I n d on e s i an   Jo u r n al   o El e c t r i c al   En gi n e e r i n g   an d   C o m p u te r   S c i e n c e   V o l .   17 ,   N o .   3 M a r c 20 20 ,   pp.   1 3 62 ~ 1 3 7 0   IS S N :   2502 - 4752 ,   D O I :   10. 1 1591 / i j e e c s . v 1 7 .i 3 . pp 136 2 - 1 3 7 0       1362       Jou r n al   h o m e pa ge ht t p: / / i j e e c s . i a e s c or e . c om   V e i n s pr o j e c t i o n   p e r f o r m a n c e   b a se d   o n   u l t r a so n i c   d i st a n c e   senso r   i n   v a r i o u s sur f a c e   o b j e c t s       I   P u t u   A d i   S u r ya  G u n aw an R i yan to   S i g i t A gu s   I n d r G u n aw an   D e pa r t m e n t   o f   E l e c t r i c a l   E ng i n e e r i ng ,   P o l i t e kn i k   E l e kt r o ni k a   N e g e r i   S ur a ba y a ,   I ndo ne s i a       A r ti c l e   I n fo     A B S TR A C T   Ar t i c l e   h i s t or y :   R e c e i v e J u n   1 0,   201 9   R e v i s e S e p   1 ,   2019   A c c e pt e O c t   6 ,   20 1 9       I nt r a v e no us   t he r a py   a i m s   t o   i nj e c t   f l ui d s   s uc a s   m e di c i ne   o r   nut r i t i o ns   i n t o   t he   bo dy   v i a   v e i v e s s e l .   T h i s   p r o c e dur e   i s   ne e de i v a r i o us   c a s e s   w he t he r   i a o r d i na r y   o r   e m e r g e nc y .   E v e r y   pe r s o ha s   a   d i f f e r e n t   di f f i c ul t y   l e v e l   t hus   a   nu r s e   us ua l l y   e nc o unt e r e d   a   pr o bl e m   w he l o c a t i ng   t h e   p o s i t i o o f   v e i v e s s e l .   A   v i s ua l i z a t i o de v i c e   t ha t   a b l e   t o   w o r i r e a l t i m e   a nd  ha v e   hi g m o bi l i t y   i s   r e a l l y   ne c e s s a r y   f o r   a e m e r g e nc y   s i t ua t i o t o   s pe e up  t he   i nt r a v e no us   a c c e s s .   I t hi s   s t udy ,   a   s t a nd - a l o ne   v e i ns   v i s ua l i z a t i o s y s t e m   w a s   de v e l o pe d .   T he   ba c k - pr o j e c t i o m e t ho t ha t   c a a dj u s t   b a s e on  di s t a nc e   w a s   us e t o   s pe e up  t he   v i s ua l i z a t i o p r o c e s s .   T h e   d i s t a nc e   b e t w e e n   t h e   de v i c e   a nd  t h e   o bj e c t   i s   o bt a i ne by   a ul t r a s o ni c   d i s t a nc e   s e n s o r .   T he   r e s u l t s   o f   t hi s   pr o j e c t i o m e t ho w i t a   f l a t   s ur f a c e   ha v e   m a x i m um   s hi f t   o f   0. 48   m m .   W hi l e   o v a r i o us   s u r f a c e s ,   pr o j e c t i o s h i f t s   unde r   0 . m m   r e a c 89 %   f r o m   140  m e a s ur e m e n t   po i nt s .   P r o j e c t i o s hi f t s   t ha t   r e a c m o r e   t ha 0 . m m   o c c ur r e du e   t o   t he   s e n s o r   r e a d i ng s   a r e   o s t e e p   c ur v a t u r e   o r   l a r g e   a ng l e s   be t w e e n   s e g m e n t s   a n s e n s o r s .   Ke y w or ds :   B a c k - pr o j e c t i o n   Int r a v e n o us   t h e ra py   U l t r a s o n i c   d i s t a n c e   V e i v i s ua l i z a t i o n   C opy r i gh t   ©   2020   I n s t i t ut e   o f   A dv anc e E ng i ne e r i ng   and   S c i e nc e .     A l l   r i gh t s   r e s e r v e d .   Cor r e s pon di n g   Au t h or :   P ut u   A di   S u r y a   G u n a w a n ,   D e pa t m e n t   o f   E l e c t ri c a l   E ngi n e e ri n g ,   P o l i t e kni E l e kt r o n i k a   N e ge r i   S u r a b a y a ,   I n do n e s i a .   E m a i l :   i pu t ua di s u r y a @ pa s c a . s t ude n t . pe n s . a c . i d       1.   I N TR O D U C TI O N     T h e   f a s t e s t   w a y   t o   de l i v e r   m e di c a t i o n s   a nd  f l ui d   r e pl a c e m e nt   t hr o ug h o ut   t h e   b o d y   i s   v i a   t h e   i n t ra v e n o us   r o ut e .   I n t ra v e n o us   t h e r a py   m a y   be   us e fo r   f l ui r e pl a c e m e nt   (s uc h   a s   c o r r e c t i n de h y dr a t i o n ) ,   t o   de l i v e r   m e di c a t i o n s ,   t o   c o r r e c t   e l e c t r o l y t e   i m b a l a n c e s ,   a n f o r   b l oo t r a n s f us i o n s .   