13
APLLIKASI DETEKSI TINGKAT KEPADATAN LALU LINTAS BERDASARKAN JUMLAH KENDARAAN YANG LEWAT MENGGUNAKAN OpenCV TUGAS AKHIR Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan Guna Meraih Gelar Sarjana Strata 1 Teknik Informatika Universitas Muhammadiyah Malang ALRIZAL HELMI NIM : 201010370311459 JURUSAN TEKNIK INFORMATIKA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG 2015

APLLIKASI DETEKSI TINGKAT KEPADATAN LALU LINTAS ... · “APLIKASI DETEKSI TINGKAT KEPADATAN LALU LINTAS BERDASARKAN JUMLAH KENDARAAN BERBASI OPENCV” Di dalam tulisan ini disajikan

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: APLLIKASI DETEKSI TINGKAT KEPADATAN LALU LINTAS ... · “APLIKASI DETEKSI TINGKAT KEPADATAN LALU LINTAS BERDASARKAN JUMLAH KENDARAAN BERBASI OPENCV” Di dalam tulisan ini disajikan

APLLIKASI DETEKSI TINGKAT KEPADATAN LALU

LINTAS BERDASARKAN JUMLAH KENDARAAN YANG

LEWAT MENGGUNAKAN OpenCV

TUGAS AKHIR

Diajukan Untuk Memenuhi

Persyaratan Guna Meraih Gelar Sarjana Strata 1

Teknik Informatika Universitas Muhammadiyah Malang

ALRIZAL HELMI

NIM : 201010370311459

JURUSAN TEKNIK INFORMATIKA

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

2015

Page 2: APLLIKASI DETEKSI TINGKAT KEPADATAN LALU LINTAS ... · “APLIKASI DETEKSI TINGKAT KEPADATAN LALU LINTAS BERDASARKAN JUMLAH KENDARAAN BERBASI OPENCV” Di dalam tulisan ini disajikan
Page 3: APLLIKASI DETEKSI TINGKAT KEPADATAN LALU LINTAS ... · “APLIKASI DETEKSI TINGKAT KEPADATAN LALU LINTAS BERDASARKAN JUMLAH KENDARAAN BERBASI OPENCV” Di dalam tulisan ini disajikan
Page 4: APLLIKASI DETEKSI TINGKAT KEPADATAN LALU LINTAS ... · “APLIKASI DETEKSI TINGKAT KEPADATAN LALU LINTAS BERDASARKAN JUMLAH KENDARAAN BERBASI OPENCV” Di dalam tulisan ini disajikan
Page 5: APLLIKASI DETEKSI TINGKAT KEPADATAN LALU LINTAS ... · “APLIKASI DETEKSI TINGKAT KEPADATAN LALU LINTAS BERDASARKAN JUMLAH KENDARAAN BERBASI OPENCV” Di dalam tulisan ini disajikan

KATA PENGANTAR

Dengan memanjatkan puji syukur kehadirat Allah SWT atas limpahan

rahmat, nikmat, hidayah, dan ridho-Nya, sehingga peneliti dapat menyelesaikan

Tugas Akhir yang berjudul:

“APLIKASI DETEKSI TINGKAT KEPADATAN LALU

LINTAS BERDASARKAN JUMLAH KENDARAAN BERBASI

OPENCV”

Di dalam tulisan ini disajikan pokok-pokok bahasan yang meliputi

pengolahan citra, penggunaan OpenCv sebagai library pengolahan citra dan

penggunaan blob sebagai pendeteksi objek . Selain itu, juga akan disampaikan

mengenai pengujian-pengujian yang dilakukan dalam penelitian ini.

Peneliti menyadari sepenuhnya bahwa dalam penulisan Tugas Akhir ini

masih banyak kekurangan dan keterbatasan. Oleh karena itu peneliti

mengharapkan saran yang membangun agar tulisan ini bermanfaat bagi

perkembangan ilmu pengetahuan kedepan.

