ⒶⓎⓊⒹⓎⒶ ⓅⓊⓉⓇⒾ ⓅⓇⒶⓉⒾⓌⒾ: Oktober 2012

Computer Vision

Diposting oleh Ayudya Putri Pratiwi komentar (0)

3. Computer Vision

Computer Vision adalah ilmu dan teknologi mesin yang melihat, di mana mesin mampu mengekstrak informasi dari gambar yang diperlukan untuk menyelesaikan tugas tertentu. Sebagai suatu disiplin ilmu, visi komputer berkaitan dengan teori di balik sistem buatan bahwa ekstrak informasi dari gambar. Data gambar dapat mengambil banyak bentuk, seperti urutan video, pandangan dari beberapa kamera, atau data multi-dimensi dari scanner medis. Sedangkan sebagai disiplin teknologi, computer vision berusaha untuk menerapkan teori dan model untuk pembangunan sistem computer vision.

Computer Vision didefinisikan sebagai salah satu cabang ilmu pengetahuan yang mempelajari bagaimana komputer dapat mengenali obyek yang diamati. Cabang ilmu ini bersama Artificial Intelligence akan mampu menghasilkanVisual Intelligence System. Perbedaannya adalah Computer Vision lebih mempelajari bagaimana komputer dapat mengenali obyek yang diamati. Namun komputer grafik lebih ke arah pemanipulasian gambar (visual) secara digital. Bentuk sederhana dari grafik komputer adalah grafik komputer 2D yang kemudian berkembang menjadi grafik komputer 3D, pemrosesan citra, dan pengenalan pola. Grafik komputer sering dikenal dengan istilah visualisasi data.

Computer Vision adalah kombinasi antara :

Pengolahan Citra (Image Processing), bidang yang berhubungan dengan proses transformasi citra/gambar (image). Proses ini bertujuan untuk mendapatkan kualitas citra yang lebih baik.
Pengenalan Pola (Pattern Recognition), bidang ini berhubungan dengan proses identifikasi obyek pada citra atau interpretasi citra. Proses ini bertujuan untuk mengekstrak informasi/pesan yang disampaikan oleh gambar/citra.

Hubungan dari kombinasi tersebut dapat dilihat pada gambar berikut :

Fungsi / Proses pada Computer Vision

Untuk menunjang tugas Computer Vision, terdapat beberapa fungsi pendukung ke dalam sistem ini, yaitu :

Proses penangkapan citra (Image Acquisition)

Image Acqusition pada manusia dimulai dengan mata, kemudian informasi visual diterjemahkan ke dalam suatu format yang kemudian dapat dimanipulasi oleh otak.
Senada dengan proses di atas, computer vision membutuhkan sebuah mata untuk menangkap sebuah sinyal visual.
Umumnya mata pada computer vision adalah sebuah kamera video.
Kamera menerjemahkan sebuah scene atau image.
Keluaran dari kamera adalah berupa sinyal analog, dimana frekuensi dan amplitudonya (frekuensi berhubungan dengan jumlah sinyal dalam satu detik, sedangkan amplitudo berkaitan dengan tingginya sinyal listrik yang dihasilkan) merepresentasikan detail ketajaman (brightness) pada scene.
Kamera mengamati sebuah kejadian pada satu jalur dalam satu waktu, memindainya dan membaginyamenjadi ratusan garis horizontal yang sama.
Tiap‐tiap garis membuat sebuah sinyal analog yang amplitudonya menjelaskan perubahan brightness sepanjang garis sinyal tersebut.
Kemudian sinyal listrik ini diubah menjadi bilangan biner yang akan digunakan oleh komputer untuk pemrosesan.
Karena komputer tidak bekerja dengan sinyal analog, maka sebuah analog‐to‐digital converter (ADC), dibutuhkan untuk memproses semua sinyal tersebut oleh komputer.
ADC ini akan mengubah sinyal analog yang direpresentasikan dalam bentuk informasi sinyal tunggal ke dalam sebuah aliran (stream) sejumlah bilangan biner.
Bilangan biner ini kemudian disimpan di dalam memori dan akan menjadi data raw yang akan diproses.

Proses pengolahan citra (Image Processing)

Tahapan berikutnya computer vision akan melibatkan sejumlah manipulasi utama (initial manipulation) dari data binary tersebut.
Image processing membantu peningkatan dan perbaikan kualitas image, sehingga dapat dianalisa dan di olah lebih jauh secara lebih efisien.
Image processing akan meningkatkan perbandingan sinyal terhadap noise (signal‐to‐noise ratio = s/n).
Sinyal‐sinyal tersebut adalah informasi yang akan merepresentasikan objek yang ada dalam image.
Sedangkan noise adalah segala bentuk interferensi, kekurangpengaburan, yang terjadi pada sebuah objek.