I n   de t e r m i n i ng  t h e   l o c a t i o n   o ve i n s ,   a   n u r s e   us ua l l y   e n c o un t e r s   pr o b l e m s   be c a us e   e a c h   pe r s o n   ha s   a   di f f e r e n t   l e v e l   of  di ff i c ul t y .   A   f l e xi b l e   a n r e a l - t i m e   s y s t e m   w i l l   g r e a t l y   a s s i s t   a   n u r s e   i a c c e l e r a t i n t h e   v i s ua l i z a t i o n   p r o c e s s .   Cu rr e n t l y   t h e r e   a r e   t o o l s   t o   v i s ua l i z e   v e i n s   s uc h   a s   A c c uV e i n,   V e i n V i e w e r ,   V e i S i t e   b ut   t h e   p r i c e   i s   s t i l l   qui t e   e xpe n s i v e   [1] .   R e s e a r c o n   v e i v i s ua l i z a t i o n   i s   ge n e r a l l y   di v i de i nt o   s c o pe s :   f o r   s e c ur i t y   pur po s e s   a n m e di c a l   purpo s e s .   In   m e di c a l   pu r po s e s ,   r e s e a r c h   o n   v e i n   v i s ua l i z a t i o n   i s   m o r e   a i m e a t   r e a l t i m e   v i s ua l i z a t i o n.   J u r i c   e t   a l   de v e l o pe   a   v e i n   v i s ua l i z a t i o s y s t e m   us i n a a n d r o i t a b l e t   a s   a   p l a t f o r m   t o   pe r f o r m   v e i n   i m a ge   pr o c e s s i n a n v i s ua l i z a t i o n   i n   r e a l - t i m e   [1] S i m i l a r   v i s ua l i z a t i o n   t e c hni que   a l s o   de ve l o pe by   A l   G o z h a l i   e t   a l .   o n   t h e   P pl a t f o r m   [2] .   T h e   us e   of   a ddi t i o n a l   s c r e e n   a s   a   v i s ua l i z a t i o n   m e di a   i n   t h o s e   r e s e a r c h e s   i s   c o n s i de r e u n s ui t a b l e   b e c a us e   n ur s e s   m us t   l o o a t   t h e   s c r e e n   t o   ob s e r ve   t h e   v e i n s .   T h e r e f o r e ,   s e v e r a l   s t u di e s   ha v e   di s c us s e t h e   v e i n s   v i s ua l i z a t i o n   s y s t e m   w h i c h   i s   fo c us e o n   a ppl y i n g   v i s ua l i z a t i o n   w i t h   d i r e c t   pr o j e c t i o n s   o n   t h e   pa t i e n t ' s   s ki n.   M a r c o t t i   e t   a l   [3]   w a s   di s c us s e a bo ut   de v e l o pe m e n t   o f   ve i n s   v i s ua l i z a t i o n   s y s t e m .   In   h i s   r e s e a r c h,   t h e   po s i t i o n   o f   t h e   pr o j e c t o r   w a s   pl a c e f a r   a b o ve   t h e   c a m e r a   t o   ge t   t h e   c o r r e c t   pr o j e c t i o n .   T h i s   b a c k - p r o j e c t i o n   m e t h o n e e ds   a   l a r ge   s pa c e   a n t h e r e   w a s   a   l i m i t a t i o n   i p r o j e c t i o n   di s t a n c e   t h a t   a l l o w   t h e   us e r   m us t   pe r f o r m i n v i s ua l i z a t i o n   s pe c i f i c   di s t a n c e .   A n o t h e r   m e t h o t o   v i s ua l i z e   v e i n s   i m a ge   w a s   c o n duc t e by   us i n a   du a l   c a m e r a   s y s t e m   t o   f i n t h e   d e pt h   o f   a   v e i n   [4] .   I n   t h i s   r e s e a r c h,   t h e   d i s t a n c e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       V e i ns   pr o j e c t i on  pe r f or m an c e   bas e on  ul t r as o ni c   d i s t an c e   s e ns or   i v ar i ous     ( P ut u   A di   Sur y G un aw an )   1363   b e t w e e n   ob j e c t s   a n a c qu i s i t i o n   de v i c e s   h a s   b e e n   s e t   a t   35   c m .   A s   s e e n   f r o m   t h e   pr o j e c t i o n   m e t h o d,   t h e r e   w i l l   b e   a   s h i f t   i n   p r o j e c t i o n   i f   t h e   di s t a n c e   of  t h e   ob j e c t   d o e s   n o t   m a t c h   t h e   di s t a n c e   t ha t   h a s   b e e n   s e t .   W i t h   a   du a l   c a m e ra   s y s t e m ,   i t   i s   po s s i b l e   t o   kn o w   t h e   d i s t a n c e   b e t w e e n   t h e   de v i c e   a nd  t h e   o b j e c t   a n m a ke   a dj us t m e nt s   t o   t h e   p r o j e c t i o n   a t   e a c di s t a n c e .   