Malang, 29 Juli 2015

Alrizal Helmi

vii

Page 6: APLLIKASI DETEKSI TINGKAT KEPADATAN LALU LINTAS ... · “APLIKASI DETEKSI TINGKAT KEPADATAN LALU LINTAS BERDASARKAN JUMLAH KENDARAAN BERBASI OPENCV” Di dalam tulisan ini disajikan

DAFTAR ISI

Lembar Persetujuan .............................................................................................. i

Lembar Pengesahan .............................................................................................. ii

Lembar Pernyataan................................................................................................ iii

Abstrak ................................................................................................................. iv

Abstract ................................................................................................................. v

Lembar Persembahan ............................................................................................ vi

Kata Pengantar ..................................................................................................... vii

Daftar Isi ............................................................................................................... viii

Daftar Gambar ...................................................................................................... xi

Daftar Tabel .......................................................................................................... xiii

BAB I PENDAHULUAN ................................................................................... 1

1.1 Latar Belakang ............................................................................................ 1

1.2 Rumusan Masalah ....................................................................................... 3

1.3 Tujuan ........................................................................................................ 3

1.4 Batasan Masalah ......................................................................................... 3

1.5 Metodologi ................................................................................................. 3

1.5.1 Studi Literatur ................................................................................. 3

1.5.2 Pengumpulan Data .......................................................................... 4

1.5.3 Perancangan Aplikasi ..................................................................... 4

1.5.4 Pembuatan Aplikasi ........................................................................ 4

1.5.4 Pengujian Aplikasi .......................................................................... 5

1.6 Sistematika Penulisan ................................................................................. 5

BAB II LANDASAN TEORI ........................................................................... 6

2.1 Citra Digital ................................................................................................ 6

2.2 Pengolahan Citra (image processing) ........................................................ 7

2.3 model citra .................................................................................................. 8

2.4 RGB ............................................................................................................ 8

2.5 Grayscale (derajat keabuan) ....................................................................... 8

viii

Page 7: APLLIKASI DETEKSI TINGKAT KEPADATAN LALU LINTAS ... · “APLIKASI DETEKSI TINGKAT KEPADATAN LALU LINTAS BERDASARKAN JUMLAH KENDARAAN BERBASI OPENCV” Di dalam tulisan ini disajikan

2.6 Thresholding ............................................................................................... 9

2.7 OpenCV ...................................................................................................... 10

2.8 Adaptive Selective Background learning .................................................... 10

2.9 GMM(Gaussian mixture model) ................................................................ 11

a. tahap pencocokan input terhadap distribusi ............................................ 11

b. tahap update parameter ........................................................................... 12

c. tahap pemilihan distribusi background ................................................... 13

2.11 Blob detection .............................................................................................. 14

2.12. kapasitas jalan ............................................................................................. 15

BAB III ANALISA DAN PERANCANGAN SYSTEM ................................. 18

3.1 Analisa Masalah ......................................................................................... 18

3.1.1 Gambaran Umum ............................................................................ 18

3.1.2 Kebutuhan Sistem ........................................................................... 18

3.1.2.1 kebutuhan fungsional ....................................................... 19

3.1.2.2 kebutuhan non fungsional ................................................. 19

3.2 Perancangan Sistem ................................................................................... 20

3.2.1 use case diagram sistem ................................................................. 20

3.2.2 flowchart sistem ............................................................................... 21

3.2.3 activity diagram sistem .................................................................. 22

3.2.3.1 browse file .......................................................................... 22

3.2.3.2 lihat kesimpulan .................................................................. 23

3.2.3.3 edit ROI ............................................................................... 24

3.2.3.4 memutar video .................................................................... 24

3.2.4 Sequence diagram Sistem ................................................................ 25

3.2.4.1 memutar video ................................................................... 25

3.2.4.2 browse file ......................................................................... 26

3.2.4.3 edit roi ................................................................................ 26

3.2.4.4 lihat kesimpulan ................................................................ 27

3.2.5 Class diagram ................................................................................... 28

3.2.6 desain antarmuka .............................................................................. 30

ix

Page 8: APLLIKASI DETEKSI TINGKAT KEPADATAN LALU LINTAS ... · “APLIKASI DETEKSI TINGKAT KEPADATAN LALU LINTAS BERDASARKAN JUMLAH KENDARAAN BERBASI OPENCV” Di dalam tulisan ini disajikan

