BAB 1 PENDAHULUAN

BAB 1
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Dalam kehidupan sehari-hari, manusia selalu memanfaatkan teknologi
untuk melakukan kegiatannya. Ini dikarenakan teknologi membuat tugas
manusia menjadi lebih ringan dan cepat terselesaikan. Hal tersebut membuat
manusia selalu menginginkan teknologi yang lebih baik agar pekerjaan
mereka menjadi lebih ringan lagi. Oleh karena itu, manusia terus menerus
mengembangkan teknologi yang sudah ada sehingga teknologi tersebut
menjadi lebih baik lagi.
Salah satu teknologi yang berkembang pesat saat ini adalah teknologi
yang menggunakan sidik jari sebagai parameternya. Hal ini sesuai dengan
definisi sidik jari berdasarkan Kamus Besar Bahasa Indonesia (2008) bahwa
sidik jari berarti rekaman jari; cap jempol yang bertujuan untuk menyelidiki
bekas jari demi mengetahui dan membeda–bedakan orang (dengan meneliti
bekas rekaman ujung–ujung jari tersebut). Hal ini berarti sidik jari dapat
digunakan sebagai alat identifikasi seseorang. Penggunaan sidik jari sebagai
alat identifikasi disebabkan oleh fakta bahwa sidik jari sangat unik sehingga
setiap orang tidak akan memiliki sidik jari yang sama. Contoh penggunaan
sidik jari sebagai alat identifikasi sidik jari adalah pembuktian tindak
kriminalitas seseorang berdasarkan sidik jari yang ditinggalkan dalam
sebuah tempat kejadian perkara, membuka tempat penyimpanan barang
berharga, absensi karyawan pada sebuah perusahaan dan masih banyak lagi.
Berdasarkan fakta bahwa sidik jari digunakan sebagai parameter untuk
beberapa teknologi, maka diperlukan sebuah algoritma untuk melakukan
pengenalan atau identifikasi sidik jari manusia yang didapat atau yang
disebut pengenalan sidik jari. Pengenalan sidik jari adalah metode tertua
yang telah dipelajari selama beberapa tahun yang lalu (Vidyapith, 2013).
Selama beberapa tahun banyak penelitian dilakukan untuk menemukan
algoritma pengenalan sidik jari yang baik telah dilakukan. Penelitianpenelitian tersebut dilakukan dengan tujuan yang sama yakni menghasilkan
1
2
sebuah algoritma pengenalan sidik jari yang dapat mengenali sidik jari
seseorang dengan cepat dan akurat. Semua penelitian tersebut selalu
menemui masalah yang sama yakni gambar sidik jari yang dipertanyakan
memiliki kualitas yang kurang bagus sehingga mengurangi tingkat akurasi
dari sebuah algoritma pengenalan sidik jari. Masalah lainnya adalah
menemukan susunan metode yang baik untuk mengekstraksi fitur-fitur sidik
jari dan mencocokannya.
Oleh karena itu, penelitian terhadap algoritma idenfikasi sidik jari ini
dibagi menjadi tiga bagian yakni tahap pemrosesan awal untuk menemukan
algoritma pemrosesan awal yang baik sehingga gambar sidik jari yang
dihasilkan menjadi gambar dengan kualitas yang tinggi. Gambar dengan
kualitas tinggi berarti gambar yang memiliki sinyal pembanding yang tinggi
sehingga noise pada sebuah gambar sedikit. Tahap pemrosesan awal
dilakukan agar gambar sidik jari yang memiliki kualitas rendah dapat
diperbaiki dan mengurangi kemungkinan terjadinya kesalahan pada tahap
ekstraksi fitur.
Tahap ekstraksi fitur adalah tahap dimana gambar sidik jari yang telah
melewati tahap pemrosesan awal dapat diekstraksi fitur-fiturnya. Fitur-fitur
sidik jari yang diekstraksi adalah minutiae. Jika gambar sidik jari telah
memiliki kualitas yang baik dan noise yang sedikit maka proses ekstraksi
fitur dapat berjalan dengan lebih baik. Ekstraksi yang baik berarti fitur yang
diekstraksi adalah fitur yang sebenarnya dari sidik jari bukan noise atau fitur
palsu. Masalah yang terdapat pada tahap ekstraksi fitur adalah menemukan
metode ekstraksi sidik jari yang paling baik sehingga proses ekstraksi sidik
menjadi lebih maksimal.