H ow e ve r ,   i n   hi s   r e s e a r c h   o nl y   fo c us e o n   a   c e r t a i di s t a n c e   a n t h e   s y s t e m   r e qui r e s   v e r y   l o n c o m put a t i o n   t i m e   e v e n   t h o ug h   t h e   i m a g e   pr o c e s s i n p r o c e s s   i s   do n e   o c o m put e r s   w i t h   pr o c e s s o r s   r u nni n a t   2 . G H z .   M e a n w hi l e ,   a   r e a l t i m e   a n s t a nd - a l o n e   s y s t e m   fo r   v e i n   v i s ua l i z a t i o n   e qui pm e n t   w i l l   m a ke   i t   e a s i e t o   us e .   F r o m   p r e v i o us   s t udi e s ,   i t   i s   k n o w n   t ha t   t h e r e   a r e   s t i l l   p r o b l e m s   r e l a t e t o   t h e   c o m put a t i o na l   t i m e   a n d   m o b i l i t y   of   t h e   de v e l o p e v i s ua l i z a t i o n   s y s t e m .   T h e r e f o r e ,   t hi s   s t udy   pr o po s e s   a   r e a l - t i m e   v e i n   v i s ua l i z a t i o n   s y s t e m   w i t h   h i g h   m o b i l i t y   i n   o r de r   t o   m a ke   i t   e a s i e r   t o   us e   by   a   n u r s e .   A l l   c o m put a t i o na l   p r o c e s s e s   a r e   c a rri e o ut   us i ng  a   s i n g l e   b o a r c o m put e r .   F o r   a   po rt a b l e   s y s t e m ,   t h e   us e   o f   a   s i n gl e   c a m e ra   a n m i ni   pr o j e c t o r   s y s t e m   w a s   e n o ugh   t o   pe r f o r m   t h e   b a c k - pr o j e c t i o n   a t   a   f i xe p o i n t .   H ow e v e r ,   j us t   o n e   po i n t   w i l l   b e   di f f i c ul t   t o   f i n d   a nd  w i l l   s l o w   dow n   t h e   i nt r a v e n o us   p r o c e s s ,   t h us   t h i s   s y s t e m   m us t   b e   a b l e   t o   pe r f o r m   b a c k - pr o j e c t i o n   c o r r e c t l y   a t   a   c e r t a i r a nge   o f   di s t a n c e s .   I n s pi r e by   pr e v i o us   r e s e a r c h   [5] ,   a   c o n c e pt   o f   t h e   b a c k - pr o j e c t i o n   m e t h o by   a ddi n a   di s t a n c e   pa r a m e t e r   t o   a dj us t   t h e   b a c k - pr o j e c t i o n   i s   w o r t h y   of   f ur t h e r   i n v e s t i ga t i o n .   R e ga r d i n t h e   r e s ul t s   o f   r e s e a r c h   o n   d i s t a n c e   m e a s ur e m e n t   w i t h   u l t ra s o n i c   s e n s o r s   [6 ,   7]   a n   i de a   t o   a ppl y   ul t ra s o n i c   s e n s o r s   o n   t hi s   s y s t e m   i s   de s r i a b l e .   In   ge n e ra l ,   r e s e a r c h   o n   di s t a n c e   m e a s ur e m e n t   w i t h   ul t r a s o ni c   s e n s o r s   i s   us e i n   f l a t   m a t e ri a l   [7 ,   8]   w hi l e   hum a n   s k i n   h a s   v a r i o us   s ur f a c e   s h a pe s .   T h e r e f o r e ,   t h e   pr o c e s s   of   t e s t i n t h e   b a c k - pr o j e c t i o n   m e t h o w i l l   b e   c a rr i e o ut   us i n o b j e c t s   w i t h   v a r i o us   s ur f a c e s   i t h i s   s t udy .       2.   V EI N   S P EC TR U M   A B S O R B TI O N   V e i n s   a r e   b l oo ve s s e l s   us e fo r   i nt r a v e n o us   t h e ra py .   B l ood  i n   t h e s e   v e s s e l s   c o n t a i n s   D e o x y   H b ,   w h i l e   b l oo i n   a rt e ri e s   c o n t a i n s   O xy   H b .   B a s e o n   t h e   r e s ul t s   o f   r e s e a r c h   o n   t h e   a b s o r pt i o n   o f   t h e   l i g h t   s pe c t r um   t h a t   s h o w n   i n   F i gu r e   1 ( a ) ,   i t   c a b e   s e e n   t h a t   v e i n s   a nd  a rt e ri e s   ha v e   s i gni f i c a nt   di f f e r e n c e s   i a b s o r pt i o n   a t   w a v e l e n gt h s   of   a r o und  680  n m   [ 9] .   O n   t h e   o t he r   h a n d ,   t h e r e   i s   a   s t udy   de v e l o pe by   T r a v e l a ki z   [10]   t o   de t e r m i n e   t h e   a b s o r pt i o n   o f   t h e   l i g h t   s pe c t rum   i n   s e v e r a l   pa i n t   s a m pl e s   s h o w n   i n   F i gu r e   1 ( b ) .   