Informasi deteksi gerakan

Gambar dari www.google.com

RUMUSAN MASALAH(2)

• Bagaimana suatu sistem bisa menganalisis pengecualian perubahan gerakan kecil yang terjadi secara alami.

Batasan gerakan kecil Batasan gerakan besar

RUMUSAN MASALAH(3)

• Bagaimana membangun aplikasi yang bisa memilih sebagian area yang memerlukan pendeteksian dari keseluruhan kawasan deteksi.

Gambar dari www.google.com

BATASAN MASALAH

1.Mengintegrasikan kamera video dengan perangkat lunak pendeteksi gerakan.

2.Wilayah deteksi hanya terbatas pada suatu area yang tidak terlalu luas (sebuah ruangan) dan kondisi ruangan yang relatif tetap.

3.Kamera hanya memantau perubahan yang terjadi pada area yang terbatas tanpa mendefinisikan perubahan tersebut. Bila ada objek baru yang bergerak, maka pendeteksi akan aktif.

4.Bahasa pemrograman yang digunakan adalah C# dengan framework.NET.

DASAR TEORI

Motion Detection1

Afore .NET2

Framework .NET3

Pemrograman C#4

Komputer vision5

Microsoft visual studio6

PERANCANGAN

ARSITEKTUR SISTEM

DIAGRAM KASUS PENGGUNA

System

Pengawas Keamanan Mendeteksi Gerakan

Membaca file video

membaca perangkat kamera

No Kode Nama Keterangan

1 UC-D01 Mendeteksi

Gerakan

Pengawas keamanan

dapat menentukan

untuk menjalankan

sistem pendeteksian

pergerakan pada video.

2 UC-D02 Membaca File

Video

Pengawas keamanan

dapat memilih sumber

deteksi dari berkas video

untuk mendeteksi

gerakan.

3 UC-D03 Membaca

Perangkat

Kamera

Pengawas keamanan

dapat memilih sumber

deteksi langsung dari

perangkat kamera.

RANCANGAN ANTARMUKA JENDELA UTAMA

RANCANGAN ANTARMUKA JENDELA REGION AREA

PENGUJIAN

SKENARIO PENGUJIAN

• Pengujian pendeteksian utama

• Pengujian pendeteksian region area

PENGUJIAN PENDETEKSIAN UTAMA

• Memuat berkas video

• Mumuat perangkat kamera

• Pendeteksian gerakan

SKENARIO MEMUAT BERKAS VIDEOKondisi awal Layar pada sistem belum terisi video.

Skenario 1. Pengawas keamanan memilih tombol

menu load video.

2. Pengawas keamanan memilih berkas

video yang ingin dideteksi.

3. Pengawas keamanan memilih tombol

buka untuk memuat video.

Masukan Berkas video

Keluaran yang

diharapkan

Berkas video yang dimuat ditampilkan di

layar sistem.

Hasil Pengujian Berhasil

MEMUAT BERKAS VIDEO

SKENARIO MUMUAT PERANGKAT KAMERA

Kondisi awal Layar pada sistem belum terisi video.

Skenario 1. Pengawas keamanan memilih tombol

menu open perangkat kamera.

2. Pengawas keamanan memilih

perangkat kamera yang tersedia.

3. Pengawas keamanan memilih tombol

buka untuk memuat tangkapan kamera

ke layar.

Masukan Tangkapan perangkat kamera

Keluaran yang

diharapkan

Hasil tangkapan kamera berhasil

ditampilkan di layar sistem

Hasil Pengujian Berhasil

MUMUAT PERANGKAT KAMERA

SKENARIO PENDETEKSIAN GERAKAN

Kondisi awal Video telah dimuat ke layar sistem.

Skenario 1. Pengawas keamanan mengaktifkan

mode deteksi.

2. Pengawas keamanan menganalisis

informasi hasil deteksi.

Masukan -

Keluaran yang

diharapkan

Informasi hasil deteksi ditampilkan pada

ListBox.

Hasil Pengujian Berhasil

PENDETEKSIAN GERAKAN

MENUJU POSISI GERAKAN

MENUJU POSISI GERAKAN

PENGUJIAN PENDETEKSIAN REGION AREA

• Membuat region area

• Menghapus region area

• Deteksi pada region area

SKENARIO MEMBUAT REGION AREA

Kondisi awal Video telah dimuat ke layar sistem.

Skenario 1. Pengawas keamanan memilih tombol menu

membuat region area.

2. Pengawas keamanan masuk ke jendela

region area.

3. Pengawas keamanan memilih tombol menu

menggambar persegi.

