Tugas 7 (Sistem Pengenalan Wajah Optimal)

Sistem Pengenalan Wajah
Wajah manusia merupakan objek dinamik yang memiliki tingkat variabilitas yang
tinggi. Hal ini membuat sistem pengenalan wajah yang memanfaatkan komputer meru-
pakan sistem yang tidak sederhana. Permasalahan umum yang ingin dijawab oleh sis-
tem ini adalah : Diberikan citra statis atau citra video, tunjukkan bagian citra yang
yang mengandung wajah(-wajah), jika ada identifikasi atau verifikasi wajah tersebut.
Pada dasarnya ada lima langkah yang dilakukan dalam pengenalan wajah yaitu
menangkap citra wajah baik langsung maupun tidak langsung, melakukan segmen-
tasi atau deteksi wajah dengan cara melokalisir wajah dari latar belakangnya, meng-
ekstraksi ciri wajah dari region wajah yang sudah terdeteksi untuk mendapatkan tem-
plate wajah, membandingkan template dengan template pada basisdata wajah dan
menunjukkan hasilnya. Gambar 2.1 memperlihatkan langkah-langkah tersebut secara
generik.
Gambar 2.1: Diagram Blok Sistem Pengenalan Wajah Generik
Penangkapan citra wajah (image capturing) dapat dilakukan secara langsung (real
time) menggunakan kamera video atau secara tidak langsung dimana citra wajah di-
ambil dari citra yang sudah ada ataupun dipindahkan dengan bantuan scanner. Secara
umum tahapan ini bisa dilakukan tanpa kendala yang berarti. Tahap lokalisasi wajah
adalah tahap dimana komputer mencoba melokalisir wajah yang ada di dalam citra,
kemudian memisahkannya dari latar belakangnya. Tahapan ini merupakan tahapan
yang sukar dilakukan namun sangat penting, walaupun dalam literatur masih belum
banyak dibahas [6]. Pengetahuan tentang bagaimana bentuk wajah serta warna kulit
sangat mempengaruhi kesuksesan pendeteksian wajah. Setelah citra wajah diperoleh,
maka dilakukan tahap analisis karakteristik wajah dimana ciri-ciri khusus wajah diek-
straksi (features extraction) untuk memperoleh template wajah. Template ini berisi
kumpulan data wajah yang telah direduksi demikian rupa yang menunjukkan ciri-ciri
khusus wajah yang bersangkutan. Tahapan pengenalan wajah dapat dikelompokkan
dalam 2 bagian yaitu identifikasi (who is X?) dan verifikasi (is this X?). Pada tahapan
ini template akan dibandingkan dengan template yang ada pada basisdata wajah.
Dalam literatur disebutkan topik-topik penelitian lain yang berkaitan dengan pen-
deteksian wajah antara lain adalah penelitian ekspresi wajah dan juga penelusuran
wajah (face tracking).
2.2 Metode Pendeteksian Wajah
Pendeteksian wajah merupakan bagian yang utama dalam sistem pengenalan wajah.
Literatur memberikan penjelasan yang berbeda-beda mengenai metode-metode yang
digunakan pada tahapan ini. Chellapa dalam [30] membagi sistem pengenalan wa-
jah menjadi tiga bagian yaitu segmentasi/deteksi, ekstraksi ciri dan pengenalan wa-
jah. Masing-masing tahapan dijelaskan metode-metode yang tercakup di dalamnya.
Hjelmas [6] dalam surveinya tidak membagi pendeteksi wajah berdasarkan langkah-
langkah, namun ia mengelompokkannya menjadi dua bagian besar yaitu berdasarkan
pendekatan ciri (Feature-based approaches) dan berdasarkan pendekatan citra (Image-
based approaches) seperti yang ditunjukkan pada gambar 2.2.
Pendekatan lain dibuat oleh Yang [17] dimana pendeteksian wajah dibagi ke dalam
empat kategori sebagai berikut:
1. Metode berbasiskan pengetahuan (Knowledge-based methods). Metode
berbasiskan aturan ini (rule-based) mencoba mengkodekan pengetahuan manusia
yang menjelaskan apa itu wajah manusia. Biasanya aturan-aturan ini mengkaitkan
relasi antara ciri-ciri wajah.
2. Pendekatan ciri invarian (Feature Invariant approaches). Teknik ini

berusaha menemukan struktur ciri yang ada dalam berbagai posisi, titik pengam-3. Metode pencocokan template (Template matching methods). Beber-
apa pola-pola wajah disimpan untuk mendeskripsikan wajah secara keseluruhan
maoun sebagian. Korelasi antara citra masukan dan pola yang disimpan akan
dihitung untuk pendeteksian.
4. Metode Berbasiskan Penampilan (Appearance-based methods). Pada
pendekatan ini, sekaligus juga peningkatan metode sebelumnya, model wajah akan dipelajari oleh sistem melalui sekumpulan citra yang mewakili ciri-ciri wajah
yang berbeda.





PROGRAM PASCASARJANA
INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG
2004