If  ob s e r ve a t   a   w a v e l e n gt h   o f   a r o un 680  nm ,   i t   c a n   b e   s e e n   t ha t   U l t ra m a r i n e   B l ue ,   A z u ri t e ,   a n C hr o m i um   G r e e h a v e   p r o pe r t i e s   s i m i l a t o   D e o x y   H b .   W h e r e a s   V e r m i l i o n ,   Ca dm i um   R e d,   C hr o m e   Y e l l o w ,   a n Z i n c   W h i t e   h a v e   p r o pe r t i e s   s i m i l a t o   O xy   H b .         (a )     (b )       F i gu r e   1 .   ( a )   N IR   s pe c t r u m   a b s o r pt i o b e t w e e n   H b   a n d   H b O [9] ;   (b N IR   s pe c t r um   a r b s o r pt i o i m a n y   s a m pl e s   pa i nt   [10]       3.   R ES EA R C H   M ET H O D   T h i s   s t udy   foc us e o n   de v e l o pm e n t   o f   r e a l - t i m e   v e i n s   v i s ua l i z a t i o w i t h   hi g h   m o b i l i t y   a n d   f l e xi b i l i t y .   In   o r de r   t o   a c h i e v e   t h e   h i g h   f l e xi b i l i t y ,   b a c k - pr o j e c t i o n   c o n c e pt   t h a t   di s c us s e i n   p r e v i o us   r e s e a r c h   [5]   w a s   n e c e s s a r y   t o   i m pl e m e n t e i n   t h i s   s y s t e m .   In   t hi s   m e t h o d,   t h e   di s t a n c e   i s   o b t a i n e by   t h e   ul t r a s o ni c   s e n s o r   ha s   a n   i m po rt a nt   r o l e   fo r   de t e r m i ni n t h e   p r o j e c t i o n   l o c a t i o n .   T h e   di s t a n c e   i s   ob t a i n e by   m e a s ur i n g   t i m e   o f   f l i gh t   o f   s o un w a v e s   m ul t i p l i e by   s o un w a v e   ve l o c i t y   a t   t h e   a i r   [11] .   H ow e v e r ,   t h i s   m e a s u r e m e nt   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            IS S N :   2 502 - 47 52   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   17 ,   N o .   3 M a r c 20 20  :   1 3 6 2   -   1 3 7 0   1364   c o n c e pt   d o e s   n o t   a l w a y s   g e t   a c c ur a t e   r e s ul t s   b e c a us e   t h e   s ur f a c e   of  t h e   s ki n   i s   n o t   a l w a y s   f l a t .   T h e r e f o r e ,   s e v e r a l   s i m ul a t i o n   o b j e c t s   w i t h   di f f e r e n t   s u r f a c e s   a s   s h o w n   i   F i gu r e   2   a r e   us e t o   t e s t   t h e   pe r f o r m a n c e   o t h e   b a c k - pr o j e c t i o n   m e t h o d T h e s e   obj e c t s   w e r e   m a de   by   a c r y l i c   m a t e r i a l   t o   c r e a t e   t h e   s ha pe .   S i m ul a t e v e i n s   c r e a t e by   b lu e   l i n e s   a c c o r di n t o   F i gu r e   1( b )   w h e r e   t h e   b l ue   c o l o r   w i l l   a b s o r b   i n f ra r e l i g h t   a s   s a m e   a s   de o x y h e m o gl o b i n .   T h i s   b l ue   l i n e   w a s   p r i nt e o n   a   s ke t c pa pe a n d   pl a c e o n   t h e   s u r f a c e   o f   t h e   s h a pe .   F i gu r e   3 ( a )   s h o w s   t h e   s y s t e m   de s i gn   i n   t hi s   s t udy .   T h e   c a m e r a   a nd  ul t r a s o ni c   di s t a n c e   s e n s o r   w e r e   us e a s   i n put   f r o m   t h i s   s y s t e m .   T h e   f r a m e   pr o duc e by   t h e   c a m e ra   w a s   pr o c e s s e t h e   m i c r o pr o c e s s o r   (R a s pbe rr y   P i   3B ).   T h e   s t a ge s   of   i m a ge   p r o c e s s i n i n   t hi s   s y s t e m   c o n s i s t   o f   pr e pr o c e s s i n g,   s e gm e n t a t i o n,     a n b a c k - p r o j e c t i o n .   T h e   d i f fe r e n c e   b e t w e e n   v e i n s   a n d   s ki n   w e r e   s t r e n gt h e n e i n   t h e   p r e p r o c e s s i n s t a ge .   T h e   v e i n   pa t t e rn   w a s   s e pa r a t e f r o m   t h e   s ki i n   t h e   s e gm e nt a t i o p r o c e s s   b e fo r e   i t   p r o j e c t e i n   t h e   b a c k - pr o j e c t i o n   s t a ge .   A   m i ni   p r o j e c t o r   w a s   us e a s   t h e   o ut put   of   t hi s   s y s t e m   t o   pe r f o r m   t h e   b a c k - p r o j e c t i o n   m e t h o d.           