Study of Viola Jones Face Detection on Color Image based on Skin Pigmentation Level

Automatic face detection has been very complex and challenging research topic due to the complexity of faces’ characteristics that is not rigid object. There have been many works on proposing robust algorithm on image detection. Many researcher use Viola Jones algorithm as their initial point and benchmark. The Viola-Jones face detection itself is the most popular and recent applicable algorithm that has been developed since 2004 by Paul Jones from Microsoft R&D and its co-inventor, Michael J. Jones from Mitsubishi R&D. Many previous works present the study on the Viola Jones algorithm subject to frontal face with no consideration on the skin pigmentation level. This paper presents study on The Viola Jones performance on color image that consider skin pigmentation level. To indicate the skin pigmentation level, the L* element on CIELAB color space is used. The skin pigmentation level is clustered into dark skin, brown skin and fair skin. The simulation result show that the Viola Jones performance tends to decrease when the skin pigmentation getting high (dark skin). Some hypotheses test had been done to support the claim.Metode deteksi wajah secara otomatis menjadi sebuah tantangan tersendiri dalam dunia penelitian. Hal ini mengingat representasi wajah yang tidak sederhana karena bukan merupakan sesuatu hal yang bersifat tegas. Banyak penelitian yang mengarah pada pengajuan algoritma baru untuk melakukan deteksi wajah otomatis. Algoritma Viola Jones seringkali dijadikan tolok ukur dikarenakan algoritma ini dianggap titik awal algoritma deteksi wajah otomatis yang efisien. Algoritma Viola Jones dikembangkan oleh Paul Jones dari Microsoft R&D dan Michael J.Jones dari Mitsubishi R&D sejak tahun 2004. Bebrapa publikasi ilmiah sebelumnya telah banyak menyajikan studi mengenai performa algoritma Viola Jones dengan beberapa kriteria gambar wajah. Akan tetapi, belum pernah ada yang mebahas bagaimana performa algoritma Viola jones berdasarkan pigmentasi kulit wajah yang dideteksi. Tulisan ini menyajikan studi atas algoritma Viola Jones dengan kriteria pembatas jenis pigmentasi kulit wajah. Untuk mengindikasikan pigmentasi kulit wajah, digunakan elemen L* pada ruang warna CIELAB. Pigmentasi kulit wajah diklasifikasikan menjadi gelap, coklat dan terang. Hasil simulasi dan uji statistic menunjukkan bahwa performa algoritma Viola Jones cenderung menurun ketika mendeteksi wajah dengan nilai pigmentasi tinggi (kulit gelap). Beberpa uji hipotesa dilakukan untuk memberikan validasi pada hasil simulasi.Kata kunci: Computer Vision, Face detection, Viola Jones Algorithm, L* on CIELA