Silabus “Sistem Pengukuran dan Pemantauan Waktu Tidur Berbasis OpenCV untuk Analisis Perilaku Tidur”
- Sesi 1: Pengenalan OpenCV dan Aplikasinya pada Sistem Pemantauan Tidur
- Pengantar konsep pemantauan waktu tidur.
- Instalasi dan konfigurasi OpenCV.
- Dasar-dasar pemrograman OpenCV dengan Python.
- Sesi 2: Dasar Pemrosesan Citra dan Video di OpenCV
- Membaca, menampilkan, dan menyimpan citra serta video.
- Konversi warna dan operasi dasar pada citra.
- Sesi 3: Pengolahan Citra Lanjut: Thresholding dan Deteksi Tepi
- Teknik thresholding (global dan adaptif).
- Deteksi tepi menggunakan algoritma Canny.
- Sesi 4: Segmentasi dan Deteksi Objek Dasar
- Penggunaan kontur untuk mendeteksi objek.
- Pengukuran fitur objek seperti area dan perimeter.
- Sesi 5: Pengenalan Machine Learning untuk OpenCV
- Pengenalan algoritma machine learning untuk pemrosesan citra.
- Implementasi algoritma K-Nearest Neighbors untuk klasifikasi sederhana.
Sesi 6-10: Deteksi dan Klasifikasi Postur Tidur
- Sesi 6: Deteksi Wajah Menggunakan Haar Cascades
- Implementasi deteksi wajah untuk mengenali posisi kepala.
- Penyesuaian parameter untuk meningkatkan akurasi deteksi.
- Sesi 7: Pemantauan Gerakan Tubuh Menggunakan Optical Flow
- Konsep dan implementasi optical flow.
- Analisis gerakan tubuh menggunakan dense optical flow.
- Sesi 8: Klasifikasi Postur Tidur Menggunakan HOG dan SVM
- Ekstraksi fitur menggunakan Histogram of Oriented Gradients (HOG).
- Pelatihan model Support Vector Machine (SVM) untuk klasifikasi postur.
- Sesi 9: Implementasi Model Klasifikasi Postur Tidur
- Implementasi model SVM untuk mendeteksi berbagai postur tidur.
- Evaluasi model dengan dataset simulasi.
- Sesi 10: Pengujian dan Validasi Model Postur Tidur
- Pengujian model pada data baru.
- Analisis akurasi dan kesalahan klasifikasi.
Sesi 11-15: Pengukuran Durasi Tidur dan Waktu Bangun
- Sesi 11: Pengenalan Teknik Pengukuran Durasi Tidur
- Teknik pengukuran durasi tidur menggunakan video stream.
- Pemantauan pergerakan sebagai indikator perubahan fase tidur.
- Sesi 12: Implementasi Pemantauan Waktu Tidur
- Algoritma untuk mengidentifikasi waktu mulai tidur dan bangun.
- Penyimpanan data waktu tidur dan bangun ke database.
- Sesi 13: Analisis Kualitas Tidur Berdasarkan Gerakan
- Analisis kuantitas dan kualitas tidur berdasarkan frekuensi gerakan.
- Korelasi antara durasi gerakan dan gangguan tidur.
- Sesi 14: Visualisasi dan Pelaporan Data Tidur
- Visualisasi data waktu tidur dalam grafik.
- Pembuatan laporan harian dan mingguan dari data yang terkumpul.
- Sesi 15: Integrasi dengan Sensor Tambahan (Opsional)
- Integrasi dengan sensor detak jantung atau akselerometer.
- Pemrosesan data dari sensor tambahan untuk analisis lebih lanjut.
Sesi 16-20: Implementasi Sistem Pengukuran dan Pemantauan
- Sesi 16: Desain dan Implementasi Sistem Pemantauan Tidur
- Arsitektur sistem pemantauan tidur.
- Implementasi sistem menggunakan OpenCV dan Python.
- Sesi 17: Pengaturan dan Kalibrasi Sistem Pemantauan
- Pengaturan kamera dan lingkungan pemantauan.
- Kalibrasi sistem untuk berbagai skenario tidur.
- Sesi 18: Pemantauan Real-Time dan Penyimpanan Data
- Pengambilan data real-time dari video stream.
- Penyimpanan data ke dalam basis data secara real-time.
- Sesi 19: Pengembangan Interface Pengguna untuk Pemantauan Tidur
- Pengembangan antarmuka pengguna menggunakan Tkinter atau PyQt.
- Fitur pemantauan waktu nyata dan pengaturan sistem.
- Sesi 20: Pengujian Sistem dan Evaluasi Kinerja
- Pengujian sistem di lingkungan nyata.
- Evaluasi kinerja dan akurasi sistem.