F i gu r e   2 .   O b j e c t s   w i t d i f fe r e nt   s u r f a c e         (a )     (b )       F i gu r e   3 .   ( a )   S y s t e m   de s i g n ;   (b M e a s u r e m e n t   s e t up  t o   t e s t   t h e   ul t ra s o n i c   s e n s o r       3. 1 .      V e i n   I m age   A c q u i s i ti o n   T h e   N o IR   c a m e r a   i s   a   c a m e ra   w i t h o ut   a n   IR   c ut   f i l t e r   w h e r e   t h e   c a m e r a   i s   a b l e   t o   s e e   a   n e a r - i n f ra r e l i g ht   s pe c t r u m   (650 - 90 0)  nm .   W h e n   N IR   l i g h t   t ra n s m i t t e on   t h e   s ki n,   i t   w a s   s c a t t e r e [12] .   S o m e   l i ght s   a r e   r e f l e c t e a n s o m e   a r e   fo r w a r de i n s i de   due   t t h e   s c a t e ri z a t i o n   e ff e c t B a s e d   o n   t h e   r e s ul t s   s h o w n   i n     F i gu r e   1 ( a ) ,   t h e   l i g h t   t h a t   c a n   b e   pa s s e i nt o   t h e   v e i n s   ( n e a r   i n f r a r e ra y w i l l   b e   a bs o r be d.   T h e   a b s o r pt i o pr o c e s s   w i l l   c a us e   da r c o l o r s   i n   v e i n s   w h e n   o b s e r v e w i t h   a   N o IR   c a m e r a .   T h e r e f o r e ,   t h e   us e   of   N I s pe c t r um   [13 ,   14]   h a s   i m po rt a nt   r o l e   t o   o b t a i t h e   v e i n   p a t t e rn.     3. 2 .       P r e p r o c e s s i n g   T h e   di f f e r e n c e   b e t w e e n   t h e   v e i n s   a n t h e   s ki p r o duc e by   t h e   c a m e ra   do e s   n o t   l o o s o   c l e a r   t o   i de nt i fy .   T h e r e f o r e ,   t h e   di f fe r e n c e   be t w e e n   ve i n s   a n s k i n e e ds   t o   b e   s t r e ngt h e n e d.   N o t e   t ha t   t h e   f ra m e   ob t a i n e by   t h e   c a m e r a   ha s   a R G B   fo r m a t .   H ow e ve r ,   t h e   a ppl i c a t i o o f   v i s i b l e   l i ght   b l o c f i l t e r s   c a us e s   t h e   c a pt u r e f r a m e   o n l y   c o n t a i n   g r a y   l e v e l s .   S i n c e   t h e   n e xt   p ro c e s s   r e qui r e s   a   g ra y s c a l e   i m a ge ,   t h e   R G B   t y p e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       V e i ns   pr o j e c t i on  pe r f or m an c e   bas e on  ul t r as o ni c   d i s t an c e   s e ns or   i v ar i ous     ( P ut u   A di   Sur y G un aw an )   1365   i m a ge   i s   r e duc e t l a y e r   (gr a y s c a l e ).   S o m e   l ow - pa s s   f i l t e r   [15 ,   16]   w a s   pe r f o r m e t o   h a n dl e   t h e     n o i s y   i m a ge .   V e i n s   h a v e   a   da r c o l o r   b e c a us e   t h e y   a bs o r b   t h e   N IR   l i gh t   gi v e n   w h i l e   t h e   s ki n   h a s   a   b ri g ht   c o l o r .   T h e   c o n t r a s t   s t r e t c h   p r o c e s s   s uc h   a s   hi g h - b o os t   f i l t e [17]   o r   hi s t o gra m   e qua l i z a t i o n   [18 ,   19]   i s   w i de l y   us e t r e i n f o r c e   t h e   di f f e r e n c e   be t w e e n   ve i n s   a nd  s ki n.   H i s t o gr a m   e qua l i z a t i o n   pe r f o r m s   t h e   c a l c u l a t i o n   p r o c e s s   ob t a i n e f r o m   a l l   pi xe l s   i n   a n   i m a ge .   D ue   t o   t h e   di s t ri b ut i o n   o f   v e i n   pa t t e rn s   i n   a n   i m a ge   i s   n o t   u ni f o r m ,     t h e   a ppl i c a t i o n   o f   h i s t o g r a m   e qua l i z a t i o n   i s   l e s s   s ui t a b l e   b e c a us e   i t   c a n   e l i m i na t e   s o m e   i n f o r m a t i o f r o m   v e i n   i m a ge s .   T h e r e f o r e ,   t h e   us e   of   a da pt i v e   hi s t o gra m s   [1 9]   o l o c a l   hi s t o gra m   i s   m o r e   a pp r o p r i a t e   t o   us e   i   t h i s   s y s t e m .       3. 3 .       S e gm e n tati o n   T h e   s e gm e n t a t i o n   p r o c e s s   a i m s   t o   s e pa r a t e   t h e   v e i n   pa t t e rn   f r o m   t h e   s ki n .   