EVALUASI AKURASI PENGUKURAN KEDALAMAN CITRA RGB

PADA MICROSOFT KINECT SDK

TUGAS AKHIR

Diajukan Untuk Memenuhi

Persyaratan Akademik Studi Strata Satu (S1)

Teknik Informatika Universitas Muhammadiyah Malang

Oleh :

Bayu Nur Hasym

08560028

JURUSAN TEKNIK INFORMATIKA

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

2013

i

LEMBAR PERSETUJUAN

EVALUASI AKURASI PENGUKURAN KEDALAMAN CITRA

RGB PADA MICROSOFT KINECT SDK

TUGAS AKHIR

Oleh :

Bayu Nur Hasym

08560028

Telah Direkomendasikan Untuk Diajukan Sebagai Judul Tugas Akhir Di Teknik

Informatika Universitas Muhammadiyah Malang

Menyetujui,

Pembimbing I

(Ir. M. Irfan MT )

Pembimbing II

(Ali Sofyan Kholimi, S.Kom)

ii

LEMBAR PENGESAHAN

EVALUASI AKURASI PENGUKURAN KEDALAMAN CITRA

RGB PADA MICROSOFT KINECT SDK

TUGAS AKHIR

Diajukan Untuk Memenuhi

Persyaratan Guna Meraih Gelar Sarjana Strata Satu

Teknik Informatika Universitas Muhammadiyah Malang

Disusun Oleh :

Bayu Nur Hasym

08560028

Tugas Akhir ini telah diuji dan dinyatakan lulus oleh tim penguji pada tanggal

31 Januari 2013

Mengetahui/Menyetujui

Penguji I

(Wahyu Andhyka Kusuma, S.Kom)

Penguji II

( Denar Regata AkbiS.Kom )

Mengetahui

Ketua Jurusan Teknik Informatika

(Eko Budi Cahyono, S.Kom, MT )

NIP. 108.9504.0330

iii

LEMBAR PERNYATAAN

Yang bertanda tangan di bawah ini:

Nama : Bayu Nur Hasym

NIM : 08560028

Fakultas / Jurusan : Teknik / TeknikInformatika

Dengan ini saya menyatakan bahwa Tugas Akhir dengan judul “EVALUASI

AKURASI PENGUKURAN KEDALAMAN CITRA RGB PADA

MICROSOFT KINECT SDK” beserta seluruh isinya adalah karya saya

sendiri dan bukan merupakan karya tulis orang lain, baik sebagian maupun

keseluruhan, kecuali dalam bentuk kutipan yang telah disebutkan

sumbernya.Demikian surat pernyataan ini saya buat dengan sebenar-benarnya.

Apabila kemudian ditemukan adanya pelanggaran terhadap etika keilmuan dalam

karya saya ini, atau diklaim dari pihak lain terhadap keaslian karya saya ini maka

saya siap menanggung segala bentuk resiko/sanksi yang berlaku.

Malang, 31Januari 2013

Yang MembuatPernyataan

(Bayu Nur Hasym)

Mengetahui,

Dosen Pembimbing I

(Ir. M. Irfan, MT)

Dosen Pembimbing II

(Ali Sofyan Kholimi, S.Kom)

iv

LEMBAR PERSEMBAHAN

Puji syukur kepada Allah SWT atas rahmat dan karunia-Nya sehingga

penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini. Penulis menyampaikan dan ucapan

terimakasih yang sebesar-besarnya kepada :

1. Allah SWT yang telah membantu dan menjawab semuadoa-doa yang telah

hamba panjatkan sehingga hamba bias menyelesaikan tugas akhir ini

dengan baik.

2. Bapak IR.M. Irfan,MT selaku dosen pembimbing I.

3. Bapak Ali Sofyan Kholimi, S.Kom selaku dosen pembimbing II.

4. Seluruh bapak dan ibu dosen Teknik Informatika Universitas

Muhammadiyah Malang, terima kasih atas ilmu yang diberikan.

5. Ayah dan Ibu tercinta, terima kasih atas doa-doanya, terima kasih atas

cinta kasih kalian yang takhenti-hentinya ayah dan ibu berikan kepadaku.