Setelah proses ekstraksi sidik jari dilakukan, tahap selanjutnya dari
algoritma sidik jari adalah tahap pencocokan pola. Tahap pencocokan pola
adalah proses dimana sebuah sidik jari dicocokan dengan sidik jari lainnya
yang terdapat pada database untuk menentukan tingkat kesamaan antara
kedua sidik jari tersebut. Masalah yang terdapat pada tahap pencocokan pola
adalah menemukan metode pencocokan pola yang terbaik. Metode
pencocokan sidik jari yang baik adalah metode yang menghasilkan false
rejection rate (FRR) dan false acceptance rate (FAR) yang rendah.
3
Rendahnya nilai FRR dan FAR berarti tingkat akurasi sebuah algoritma
identifikasi sidik jari adalah tinggi.
Untuk mengatasi masalah-masalah pada algoritma identifikasi sidik
jari terdapat tiga pendekatan yang dapat dilakukan. Pendekatan pertama
yaitu dengan mengembangkan algoritma yang baru. Pendekatan kedua yaitu
dengan mencari dan memperbarui algoritma yang telah ada untuk
memperkecil kesalahan yang ada. Pendekatan yang terakhir yaitu dengan
mengombinasikan algoritma yang telah ada untuk menghasilkan akurasi
yang lebih baik. Karena tingginya tingkat kompleksitas, banyak teknik tidak
berguna untuk pencocokan dan verifikasi sidik jari karena, mengekstraksi
minutiae dari gambar dengan kualitas buruk sangat sulit. ukuran dan
orientasi dari sidik jari dapat diubah dan akurasinya menjadi rendah.
Berdasarkan rumusan masalah di atas, penelitian ini bertujuan untuk
mengatasi masalah yang berhubungan dengan tingkat akurasi sebuah sistem
identifikasi sidik jari. Dalam penelitian ini diharapkan terdapat peningkatan
ketepatan atau akurasi dari proses pencocokan sidik jari sehingga dapat
mengurangi terjadinya kesalahan atau tingkat kesalahan dari proses tersebut
dapat berkurang.
1.2
Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang di atas, terdapat beberapa masalah yang
diteliti pada penelitian ini sebagai berikut:
1.
Peningkatan kualitas gambar sidik jari sehingga dapat menghasilkan
input informasi yang lengkap dan baik pada proses pembuatan pola.
2.
Cara melakukan proses matching dengan false acceptance rate (FAR)
dan false rejection rate (FRR) yang rendah.
1.3
Ruang Lingkup
Ruang lingkup penelitian terhadap sistem idenfikasi sidik jari ini
terbatas pada
1.
Melakukan proses identifikasi sidik jari manusia.
4
2.
Database gambar yang digunakan berasal dari fingerprint verification
competition 2004 (FVC 2004) dan UPEK fingerprint database.
Jumlah sidik jari yang digunakan 15 gambar dari FVC 2004 dan 15
gambar dari database sidik jari UPEK dengan ukuran 248 x 338
piksel.
3.
Tahap pemrosesan awal pada gambar sidik jari.
4.
Tahap ekstraksi fitur sidik jari berbasis minutiae.
5.
Penyimpanan fitur-fitur sidik jari yang telah diekstraksi ke dalam
folder atau database.
6.
Pencocokan pola sidik jari antara sidik jari yang satu dengan sidik jari
yang lain dan mencatat tingkat kecocokannya (pencocokan satu per
satu). Setelah itu menggunakan threshold untuk mengetahui sidik jari
mana yang paling cocok.
1.4
Tujuan dan Manfaat
Tujuan dari penelitian ini adalah mendapatkan atau membangun
sebuah sistem yang mampu secara otomatis melakukan identifikasi sidik jari
yang disebut dengan Automatic Fingerprint Identification System (AFIS).