T h e   e a s i e s t   s e gm e n t a t i o m e t h o t o   d o   fo r   a   g r a y s c a l e   i m a ge   i s   t hr e s h o l di n g .   H ow e ve r ,   ge n e ra l   t hr e s h o l di ng  w i l l   a f fe c t   e a c h   pi xe l   i a n   i m a ge   a n a l l o w   l o s t   i n f o r m a t i o n   [20] .   T h e r e fo r e ,   t h e   us e   of  a da pt i v e   t hr e s h o l di ng  s uc h   a s   N i b l a c   [21 -   23]   a n O t s [24]   i s   e x pe c t e t be   a b l e   t o   ov e r c o m e   t h e   l o s t   i n f o r m a t i o n.   M e a n w hi l e ,   t h e   t hr e s h o l v a l ue   fo r   e a c h   b l o c k   i n   t hi s   s t udy   i s   de t e r m i n e by   t h e   m e a n   v a l ue   of   n e i gh b o r s   pi xe l s   m i nus   c e n t e r   s i n c e   t h e   r e s ul t   g i v e   a   go o r e s ul t   a n d   f a s t   c o m put a t i o n .     3. 4 .       Bac k - p r o je c ti on   V e i n   i m a ge   t ha t   a l r e a dy   s e gm e n t e w i l l   b a c k - p r o j e c t e t o   t h e   o b s e r v a t i o n   a r e a .   B a s e o n   t h e   m e t h o us e i n   t h i s   s t udy   s h ow n   i E r r o r R e fe r e n c e   s ou r c e   n o fou n d . ( a ) ,   a   p r o j e c t i o n   s h i f t   w i l l   b e   o c c urr e i f   t h e r e   i s   a   c ha n ge   i n   di s t a n c e   b e t w e e n   de v i c e   a nd  o bj e c t .   T h e r e f o r e ,   a   di s t a n c e   s e n s o r   i s   us e a s   t h e   m a i n   p a r a m e t e t o   a dj us t   t h e   p r o j e c t i o n   l o c a t i o n.   A f t e r   t h e   i m a ge   p r o c e s s i n i s   c o m pl e t e ,   t h e   p r o c e s s e d   f r a m e   w i l l   b e   pr o j e c t e by   d e t e r m i ni n t h e   p r o j e c t i o n   l o c a t i o n   (x , y b a s e o n   t h e   d i s t a n c e   b e t w e e n   de v i c e   a n o b j e c t .         (a )     (b )       F i gu r e   4 .   ( a )   B a c k - pr o j e c t i o n   m e t h o d;   (b a dj us t m e n t   o f   pr o c e s s e f r a m e   t o   t h e   o r i gi na l   o bj e c t   l o c a t i o n       T h e   pr o j e c t i o n   l o c a t i o n   h a s   b e e n   c a l i b ra t e b a s e o n   di s t a n c e   a n a   f l a t   o bj e c t   w h i c h   i s   e xp r e s s e i n   ( Er r o r R e fe r e n c e   s o u r c e   n o f ou n d . )   a n ( E r r o r R e fe r e n c e   s o u r c e   n o fou n d . ) T h e   p r o c e s s e f r a m e   w a s   a dj us t e t o   o r i gi na l   l o c a t i o n   a r e a   i n   t h e   m e a s u r e o bj e c t   a s   s h o w n   i n   Er r o r R e f e r e n c e   s o u r c e   n o t   fou n d . ( b ) x   a n y a r e   t h e   l o c a t i o o f   pr o c e s s e f r a m e   i a   f ul l   s c r e e n   p r o j e c t o r   v i e w   w i t h   s i z e   o f   1024*768   pi xe l s .       2 x     0 .1 2 9 4  1 2 .6 3 1     7 5 1 .8 dd   (1)     2 y     - 0 . 2 7 7 5   2 5 . 0 7 2     4 9 4 . 7 8 dd   (2)     S i n c e   t h e   s ki n   do e s   n o t   h a v e   a   f a i rl y   f l a t   s ur f a c e ,   i t   i s   n e c e s s a r y   t o   ob s e r v e   t h e   pe r f o r m a n c e   of  b a c k - pr o j e c t i o n s   o o b j e c t s   w i t d i f fe r e nt   s u r f a c e s e s   a s   s h o w i   F i gu r e   2 .   A l l   o b j e c t s   h a v e   t h e   s a m e   l e n gt o f   70  m m   a n w e r e   di v i de i n t o   s e v e r a l   s e gm e n t s   i . e .   S 1,   S 2,   …,   S a s   s h o w n   i n   F i gu r e   4 ( a ) .   T h e   m e c ha n i s m   o f   m e a s ur e m e nt   a n pl a c e m e nt   of   s e n s o r   a ga i n s t   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            IS S N :   2 502 - 47 52   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   17 ,   N o .   3 M a r c 20 20  :   1 3 6 2   -   1 3 7 0   1366   ob j e c t   i s   s h o w n   i n   F i gu r e   4 ( b ) .   S e n s o r   po s i t i o n   i s   pe r pe ndi c ul a r   t o   t h e   o b j e c t   b a s e   a n f i xe d.   