6. My the best partner Hanum Indira Dewi thank you for your advices, thank

you for supporting me, thank you for everything

7. Seluruh teman-teman Teknik Informatika angkatan 2008.

8. Laptopku yang sudah tua dan hamper sekarat terima kasih sudah

menemaniku selama ini T.T

9. Thank You for DOTA

v

KATA PENGANTAR

Dengan memanjatkan puji syukur kehadirat Allah SWT atas limpahan

rahmat dan hidayah-Nya sehingga peneliti dapat menyelesaikan tugas akhir yang

berjudul :

“EVALUASI AKURASI PENGUKURAN KEDALAMAN CITRA

RGB PADA MICROSOFT KINECT SDK”

Pada penelitian tugas akhir ini, dilakukan pengujian tingkat akurasi

mengenai informasi jarak virtual yang diperoleh tanpa melakukan pengukuran

secara langsung dengan menggunakan kamera kinect, dengan adanya system ini

user dapat memperoleh informasi mengenai jarak tanpa harus melakukan

pengukuran secara langsung. Jarak yang ingin diketahui di identifikasikan oleh

warna yang muncul padajarak yang dimaksud.

Penulis menyadari dengan sepenuhnya bahwa penelitian ini masih jauh

dari kesempurnaan oleh sebab itu penulis mengharapkan masukan berupa saran

maupun kritikan yang membangun untuk pengembangan system perhitungan

jarak terhadap citra dengan kinect sensor ini lebih lanjut.

vi

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

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

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

1.2 Rumusan Masalah ..................................................................................... 2

1.3 Tujuan Masalah ......................................................................................... 2

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

1.5 Metodologi Penyelesaian Masalah ............................................................ 3

1.6 Sistematikan Penulisan.............................................................................. 4

BAB II LANDASAN TEORI ............................................................................. 5

2.1 Visi Komputer (Computer Vision) ............................................................ 5

2.1.1 Definisi Visi Komputer .................................................................... 5

2.1.2 Hirarki Computer Vision ................................................................. 5

2.1.3 Tahapan-Tahapan Dalam Visi Komputer ........................................ 6

2.1.3.1 Proses Penangkapan Citra ...................................................... 6

2.1.3.2 Proses Pengolahan Citra ......................................................... 6

2.1.3.3 Analisa Data Citra .................................................................. 6

2.1.3.4 Proses Pemahaman Data Citra ............................................... 6

vii

2.2 Kinect ...................................................................................................... 7

2.2.1 Komponen Utama Kinect ............................................................... 7

2.2.1.1 Kamera Infra Merah (IR Light Camera) .............................. 8

2.2.1.2 Kamera RGB ........................................................................ 8

2.1.1.3 CMOS Sensor ....................................................................... 8

2.1.1.4 Sensor Kedalaman (Depth Image Sensor) ........................... 8

2.2.2 Kedalaman Kinect .......................................................................... 9

2.2.2.1 Resolusi Kedalaman Kinect ................................................. 12

2.2.3 Kinect Geometri ............................................................................. 12

2.3 Citra RGB ............................................................................................... 13

2.3.1 Range Kamera Kinect .................................................................... 14

2.4 Kinect Software Development Kit (SDK) .............................................. 14

2.5 Metode Root Mean Squarred Error (RMSE) ........................................... 15

BAB III ANALISA DAN PERANCANGAN SISTEM .................................. 16

3.1 Analisa Sistem ......................................................................................... 16

3.2 Perancangan Sistem ................................................................................ 16

3.2.1 Spesifikasi Kebutuhan .................................................................... 16

3.2.2 Fokus Kamera Terhadap Benda ..................................................... 18

3.2.2.1 Pencahayaan Terhadap Objek .............................................. 18

3.2.2.2 Letak Kamera Terhadap Objek ............................................ 19

3.2.3 Objek Yang Digunakan .................................................................. 20

3.2.4 Flowchart Sistem ............................................................................ 21

3.3 Desain Interface ...................................................................................... 23

BAB IV IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN SISTEM ............................ 26

4.1 Implementasi Sistem ............................................................................... 26

4.1.1Kedalaman Kinect Sebenarnya ....................................................... 28

viii

4.2 Pengujian Sistem ..................................................................................... 29

4.3 Tabel Hasil Pengujian Dan Evaluasi ....................................................... 41

4.4 Interface Aplikasi .................................................................................... 42

BAB V PENUTUP ............................................................................................. 45

5.1 Kesimpulan ............................................................................................. 45

5.2 Saran ........................................................................................................ 45

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................ 47

ix

DAFTARGAMBAR

Gambar 2.1 Skema Computer Vision ................................................................. 5