4. Pengawas keamanan menggambar persegi.

5. Pengawas keamanan menekan tombol ok.

Masukan Menggambar persegi

Keluaran yang

diharapkan

Persegi tergambar pada layar region area.

Hasil Pengujian Berhasil

MEMBUAT REGION AREA

SKENARIO MENGHAPUS REGION AREA

Kondisi awal Persegi sebagai region area tergambar

Skenario 1. Pengawas keamanan memilih tombol

menu membuat region area.

2. Pengawas keamanan masuk ke jendela

region area.

3. Pengawas keamanan memilih tombol

menu hapus persegi.

4. Pengawas keamanan menekan tombol

ok.

Masukan -

Keluaran yang

diharapkan

Perseri terhapus dari layar sistem

Hasil Pengujian Berhasil

MENGHAPUS REGION AREA

DETEKSI PADA REGION AREA

DETEKSI PADA REGION AREA

DETEKSI PADA REGION AREA

PENUTUP

KESIMPULAN(1)

• Berdasarkan hasil pengujian deteksi gerakan ada bagian pixel dari gambar videoyang berubah warna menjadi merah yang ditetapkan segabai objek bergerak.Gerakan dapat terdeteksi jika nilai threshold berkisar antada 0 - 0.05.Keberhasilan mendeteksi gerakan video adalah 90%.

KESIMPULAN(2)

Informasi hasi deketsi ditampilkan berdasarkan rentang waktu terjadinyagerakan. Informasi hasil deteksi ditampilkan setiap ada pergerakan yangterdeteksi. Hal tersebut membuktikan bahwa sistem dapat mendeteksi adanyagerakan pada video sesuai dengan deteksi yang diminta pada permasalahan.

Selain rentang waktu terjadinya gerakan, informasi hasil deteksi juga berupagambar tangkapan saat terjadi gerakan yang disimpan ke direktori komputerpengguna.

KESIMPULAN(3)

• Berdasarkan hasil uji coba deteksi dimana pergerakan dipengaruhi oleh nilaithreshold yang ditentukan. nilai yang tepat untuk menentukan gerakan adalah0.01 - 0.02 karena jika nilai threshold yang digunakan lebih besar dari 0.02 makahanya pergerakan yang lebih besar saja yang terdeteksi. Jika nilai threshold yangdigunakan kurang dari 0.01, maka pergerakan yang lebih kecil juga akanterdeteksi seperti gerakan yang disebabkan oleh angin secara alami. Maka dengannilai threshold 0.015 yang ditentukan penulis, pergerakan kecil yang terjadi secaraalami tidak akan terdeteksi. Peluang pergerakan kecil tidak terdeteksi adalahhampir sempurna sehingga analisis terhadap pergerakan kecil yang terjadi secaraalami sesuai yang diminta pada permasalahan.

KESIMPULAN(4)

• Pada hasil pengujian deteksi gerakan region area perbandinganantara objek yang tidak berada pada wilayah deteksi yangditentukan tidak akan dianggap objek bergerak dan objek yangberada pada wilayah deteksi yang telah ditentukan dianggap objekbergerak seperti biasa. Keberhasilan mendeteksi pada sebagianwilayah adalah 100%. Oleh karena itu, dapat disimpulkan bahwahanya objek yang berada di dalam wilayah deteksi saja yangdianggap sebagai gerakan. Hal ini sesuai dengan yang diminta padapermasalahan.

SARAN-SARAN

• Sistem pendeteksi gerakan ini dikembangkan melalui .NETFramework berbasis desktop. .NET Framework juga mendukungpembangunan aplikasi berbasis web. Karenanya dimungkinkanuntuk mengembangkan perangkat lunak ini ke sistem berbasis websehingga pengguna dapat mengakses sistem kapan saja dan dimanasaja.

SARAN-SARAN

• Sistem pendeteksi gerakan ini belum bisa membedakan antara gerakan manusia dan selain manusia. Disarankan adanya pengembangan berupa kecerdasan buatan yang dapat mengidentifikasi perbedaan pergerakan objek manusia.

Gambar dari www.google.com

SARAN-SARAN

• Sistem pendeteksi gerakan ini masih memiliki banyak kekurangan. Sistem ini masih belum bisa untuk mempercepat deteksi video dikarenakan kelemahan dari framework yang digunakan masih dalam tahap pengembangan. Disarankan adanya pengembangan sistem dengan menggunakan framework ataupun metode lain.

Terima kasih

DEMO APLIKASI

MOTION DETECTION

• Motion Detection adalah proses mendeteksi perubahan posisi darisuatu objek relatif terhadap sekitarnya atau perubahan lingkunganrelatif terhadap suatu objek.