T h e   d i s t a n c e   b e t w e e n   s e n s o r   a nd  b a s e   of   t h e   o bj e c t   i s   30  c m .   M e a n w hi l e ,   t h e   ul t ra s o n i c   s e n s o c a n   m o v e   v e r t i c a l y   i n   o r de t o   m e a s u r e   d i s t a n c e   ( d f r o m   S t o   S 7.       F i gu r e   4 .   M e a s u r e m e n t   s c h e m e   us i n g   u l t ra s o n i c   s e n s o r ;   (a S e gm e n t e d   m e a s u r e m e nt   us i n ul t ra s o ni c   s e n s o r;   (b S e n s o r   a n d   o bj e c t   po s i t i o n       4.   R ES U LTS   A N D   A N A L Y S I S   A f t e r   s e v e r a l   e xpe r i m e n t s ,   a   di s c us s i o n   a b o ut   r e s ul t   o f   ve i n   i m a ge   pr o c e s s i n g,   b a c k - p r o j e c t i o n   o n   f l a t   a nd  m ul t i   s u r f a c e   i s   p r o v i de d Im a ge   p r o c e s s i n a l go r i t h m   w a s   t e s t e di r e c t l y   t o   t h e   s k i n   i n   o r de t o   ob t a i n   t h e   v e i n   pa t t e rn   a nd  pe r f o r m i ng  b a c k - pr o j e c t i o n   a s   t h e   l a s t   p r o c e s s .   H ow e ve r ,   t o   ob s e r v e   t h e   b a c k - pr o j e c t i o n   pe r f o r m a n c e   di r e c t l y   t t h e   h u m a n   s ki n   i s   di f f i c ul t   t o   do  s i n c e   a   s t a t i c   po s i t i o n   o ob j e c t   i s   r e qui r e d .   T h e r e f o r e ,   a   v a r i o us   s ur f a c e   obj e c t s   a s   s h o w n   i n   F i gur e   w a s   us e t o   t e s t   t h e   pe r f o r m a n c e   of   b a c k - pr o j e c t i o n   m e t h o d.     4. 1 .      I m age   P r o c e s s i n g   R e s u l t   T h e   r e s ul t s   o f   t h e   i m a ge   p r o c e s s i n p r o c e s s   i n   e a c h   s t e p   a r e   s h o w n   i n   F i gu r e   5 .   V e i n s   i m a ge   ob t a i n e by   t h e   c a m e r a   w a s   n o t   s e e n   c l e a r l y   w h e r e   t h e   di f f e r e n c e   be t w e e n   v e i n s   a n s k i n   w a s   n o t   s t r o n g   e n o ugh.   T h e   i n f o r m a t i o n   o n   v e i n s   i m a ge   c o n t a i n s   o n l y   da rk  a n b ri g h t   a r e a s   t hus   t h e   g ra y s c a l e   pr o c e s s   n e e d s   t o   b e   do n e .   I n   e m p ha s i z i n g   t h e   di f f e r e n c e   b e t w e e n   v e i n s   a n d   t h e   s k i n ,   a da p t i v e   hi s t o g r a m   e qu a l i z a t i o n   pr o v i de s   go o r e s ul t s   w h e r e   t h e   v e i n s   b e c o m e   s l i ght l y   c l e a r e r.     In   t h e   s e gm e nt a t i o n   s t a ge ,   t h e   v e i n   pa t t e rn   w a s   a b l e   t o   b e   s e pa r a t e f r o m   t h e   s ki by   us i n a da pt i v e   t hr e s h o l di ng.   H ow e v e r ,   t h e r e   w a s   a l s o   a   s e gm e n t e n o i s e   f r o m   t h e   s e gm e n t a t i o n   p r o c e s s .   M o r ph o l o g y   o pe r a t i o n   s uc h   a s   o pe ni n g   a n d   c l o s i n g   w a s   pe r f o r m e t o   re m ov e   t h e   n o i s e .   A l t h o ug h   t h e   r e s ul t s   w e r e   n o t   s i g n i f i c a n t ,   n o i s e   c o ul b e   ov e r c o m e by   t h e   m o r p h o l o g y   pro c e s s .   Be fo r e   b e i n p r o j e c t e d,   a   c o l o r i ng  p r o c e s s   w a s   a ppl i e d   t o   t h e   r e s ul t s   o f   m o r p h o l o gy   t o   a vo i w h i t e   l i g h t s .     P r e v i o us   r e s e a r c h   w i t h   du a l   c a m e r a   c o n f i gu ra t i o n s   r e qui r e s   a   P w i t h   a   h i g h - s pe e p r o c e s s o r   t o   pe r f o r m   b a c k - p r o j e c t i o n   [4] .   M e a n w hi l e   i t hi s   s t udy ,   w i t t h e   c o n f i gu r a t i o n   i n   E r r o r !   R e f e r e n c e   s o u r c e   n o f ou n d . . a ,   t h e   w h o l e   pr o c e s s   t oo ks   be t w e e n   65  m s .   T h e   c o m put a t i o n   t i m e   i s   r e l a t i v e l y   f a s t   c o n s i de ri n g   t h a t   t h e   p r o c e s s   w a s   pr o c e s s e by   a   po r t a b l e   s i n g l e   b o a r c om put e r.   