Analisa data citra (Image Analysis)

Image analysis akan mengeksplorasi scene ke dalam bentuk karateristik utama dari objek melalui suatu proses investigasi.
Sebuah program komputer akan mulai melihat melalui bilangan biner yang merepresentasikan informasi visual untuk mengidentifikasi fitur‐fitur spesifik dan
karekteristiknya.
Lebih khusus lagi program image analysis digunakan untuk mencari tepi dan batas‐batasan objek dalam image.
Sebuah tepian (edge) terbentuk antara objek dan latar belakangnya atau antara dua objek yang spesifik.
Tepi ini akan terdeteksi sebagai akibat dari perbedaan level brightness pada sisi yang berbeda dengan salah satu batasnya.

Proses pemahaman data citra (Image Understanding)

Ini adalah langkah terakhir dalam proses computer vision, yang mana sprsifik objek dan hubungannya diidentifikasi.
Pada bagian ini akan melibatkan kajian tentang teknik-teknik artificial intelligent.
Understanding berkaitan dengan template matching yang ada dalam sebuah scene.
Metoda ini menggunakan program pencarian (search program) dan teknik penyesuaian pola (pattern matching techniques).

Contoh aplikasi dari Computer Vision

Beberapa aplikasi yang dihasilkan dari Computer Vision antara lain :

1. Psychology, AI – exploring representation and computation in natural vision
2. Optical Character Recognition – text reading
3. Remote Sensing – land use and environmental monitoring
4. Medical Image Analysis – measurement and interpretation of many types of images
5. Industrial Inspection – measurement, fault checking, process control
6. Robotic – navigation and control

Sumber :

· http://muhammadadri.net/wp-content/uploads/2009/04/computer-vision-01.pdf

· http://cosaviora.blogspot.com/2010/11/computer-vision.html

· http://juliocaesarz.blogspot.com/2010/11/computer-vision.html

Tangible User Interface

Diposting oleh Ayudya Putri Pratiwi komentar (0)

2. Tangible User Interface

Sebuah Tangible User Interface (TUI) adalah sebuah antarmuka pengguna di mana orang berinteraksi dengan informasi digital melalui lingkungan fisik. Nama awal Graspable User Interface, yang tidak lagi digunakan.

Salah satu pelopor dalam antarmuka pengguna nyata adalah Hiroshi Ishii, seorang profesor di MIT Media Laboratory yang mengepalai Berwujud Media Group. Pada visi-Nya nyata UIS, disebut Berwujud Bits, adalah memberikan bentuk fisik ke informasi digital, membuat bit secara langsung dimanipulasi dan terlihat. Bit nyata mengejar seamless coupling antara dua dunia yang sangat berbeda dari bit dan atom.

Karakteristik Berwujud User Interfaces

1. Representasi fisik digabungkan untuk mendasari komputasi informasi digital.
2. Representasi fisik mewujudkan mekanisme kontrol interaktif.
3. Representasi fisik perseptual digabungkan untuk secara aktif ditengahi representasi digital.
4. Keadaan fisik terlihat “mewujudkan aspek kunci dari negara digital dari sebuah sistem.

Contoh :

Sebuah contoh nyata adalah Marmer UI Answering Machine oleh Durrell Uskup (1992). Sebuah kelereng mewakili satu pesan yang ditinggalkan di mesin penjawab. Menjatuhkan marmer ke piring diputar kembali pesan atau panggilan terkait kembali pemanggil.

Contoh lain adalah sistem Topobo. Balok-balok dalam LEGO Topobo seperti blok yang dapat bentak bersama, tetapi juga dapat bergerak sendiri menggunakan komponen bermotor. Seseorang bisa mendorong, menarik, dan memutar blok tersebut, dan blok dapat menghafal gerakan-gerakan ini dan replay mereka.

Pelaksanaan lain memungkinkan pengguna untuk membuat sketsa gambar di atas meja sistem dengan pena yang benar-benar nyata. Menggunakan gerakan tangan, pengguna dapat mengkloning gambar dan peregangan dalam sumbu X dan Y akan hanya sebagai salah satu program dalam cat. Sistem ini akan mengintegrasikan kamera video dengan gerakan sistem pengakuan.

Contoh lain adalah logat, pelaksanaan TUI membantu membuat produk ini lebih mudah diakses oleh pengguna tua produk. ‘teman’ lewat juga dapat digunakan untuk mengaktifkan interaksi yang berbeda dengan produk.