BAB IV IMPLEMENTASI DAN ANALISA HASIL ..................................... 31

4.1 Implementasi Sistem .................................................................................... 31

4.1.1 Segmentasi ...................................................................................... 32

4.1.2 Proses Blob Tracking ...................................................................... 34

4.1.3 Proses Penghitungan Kendaraan ..................................................... 36

4.2 Pengujian Aplikasi ...................................................................................... 40

4.2.1 Pengujian Pada Menu ..................................................................... 40

4.2.2 Pengujian Pada Proses Penghitungan Kendaraan .......................... 45

4.2.3 Confusion Matrix ............................................................................ 46

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN .............................................................. 50

5.1 Kesimpulan ................................................................................................. 50

5.2 Saran ........................................................................................................... 50

DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................... 51

x

Page 9: APLLIKASI DETEKSI TINGKAT KEPADATAN LALU LINTAS ... · “APLIKASI DETEKSI TINGKAT KEPADATAN LALU LINTAS BERDASARKAN JUMLAH KENDARAAN BERBASI OPENCV” Di dalam tulisan ini disajikan

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Threshold ................................................................................... 9

Gambar 3.1 Usecase Diagram ...................................................................... 20

Gambar 3.2 Flowchart ................................................................................... 21

Gambar 3.3 Activity Diagram Browse File .................................................... 22

Gambar 3.4 Activity Diagram Lihat Kesimpulan ........................................... 23

Gambar 3.5 Activity Diagram Edit Roi ........................................................... 24

Gambar 3.6 Activity Diagram Memutar Video .............................................. 24

Gambar 3.7 Sequence Diagram Memutar Video ........................................... 25

Gambar 3.8 Sequence Diagram Browse File.................................................. 26

Gambar 3.9 Sequence Diagram Edit Roi ....................................................... 26

Gambar 3.10 Sequence Diagram Lihat Kesimpulan ....................................... 27

Gambar 3.11 Class Diagram ........................................................................... 29

Gambar 3.12 Desain Antarmuka ...................................................................... 30

Gambar 4.1 Potongan Baris Algorritma Adaptive Selective Background

Learning ..................................................................................... 32

Gambar 4.2 Hasil Pemrosesan Gambar Oleh Algoritma Adative Selective

Background Learning ................................................................. 33

Gambar 4.3 Proses Blob Tracking ................................................................. 34

Gambar 4.4 Blob Yang Akan Diproses ......................................................... 35

Gambar 4.5 Hasil Proses Blob Tracking ........................................................ 35

Gambar 4.6 Potongan Source Code Penghitungan Kendaraan ...................... 36

Gambar 4.7 Source Code Penghitunngan Kendaraan ..................................... 37

Gambar 4.8 Source Code Simpan Dan Tampilkan Hasil Pada Video ............ 38

Gambar 4.9 Video Sebelum Melewati Garis ................................................. 39

Gambar 4.10 Video Sesudah Melewati Garis .................................................. 39

Gambar 4.11 Uji Tampilan ............................................................................. 42

Gambar 4.12 Uji Browse File .......................................................................... 42

Gambar 4.13 Uji Gunakan Kamera .................................................................. 43

Gambar 4.14 Uji Tombol Start ........................................................................ 43

Gambar 4.15 Uji Tombol Stop ......................................................................... 44

xi

Page 10: APLLIKASI DETEKSI TINGKAT KEPADATAN LALU LINTAS ... · “APLIKASI DETEKSI TINGKAT KEPADATAN LALU LINTAS BERDASARKAN JUMLAH KENDARAAN BERBASI OPENCV” Di dalam tulisan ini disajikan

Gambar 4.16 Uji Slider Edit Roi ...................................................................... 44

Gambar 4.17 Uji Tombol Exit ......................................................................... 44

Gambar 4.18 Uji Proses ................................................................................... 45

Gambar 4.19 Pengujian .................................................................................... 47

Gambar 4.20 Pengujian .................................................................................... 47