METODE

PENGURANGAN GAMBAR

• Langkah pertama adalah murni membandingkangambar pixel dari kedua frame. Jika ada perbedaan nilai antara dua frame secara konsekuen, maka bisa disimpulkan ada gerakan

1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7

2,1 2,2 2,3 2,4 2,5 2,6 2,7

3,1 3,2 3,3 3,4 3,5 3,6 3,7

4,1 4,2 4,3 4,4 4,5 4,6 4,7

5,1 5,2 5,3 5,4 5,5 5,6 5,7

6,1 6,2 6,3 6,4 6,5 6,6 6,7

7,1 7,2 7,3 7,4 7,5 7,6 7,7

PENGURANGAN GAMBAR

1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7

2,1 2,2 2,3 2,4 2,5 2,6 2,7

3,1 3,2 3,3 3,4 3,5 3,6 3,7

4,1 4,2 4,3 4,4 4,5 4,6 4,7

5,1 5,2 5,3 5,4 5,5 5,6 5,7

6,1 6,2 6,3 6,4 6,5 6,6 6,7

7,1 7,2 7,3 7,4 7,5 7,6 7,7

Aforge .NET framework

• AForge Framework merupakan framework open source C# yang dirancang bagi para pengembang dan peneliti di bidang computer vision dan artificial intelligence yang meliputi pengolahan citra, jaringan saraf tiruan, algoritma genetika, logika fuzzy, machine learning dan robotika.

• AForge memiliki beberapa library. Yang digunakan pada Tugas Akhir ini adalah library AForge.Video dan library AForge.Vision.

DIAGRAM URUT MEMUAT BERKAS VIDEO

: Pengawas Keamanan

Halaman Utama Direktori komputerTombol Proses Load

1 : Menekan tombol load()

2 : Membuka berkas di direktori()

3 : Memuat berkas file()

DIAGRAM URUT MEMUAT PERANGKAT KAMERA

: Pengawas Keamanan

Halaman Utama Perangkat KameraTomblo Proses Open

1 : pilih perangkat kamera di comboBox()

2 : menekan tombol open()

3 : mengambil kamera yang dipilih()

4 : memuat perangkat kamera()

DIAGRAM URUT DETEKSI GERAKAN

: Pengawas Keamanan

Halaman Utama Tomblo Play Tombol Mode DeteksiProses Deteksi

1 : memuat video atau kamera()

2 : menekan tombol play()

3 : menampilkan gambar video()

4 : menekan tombol deteksi()

5 : memproses deteksi()

6 : menampilkan informasi deteksi()

DIAGRAM URUT MEMBUAT BATASAN WILAYAH DETEKSI

: Pengawas Keamanan

Tombol Create RegionHalaman Region Area Tombol Gambar Persegi Proses Membentuk Batasan Area

1 : menekan tombol create()

2 : membuka halaman region area()

3 : menekan tombol gambar persegi()

4 : mengambar perseg sebagaii batasan()

5 : membentuk batasan area()

6 : menetapkan gambar batasan area()

ACTIVITY DIAGRAM

Pengawas Keamanan Sistem

memilih buka file video

memilih perangkat kamera

membuka file direktori

menjalankan kamera

menyalakan mode deteksi gerakan menjalankan deteksi gerakan

menampilkan hasil deteksi gerakanmembaca hasil record gerakan

RANCANGAN ANTARMUKA JENDELA UTAMA

1. Kotak grup untuk menu.

2. untuk memberikan nama fungsi membuka file video.

3. untuk membuka file video dari computer pengguna.

4. untuk menampilkan pilihan perangkat kamera yang terhubung ke sistem.

5. untuk menjalankan pilihan perangkat kamera.

6. untuk menghidupkan dan mematikan mode deteksi.

7. untuk menjalankan fungsi membuat region area deteksi.

8. untuk menampilkan catatan hasil deteksi.

9. untuk menghidupkan dan mematikan simpan tangkapan gambar.

10. Kotak grup untuk layar video.

11. layar video untuk memutar file video atau gambar tangkapan dari perangkat kamera.

12. untuk memutar video yang telah dimuat.

RANCANGAN ANTARMUKA JENDELA REGION AREA

1. Tombol dengan gambarpenghapus untuk menghapuspersegi yang sudahdigambarkan sebelumnya.

2. Tombol dengan gambar persegiuntuk menggambarkan persegipada area objek yang ingindipantau khusus.

3. Kotak grup untuk layar.

4. layar tempat menggambarkanarea yang dipilih.

5. tombol untuk menyetujui aksidari pengguna.

6. tombol untuk membatalkanaksi dari pengguna.