Beberapa pendekatan telah dilakukan untuk membangun middleware untuk TUI generik. Mereka sasaran menuju kemerdekaan aplikasi domain serta fleksibilitas dalam hal teknologi sensor yang digunakan. Sebagai contoh, Siftables menyediakan sebuah platform aplikasi yang sensitif menampilkan gerakan kecil bertindak bersama-sama untuk membentuk antarmuka manusia-komputer.

Dukungan kerjasama TUIs harus mengizinkan distribusi spasial, kegiatan asynchronous, dan modifikasi yang dinamis, TUI infrastruktur, untuk nama yang paling menonjol. Pendekatan ini menyajikan suatu kerangka kerja yang didasarkan pada konsep ruang tupel LINDA untuk memenuhi persyaratan ini. Kerangka kerja yang dilaksanakan TUI untuk menyebarkan teknologi sensor pada semua jenis aplikasi dan aktuator dalam lingkungan terdistribusi.

Sumber :

http://wartawarga.gunadarma.ac.id/2009/12/tangible-user-interface/

Head-Up Display

Diposting oleh Ayudya Putri Pratiwi komentar (0)

1. Head-Up Display

Head-up display, atau disingkat HUD, adalah setiap tampilan yang transparan menyajikan data tanpa memerlukan pengguna untuk melihat diri dari sudut pandang atau yang biasa. Asal usul nama berasal dari pengguna bisa melihat informasi dengan kepala “naik” (terangkat) dan melihat ke depan, bukan memandang miring ke instrumen yang lebih rendah.

HUD pertama kali diperkenalkan pada tahun 1950-an, dengan adanya teknologi reflektif gunsight pada perang dunia ke dua. Saat itu, suatu tembakan dihasilkan dari sumber listrik yang diproyeksikan ke sebuah kaca. Pemasangan proyektor itu biasanya dilakukan pada bagian atas panel instrumen di tengah daerah pandang pilot, antara kaca depan
dan pilot sendiri.

Dengan menggunakan reflektif gunshight pada pertempuran udara, pilot harus “mengkalibrasi” pandangannya secara manual. Hal ini dilakukan dengan memasukkan lebar sayap target pada sebuah penyetelan roda yang diikuti dengan penyesuaian mata, sehingga target yang bergerak dapat disesuaikan dengan bingkai yang diarahkan kepadanya. Dengan melakukan hal tersebut, maka hasilnya akan terjadi kompensasi terhadap kecepatan, penembakan peluru, G-load, dll.

Pada tahun 1950-an, gambar dari efletif gunsight diproyeksikan ke sebuah CRT (Cathode Ray Tube) yang dikendalikan oleh komputer yang terdapat pada pesawat. Hal inilah yang menandai kelahiran teknologi HUD modern. Komputer mampu mengkompensasi akurasi dan menyesuaikan tujuan dari kursor secara otomatis terhadap faktor, seperti range, daya percepatan, tembakan peluru, pendekatan target, G-load, dll.

Penambahan data penerbangan terhadap tanda bidikan, memberikan perananan kepada HUD sebagai pembantu pilot dalam melakukan pendaratan, serta membantu pilot di dalam pertempuran udara. Pada tahun 1960-an, HUD digunakan secara ekstensif dalam melakukan pendaratan. HUD menyediakan data-data penerbangan penting kepada pilot, sehingga pilot tidak perlu melihat peralatan pada bagian dalam dari panel.

Penerbangan komersial HUD pertama kali diluncurkan pada tahun 1980-an. HUD pertama kali digunakan oleh Air Inter pada pesawat MD-80. Namun, masih tergantung pada FD pesawat untuk bimbingan dan hanya bekerja sebagai repeater informasi yang ada. Pada tahun 1984, penerbangan dinamika Rockwell Collins sudah berkembang dan mendapatkan sertifikasi HUD “standalone” yang pertama sebagai pesawat komersial, yang disebut HGS (Head Up Guidance System). Sistem “stand alone” ini mendatangkan kesempatan untuk mengurangi waktu lepas landas dan pendaratan minimum. Pada tahun 1984, FAA menyetujui pendaratan CAT IIIA tanpa menyediakan pemasangan sistem autoland atau autothrottle pada pesawat yang dilengkapi dengan HGS.

Teknologi HUD

CRT (Cathode Ray Tube)

Hal yang sama untuk semua HUD adalah sumber dari gambar yang ditampilkan, CRT, yang dikemudikan oleh generator. Tanda generator mengirimkan informasi ke CRT berbentuk koordinat x dan y. Hal itu merupakan tugas dari CRT untuk menggambarkan koordinat senagai piksel, yaitu grafik. CRT membuat piksel dengan menciptakan suatu sinar elektonil, yang menyerang permukaan tabung (tube).