Gambar 4.21 Pengujian .................................................................................... 47

Gambar 4.22 Pengujian .................................................................................... 48

Gambar 4.23 Pengujian .................................................................................... 48

Gambar 4.24 Pengujian .................................................................................... 48

Gambar 4.25 Pengujian .................................................................................... 48

Gambar 4.26 Pengujian .................................................................................... 49

Gambar 4.27 Pengujian .................................................................................... 49

Gambar 4.28 Pengujian .................................................................................... 49

xii

Page 11: APLLIKASI DETEKSI TINGKAT KEPADATAN LALU LINTAS ... · “APLIKASI DETEKSI TINGKAT KEPADATAN LALU LINTAS BERDASARKAN JUMLAH KENDARAAN BERBASI OPENCV” Di dalam tulisan ini disajikan

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 klasifikasi kendaraan .................................................................. 16

Tabel 2.2 klasifikasi dasar jalan ................................................................. 16

Tabel 2.3 klasifikasi tingkat pelayanan ...................................................... 16

Tabel 4.1 hasil pengujian pada tampilan ..................................................... 40

Tabel 4.2 hasil pengujian pada proses penghitungan kendaraan ............... 45

Tabel 4.3 confusion matrix .......................................................................... 48

xiii

Page 12: APLLIKASI DETEKSI TINGKAT KEPADATAN LALU LINTAS ... · “APLIKASI DETEKSI TINGKAT KEPADATAN LALU LINTAS BERDASARKAN JUMLAH KENDARAAN BERBASI OPENCV” Di dalam tulisan ini disajikan

DAFTAR PUSTAKA

[1] Pusat Data Dan Informasi Kementerian Perhubungan, Executive Summary

Buku 1 Statistik Perhubungan Tahun 2013, 2014.

[2] Kendaraan Tumbuh 11% Jalan Cuma Tumbuh 0.01%,

http://www.tribunnews.com/metropolitan/2013/03/05/kendaraan-tumbuh-

11-jalan-cuma-tumbuh-001, Tanggal Akses 5 Januari 2015.

[3] Teknik Lalu Lintas, http://id.wikipedia.org/wiki/teknik_lalu_lintas,

Tanggal Akses 12 Januari 2015.

[4] Dierektorat Bina System Transportasi Perkotaan, Laporan Akhir Evaluasi

Penerapan Area Traffic Control System (ATCS) Di DKI Jakarta, Bandung

Dan Surabaya.

[5] Wolfgang S. Homburger; James H. Kell, Fundamentals Of Traffic

Engineering, 9th Edition, University Of California, 1977.

[6] Hendy Mulyawan, M Zen Hadi Samsono, Setiawardhana, 2014.

Identifikasi Dan Tracking Objek Berbasis Image Processing Secara Real

Time. Jurusan Telekomunikasi Politeknik Elektronika Negeri Surabaya.

[7] http://id.wikipedia.org/wiki/kapasitas_jalan, Tanggal Akses 04 November

2014.

[8] http://abhishek4273.com/2014/03/16/traincascade-and-car-detection-

using-opencv/, Tanggal Akses 04 November 2014.

51

Page 13: APLLIKASI DETEKSI TINGKAT KEPADATAN LALU LINTAS ... · “APLIKASI DETEKSI TINGKAT KEPADATAN LALU LINTAS BERDASARKAN JUMLAH KENDARAAN BERBASI OPENCV” Di dalam tulisan ini disajikan

[9] http://8a52labs.com/2011/05/24/detecting-blobs-using-cvblobs-library/,

Tanggal Akses 04 November 2014.

[10] munawar.staff.ugm.ac.id/wp-content/traffic-engineering.pdf, Penulis

Munawar, Tanggal Akses 04 November 2014.

[11] Soegianto Soelistiono, Ardan Listya Romdhoni, 2014. Identifikasi Awal

Plat Nomor Mobil Menggunakan Program Konvensional Sebagai

Langkah Awal Penggunaan Jaringan Saraf Tiruan. Departemen Fisika

Fakultas Sains Dan Teknologi Universitas Airlangga.

52