Gambar 2.2 Kinect Sensor .................................................................................. 7

Gambar 2.3 IR Projector dan IR Camera ............................................................ 9

Gambar 2.4 Pengulangan Titik Kinect ................................................................ 10

Gambar 2.5 Near Infrared ................................................................................... 11

Gambar 2.6 Cara Kerja Kinect sensor................................................................. 11

Gambar 2.7 Jarak Terbaik Menggunakan Kinect ............................................... 12

Gambar 2.8 Model Geometrik Pada Kinect ....................................................... 13

Gambar 2.9 Citra RGB ....................................................................................... 13

Gambar3.1 Pandangan Kamera Terhadap Objek Dari Atas ............................... 19

Gambar3.2 Pandangan Kamera Terhadap Objek Dari Kamera .......................... 19

Gambar3.3 Kubus ............................................................................................... 20

Gambar3.4 Balok ................................................................................................ 20

Gambar3.5 Flowchart Sistem .............................................................................. 21

Gambar3.6 Desain Interface................................................................................ 23

Gambar3.7 Kamera RGB dan Depth Kamera ..................................................... 24

Gambar4.1 Pengambilan Fungsi Kinect ............................................................. 26

Gambar4.2 Pengambilan Gambar Oleh Kinect ................................................... 27

Gambar4.3 Gambar Dari Kamera RGB .............................................................. 28

Gambar4.4 Gambar Dari Kamera Kedalaman .................................................... 29

Gambar4.5 Jarak Maksimum Kinect Sensor ....................................................... 40

x

Gambar4.6 Struktur Menu Aplikasi .................................................................... 42

Gambar4.7 Tampilan Awal Sistem ..................................................................... 43

Gambar4.8 Tampilan Button Start ...................................................................... 43

Gambar4.9 Tampilan Button Stop ...................................................................... 44

47

DAFTAR PUSTAKA

[1] Trucco,Emmanuel & Verri Alsessandro , 1998,"Introductory Techniques for 3-D

Computer Vision", Prentice Hall

[2] The OpenCV Reference Manual, Release august 17, 2011.Zhang, Cha & Zhang,

Zhengyou,”Calibration Between Depth and Color Sensor For Commodity Depth

Cameras”,Communication and Collaboration Systems Group, Microsoft

Research,{chazhang, zhang}@microsoft.com

[3] Smisek, Jan , Jancosek, Michal & Pajdla, Thomas, 2011”3D with Kinect”,CMP, Dept.

of Cybernetics, FEE, Czech Technical University in Prague

[4] Crock, Nathan, 2011 http://mathnathan.com/2011/02/03/depthvsdistance/

[5] A Time-Of-Flight Depth Sensor – System Description, Issues and SolutionsS. Burak

Gokturk, Hakan Yalcin, Cyrus Bamji.

[6] Kourosh Khoshelham * and Sander Oude Elberink “Accuracy and Resolution of

Kinect Depth Data for Indoor Mapping Applications”

[7] Herrera C, Daniel, Kannala, Juho & Heikkila, Janne, ,2011”Accurate and Practical

Calibration of a Depth and Color Camera Pair”,Machine Vision Group,University of

Oulu

[8] http://www.xbox.com/en-US/kinect?xr=shellnav diakses tanggal 1 januari 2013

[9] http://www.ecse.rpi.edu/Homepages/qji/CV/3dvision_intro diakses tanggal 1 januari

2013

[10] http://library.binus.ac.id/eColls/eThesis/Bab2/2012-1-00533-mtif%202.pdf diakses

tanggal 1 januari 2013

[11] http://digilib.ittelkom.ac.id diakses tanggal 1 januari 2013

[12] http://library.binus.ac.id/eColls/eThesis/Bab2/2007-2-00461-MTIF diakses tanggal 1

januari 2013

[13] repository.binus.ac.id/content/J0464/J046451315.doc diakses tanggal 1 januari 2013

[14] http://msdn.microsoft.com/en-us/library/hh438998.aspx diakses tanggal 1 januari

2013

[15] http://repository.usu.ac.id/bitstream/.../4/Chapter%20II.pdf diakses tanggal 20 maret

2013