Manfaat yang diharapkan dengan dilakukannya penelitian ini adalah
diperolehnya metode yang mempengaruhi nilai FAR dan FRR sehingga
menghasilkan nilai EER yang rendah.
1.5
Metodologi Penelitian
Metode yang digunakan dalam penulisan skripsi ini meliputi tiga
bagian pokok yaitu metode analisis, perancangan dan evaluasi.
a.
Metode Analisis
Analisis yang dilakukan dalam penelitian ini adalah menemukan
metode-metode yang tepat untuk setiap tahap identifikasi sidik jari.
Yang pertama untuk tahap pemrosesan awal adalah mencari dan
memahami metode-metode pemrosesan awal gambar sidik jari agar
gambar yang dihasilkan memiliki kualitas yang baik. Dengan
memahami metode-metode tersebut maka dapat disusun tahap
pemrosesan awal yang tepat. Yang kedua untuk tahap ekstraksi fitur
5
adalah mencari dan memahami metode ekstraksi fitur yang paling
baik dan tepat. Yang terakhir mencari dan memahami metode
pencocokan sidikjari yang paling tepat.
b.
Metode Perancangan
Dalam metode perancangan, dilakukan perancangan awal dari
sebuah susunan algoritma sidik jari yang telah dianalisis sebelumnya.
Adapun rancangan itu berupa:
1.
Tahap pemrosesan awal dengan menggunakan:
i.
Ekualisasi histogram untuk memperbaiki kontras gambar
ii.
Transformasi fourier cepat untuk menghilangkan noise.
iii.
Band-pass filtering untuk melakukan penyaringan sinyal
gambar
pada
domain
frekuensi.
Penelitian
ini
menambahkan metode ini untuk meningkatkan kualitas
gambar sidik jari.
iv.
Binarisasi untuk mengubah gambar sidik jari menjadi
gambar biner
2.
Tahap ekstraksi fitur dengan menggunakan:
i.
Penipisan garis untuk menipiskan garis dari sidik jari
menjadi garis dengan ukuran 1 piksel.
ii.
Ekstraksi fitur dengan menggunakan metode crossing
number.
3.
Tahap pencocokan fitur dengan menggunakan perbandingan
antara satu fitur dengan fitur-fitur yang terdapat dalam database
sehingga didapat jumlah fitur yang cocok. Setelah itu
menggunakan threshold untuk menentukan gambar berasal dari
sidik jari yang sama atau bukan.
c.
Metode Evaluasi
Dalam metode evaluasi, hasil dari perancangan algoritma diuji
coba dalam bentuk coding, untuk mengetahui presentase keberhasilan
dari algoritma tersebut. Metode yang digunakan adalah False
Rejection Rate (FRR) dan False Acceptance Rate (FAR).
6
1.6
Sistematika Penulisan
Pada Bab 1 yang merupakan bab pendahuluan, dijabarkan beberapa
hal yakni, latar belakang yang menjelaskan alasan pemilihan topik penulisan
skripsi ini, ruang lingkup yang menjabarkan hal-hal apa saja yang dibahas
serta asumsi-asumsi dari penelitian ini, tujuan dan manfaat yang
menjabarkan hal-hal apa saja yang ingin dicapai pada penelitian ini serta
manfaat dari pencapaian tersebut, metodologi penelitian yang menjabarkan
metode apa yang digunakan dalam penelitian ini, dan terakhir sistematika
penulisan dari skripsi ini.
Pada Bab 2 yang merupakan bab landasan teori, dijabarkan dua hal
yakni, penjabaran terhadap teori-teori dari metode-metode yang digunakan
dan penelitian-penelitian serupa yang pernah dilakukan.
Pada Bab 3 yang merupakan bab metodologi, menjelaskan tentang
kerangka pikir dalam penelitian ini dan metodologi dari algoritma ini.
Pada Bab 4 yang merupakan bab hasil dan pembahasan, dijelaskan
hasil kerja dari algoritma yang telah dibuat. Hasil uji coba yang telah
dilakukan akan dituliskan disini.
Pada Bab 5 yang merupakan bab simpulan dan saran, diberikan
kesimpulan dari penelitian ini. Kemudian, diberikan saran yang berguna
untuk pengembangan selanjutnya.