1 BAB I PENDAHULUAN I.1 Latar Belakang Gesture tangan

BAB I
PENDAHULUAN
I.1
Latar Belakang
Gesture tangan manusia merupakan salah satu media alami manusia dalam
berkomunikasi. Oleh karena itu, penerapannya dalam interaksi manusia dengan
komputer atau dengan mesin mampu memberikan keleluasaan kepada
penggunanya untuk mengendalikan sistem tersebut.
Aplikasi teknologi pengenalan gesture tangan telah banyak digunakan
dalam berbagai bidang, salah satunya diterapkan dalam bidang robotika. Dalam
bidang robotika, tujuan penerapan teknologi ini adalah untuk menciptakan sebuah
sistem robotik yang mampu meniru pergerakan jari dan tangan manusia, sehingga
dapat membantu manusia untuk melakukan berbagai hal yang tidak bisa dilakukan
manusia secara langsung. Salah satu pengembangan dalam bidang robotika yang
berkaitan dengan hal ini adalah bidang telerobotic. Telerobotic adalah salah satu
cabang bidang robotika yang menggabungkan antara sistem pengendalian jarak
jauh robot (teleoperation) dengan sistem pengolahan citra nirkabel (telepresence)
[1] . Teknologi pengenalan gesture tangan manusia dapat digunakan dalam sistem
tersebut dengan menawarkan pengendalian tangan robot yang lebih natural dan
intuitive.
Metode yang telah dikembangkan untuk dapat mengenali gesture tangan
sangat beragam. Dalam penerapannya untuk pengendalian tangan robot, salah satu
metode yang digunakan adalah menggunakan sarung tangan data (data glove). Di
dalam data glove terpasang beberapa sensor mekanis dan komponen elektronik
yang digunakan untuk mendeteksi serta mengukur pergerakan jari. Metode ini
memberikan kemudahan serta hasil yang cukup presisi dalam hal mengidentifikasi
pergerakan jari. Akan tetapi, diperlukan biaya yang cukup besar untuk
membuatnya serta keterbatasan pengguna karena ukuran tangan harus sesuai
dengan sarung tangan yang digunakan [2].
1
2
Untuk menyelesaikan masalah tersebut, metode lain yang saat ini banyak
dikembangkan dalam teknologi pengenalan gesture tangan adalah metode berbasis
sensor visual.
Metode ini
bekerja berdasarkan
cara manusia
melihat
lingkungannya dengan indra penglihatan. Metode ini memanfaatkan sensor visual
(kamera) serta pengolahan data citra pada komputer secara numeris. Metode ini
sebenarnya sudah banyak digunakan dalam berbagai bidang Human Computer
Interaction (HCI), karena kenyamanannya dan fleksibilitas pengunaannya.
Namun, dalam bidang telerobotic penggunaan metode berbasis sensor visual
masih terbatas, karena tingkat ketelitian dan akurasinya yang belum sebaik
metode yang telah disebutkan sebelumnya.
Berdasarkan penjelasan di atas, diperlukan pengembangan lebih lanjut
terkait dengan pengenalan gesture tangan manusia untuk keperluan telerobotic
dengan memanfaatkan teknologi pengolahan citra yang lebih teliti. Ketelitian ini
dapat diperoleh ketika sistem sensor visual yang dikembangkan mampu
melakukan pengolahan citra dengan baik hingga mendapatkan pola posisi jari dan
tangan secara detail dan konsisten pada saat jari dan tangan melakukan berbagai
bentuk gesture tangan. Hal ini diperlukan sehingga di masa yang akan datang,
suatu system telerobotic bisa menggunakan teknologi pengenalan gesture tangan
dengan metode pengolahan citra berbasis sensor visual secara maksimal.
I.2
Perumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang yang telah diuraikan di atas, maka perumusan
masalah tugas akhir ini adalah
1. Bagaimana cara memperoleh informasi detail tangan dan jari dengan
baik dan teliti, menggunakan masukan data berupa gambar atau pun
video yang berasal dari sebuah kamera?
2. Bagaimana mengolah informasi posisi jari dan tangan dalam citra 2D
sehingga mampu merepresentasikan posisi jari dan tangan dengan baik
dan akurat?
3
3. Bagaimana membangun perangkat lunak sebagai sebuah sistem sensor
visual yang mampu mengolah informasi koordinat citra tangan dan jari
dengan
akurasi
yang
baik
dan
mampu
digunakan
untuk
menyimulasikan gerakan tangan secara realistis?
I.3
Tujuan
Tujuan penelitian tugas akhir ini adalah untuk merancang sebuah perangkat
lunak sebagai sensor visual untuk mengidentifikasi posisi jari dan tangan dengan
masukan berupa gambar dan video. Untuk mencapai tujuan tersebut, penelitian ini
perlu difokuskan dengan batasan masalah sebagai berikut:
1. Perancangan perangkat lunak pada tugas akhir ini menggunakan bahasa
pemrograman C++ dengan memanfaatkan pustaka OpenCV 2.4.5 yang
mendukung pengolahan citra digital.
2. Tangan yang digunakan sebagai objek penelitian adalah tangan manusia yang
memiliki anatomi normal. Pada penelitian ini hanya menggunakan tangan
kanan manusia dengan menganggap anatomi tangan kanan dan tangan kiri
sama.
3. Pergerakan tangan yang dianalisis sebatas pada pergerakan dari telapak tangan
dan jari, dengan posisi telapak tangan tegak lurus menghadap ke sensor
kamera. Pergerakan telapak tangan secara vertikal (flexiondanextension) tidak
termasuk pada gerakan yang dianalisis pada penelitian ini.
4. Citra tangan yang digunakan dalam perancangan dan pengujian berasal dari
file video yang diambil oleh peneliti. Sehingga, pengujian dilakukan secara
offline dengan menggunakan citra tersebut.
5. Kamera yang digunakan dalam penelitian tetap.
6. Tidak disertakan analisis biaya perancangan sistem.
4
I.4
Manfaat Penelitian
Manfaat dari penelitian tugas akhir ini antara lain:
1. Manambah wawasan dan potensi pengembangan ilmu pengetahuan dan
teknologi dalam bidang pengolahan citra khususnya dalam penerapannya
untuk teknologi pengenalan gesture tangan dan jari manusia.
2. Hasil penelitian ini dapat menambah referensi dalam pengembangan
teknologi telerobotic berbasis pengolahan citra digital dalam berbagai
bidang, misalnya dalam bidang medis untuk teleoperation menggunakan
tangan robot.
3. Hasil penelitian ini dapat menambah referensi pengembangan teknologi
Human-Computer Interaction yang memanfaatkan gesture tubuh manusia.
4. Untuk peneliti dan akademisi, penelitian ini dapat dijadikan acuan untuk
penelitian selanjutnya dalam bidang teknologi pengolahan citra.
5. Untuk institusi pendidikan, hasil penelitian tugas akhir ini dapat dijadikan
referensi untuk menambah khazanah keilmuan, khususnya di Jurusan
Teknik Fisika Universitas Gadjah Mada.