Refractive HUD

Dari CRT, sinar diproduksi secara paralel dengan sebuah lensa collimating. Sinar paralel tersebut diproyeksikan ke kaca semitrasnparan (kaca gabungan) dan memantul ke mata pilot. Salah satu keuntungan dari reaktif HUD adalah kemampuan pilot untuk menggerakkan kepalanya dan sekaligus melihat gambar yang ditampilkan pada kaca gabungan.

Reflective HUD

Kerugian dari HUD reflektif adalah akibatnya pada besarnya tingkat kompleksitas yang terlibat dalam meproduksi penggabungan lekungan dari segi materi dan rekayasa. Keuntungan besarnya adalah kemampuan pada peningkatan tanda brightness (terang), meminimalisir redaman cahaya dari pemandangan visual eksternal dan adanya kemungkinan untuk menghemat ruang di kokpit, karena lensa collimating yang tidak diperlukan.

System Architecture

HUD komputer mengumpulkan informasi dari sumber – sumber seperti IRS (Inertial Reference System), ADC (Air Data Computer), radio altimeter, gyros, radio navigasi dan kontrol kokpit. Diterjemahkan ke dalam koordinat x dan y, komputer HUD selanjutnya akan menyediakan informasi yang dibutuhkan untuk hal apa yang akan ditampilkan pada HUD ke generator simbol. Berdasarkan informasi ini, generator simbol menghasilkan koordinat yang diperlukan pada grafik, yang akan dikirmkan ke unit display (CRT) dan ditampilkan sebagai simbol grafik pada permukaan tabung.

Kebanyakan HUD militer mudah memberikan atau melewatkan isyarat kemudi FD melalui generator simbol. HUD memperhitungkan isyarat kemudi pada komputer HUD dan hal tersebut membuatnya sebagai sistem ‘standalone’. Sipil HUD merupakan fail-passive dan mencakup pemeriksaan internal yang besar mulai dari data sampai pada simbol generator. Kebanyakan perselisihan perhitungan dirancang untuk mencegah data palsu tampil.

Display Clutter

Salah satu perhatian penting dengan simbologi HUD adalah kecenderungan perancang untuk memasukkan data terlalu banyak, sehingga menghasilkan kekacauan tampilan. Kekacauan tampilan ini jauh dari eksklusif untuk HUD, tetapi hal ini sangat kritis pada saat melihat ke arah tampilan. Setiap simbologi yang tampil pada sebuah HUD harus melayani atau memiliki sebuah tujuan dan mengarahkan peningkatan performa. Kenyataannya, bukan piksel tunggal yang dapat menerangi kecuali dia secara langsung mengarahkan pada penigkatan. Prinsip yang diterapkan pada perancangan HUD adalah ‘ketika dalam keraguan, tinggalkan saja’.

Generasi HUD

HUD terbagi menjadi empat generasi yang mencerminkan teknologi yang digunakan untuk menghasilkan gambar.

§ Generasi Pertama-menggunakan CRT untuk menghasilkan sebuah gambar pada layar fosfor, memiliki kelemahan dari lapisan layar fosfor merendahkan dari waktu ke waktu. Mayoritas HUDs dalam operasi hari ini adalah dari jenis ini.

§ Generasi Kedua-Gunakan sumber cahaya keadaan padat, misalnya LED , yang dimodulasi oleh sebuah layar LCD untuk menampilkan gambar. Sistem ini tidak memudar atau membutuhkan tegangan tinggi sistem generasi pertama. Sistem ini pada pesawat komersial.

§ Generasi Ketiga-menggunakan pandu gelombang optik untuk menghasilkan gambar secara langsung di Combiner daripada menggunakan sistem proyeksi.

§ Generasi Keempat-Gunakan laser scanning untuk menampilkan gambar dan bahkan citra video pada media transparan yang jelas.

Baru mikro-tampilan teknologi pencitraan sedang diperkenalkan, termasuk liquid crystal display (LCD), Liquid Crystal Of Sylicon (LCoS), mikro-cermin digital (DMD), dan organic light-emitting diode(OLED).

Sumber :

http://en.wikipedia.org/wiki/Head-up_display

http://freezcha.wordpress.com/2010/11/16/hud-head-up-display-system/

http://www.mediaindonesia.com/mediaoto/index.php/read/2010/03/18/1040/8/GM-Kembangkan-Head-Up-Display-Berteknologi-Laser