Sesi 21-25: Peningkatan Akurasi dan Deteksi Lanjut
- Sesi 21: Peningkatan Akurasi Deteksi Wajah dan Postur
- Penggunaan model deep learning seperti MTCNN untuk deteksi wajah.
- Peningkatan akurasi deteksi postur menggunakan model Convolutional Neural Network (CNN).
- Sesi 22: Implementasi Model Deep Learning untuk Klasifikasi Tidur
- Implementasi CNN untuk klasifikasi postur tidur.
- Pelatihan dan validasi model deep learning dengan dataset besar.
- Sesi 23: Analisis Waktu Tidur REM dan Non-REM
- Identifikasi fase tidur REM dan Non-REM dari gerakan mata dan kepala.
- Algoritma untuk analisis pola tidur berdasarkan fase tidur.
- Sesi 24: Integrasi Sistem dengan Aplikasi Mobile
- Desain dan pengembangan aplikasi mobile untuk monitoring.
- Transfer data dari sistem pemantauan ke aplikasi mobile.
- Sesi 25: Peningkatan Fitur Pemantauan dan Analisis
- Peningkatan fitur pemantauan seperti deteksi sleep apnea.
- Pengembangan algoritma untuk deteksi anomali pada pola tidur.
Sesi 26-30: Optimasi dan Evaluasi Sistem
- Sesi 26: Optimasi Kinerja Sistem Pemantauan
- Optimasi kode untuk pengolahan data yang lebih cepat.
- Penggunaan multi-threading untuk pemrosesan real-time.
- Sesi 27: Analisis Efisiensi dan Akurasi Sistem
- Evaluasi efisiensi sistem pada berbagai kondisi pencahayaan dan lingkungan.
- Analisis akurasi deteksi postur dan fase tidur.
- Sesi 28: Pengujian Akhir dan Dokumentasi Sistem
- Pengujian akhir sistem secara menyeluruh.
- Pembuatan dokumentasi teknis dan user manual.
- Sesi 29: Penulisan Laporan Akhir Proyek
- Penyusunan laporan akhir proyek.
- Penyajian hasil pengujian dan evaluasi sistem.
- Sesi 30: Presentasi dan Diskusi Hasil Proyek
- Persiapan presentasi hasil proyek.
- Diskusi dan feedback untuk pengembangan lebih lanjut.
Sesi 31-35: Implementasi Lanjutan dan Penerapan Algoritma Tambahan
- Sesi 31: Implementasi Algoritma Deteksi dan Tracking Lanjut
- Penggunaan algoritma deteksi objek YOLO untuk postur tidur.
- Implementasi algoritma tracking seperti Kalman Filter.
- Sesi 32: Deteksi Micro-Awakening pada Pola Tidur
- Implementasi algoritma untuk mendeteksi micro-awakening.
- Analisis dampak micro-awakening terhadap kualitas tidur.
- Sesi 33: Penerapan Algoritma Clustering untuk Klasifikasi Pola Tidur
- Penerapan algoritma K-Means atau DBSCAN untuk clustering pola tidur.
- Analisis hasil clustering untuk segmentasi pola tidur.
- Sesi 34: Peningkatan Sistem dengan Pembelajaran Mendalam (Deep Learning)
- Implementasi model RNN atau LSTM untuk prediksi kualitas tidur.
- Pelatihan model dengan data waktu tidur yang lebih kompleks.
- Sesi 35: Implementasi Sistem Notifikasi dan Alarm
- Pengembangan sistem notifikasi untuk anomali pada pola tidur.
- Integrasi alarm untuk gangguan tidur seperti sleep apnea.
Sesi 36-40: Finalisasi dan Implementasi
- Sesi 36: Pengujian Akhir dan Optimasi Kode
- Pengujian akhir sistem di lingkungan nyata.
- Optimasi kode dan pemecahan bug.
- Sesi 37: Evaluasi Sistem dengan Pengguna Nyata
- Uji coba sistem dengan pengguna nyata.
- Pengumpulan feedback dan evaluasi.
- Sesi 38: Penyusunan Dokumentasi Pengguna dan Panduan Teknis
- Penyusunan panduan teknis dan dokumentasi pengguna.
- Dokumentasi proses pengembangan sistem.
- Sesi 39: Pembuatan Laporan Akhir dan Presentasi
- Penyusunan laporan akhir proyek.
- Persiapan presentasi akhir.
- Sesi 40: Presentasi Proyek dan Diskusi Akhir
- Presentasi hasil proyek kepada stakeholders.
- Diskusi dan perencanaan pengembangan sistem lebih lanjut.
Silabus ini mencakup dasar-dasar pemrograman OpenCV, pengukuran dan pemantauan waktu tidur, analisis perilaku tidur, hingga pengembangan sistem yang komprehensif