T h e   l a s t   p r o c e s s   i s   t o   r e - pr o j e c t   t h e   v e i i m a ge   o nt o   t h e   s u r f a c e   o f   t h e   s ki n.   T h e   p r o j e c t i o n   pe r f o r m a n c e   r e s ul t s   w i l l   b e   di s c us s e i t h e   n e x t   s e c t i o n.         (a )     (b )     (c )     (d)             (e )     (f )     (g)     (h )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       V e i ns   pr o j e c t i on  pe r f or m an c e   bas e on  ul t r as o ni c   d i s t an c e   s e ns or   i v ar i ous     ( P ut u   A di   Sur y G un aw an )   1367           F i gu r e   5 .   I m a ge   p r o c e s s i n r e s ul t   ( a o r i g i n a l   i m a ge ;   (b g r a y s c a l e   r e s ul t ;   (c a da p t i v e   h i s t o g r a m   e qua l i z a t i o r e s ul t ;   (d)  a d a pt i v e   t hr e s h o l di ng  r e s ul t ;   (e m o r p h o l o g y   o pe n i n g   r e s ul t ;   (f m o rl p h o l o g y   c l o s i n r e s ul t ;     (h )   p r o j e c t e ve i n   i m a ge   r e s ul t   4. 2 .      R e s u l o b ac k - p r o je c ti o n   o n   fl at   s u r fac e   T h e   t e s t   o f   b a c k - pr o j e c t i o n   a t   v a ri o us   di s t a n c e s   w i t h   f l a t   ob j e c t s   h a v e   e xc e l l e n t   r e s ul t s .   I n   t h i s   m e a s u r e m e nt ,   t h e   po s i t i o n   o f   t h e   ul t r a s o n i c   di s t a n c e   t h e   s e n s o r   w a s   ke pt   pe r pe ndi c ul a r   t o   t h e   o bj e c t   e v e n   t h o ugh  t h e   d i s t a n c e   v a ri e s .   F r o m   t h e   r e s ul t s   s h o w n   i T a b l e   1 x   l o c a t i o n s   h a v e   a   m a xi m u m   s h i f t   o f   0. 25   m m   w h e r e a s   f o r   y   l o c a t i o n s   h a v e   a   m a xi m u m   s hi f t   o f   0. 48  m m .       T a b l e   1 .   R e s ul t   o f   M e a s ur e m e n t   U s i n g   F l a t   S u r f a c e   i n   V a r i o us   D i s t a n c e   D i s t a n c e   ( c m )   20   25   30   35   40   x   a c t u a l   ( p i x e l )   530   498   475   456   444   y   a c t u a l   ( p i z e l )   - 105   - 46   - 4   26   47   x   m e a s u r e d   ( p i x e l )   530   497   475   456   444   y   m e a s u r e d   ( p i x e l )   - 107   - 46   - 6   25   47   x   s h i f t   ( m m )   0   0   0   0 . 2 5   0   y   s h i f t   ( m m )   0. 3   0   0 . 4 8     0 . 2 5   0       4. 3 .       R e s u l o b ac k - p r o je c ti o n   o n   v ar i ou s   s u r fac e   o b je c ts     F i gu r e   6 ( a )   s h o w s   h o w   t h e   p r o j e c t i o n   s hi f t   i s   ob t a i n e d.   A   v e i n   v e s s e l   i s   s i m ul a t e by   b l ue   l i n e s   a n d   t h e   pr o j e c t e d   ve i n s   ha v e   a   y e l l ow   c o l o r .   A   pr o j e c t i o n   s h i f t   o c c ur r e w h e n   y e l l ow   l i n e s   ove r l a t h e   b l ue   l i n e s .   S i n c e   t h e   ve i n   di a m e t e r   f o r   IV   a c c e s s   (c e ph a l i c   v e i n s i s   ra nge   f r o m   1. t o   m m   [25] ,   a   s i m ul a t e v e i n   s i z e   w a s   s e t   t o   3. 75   m m   (m e d i a v a l ue ).     F i gu r e   6 ( b )   s h ow s   t h e   pr o j e c t i o n   s h i f t   t h a t   c a n   s t i l l   b e   t o l e r a t e d.   It   c a n   b e   s e e n   t h a t   t h e   una c c e pt e d   c ove r a ge   a r e a   i s   c o ve r i n l e s s   t h a n   75 o ve i n   v e s s e l   o r   m a x i m u m   p r o j e c t i o n   s h i f t   t h a t   c a n   b e   t o l e r a t e i s   0. 93   m m .   Co v e r a ge   a r e a   l e s s   t ha 75%   w i l l   c a us e   t h e   n e e dl e   i n s e r t i o s h i f t   t o   t h e   e dge   o f   t h e   v e i v e s s e l   o r   m i s s e b e c a us e   t h e   r e f e r e n c e   po i n t   i s   t h e   c e n t e r   o f   pr o j e c t e v e i n s .           F i gu r e   6 .   ( a )   P r o j e c t i o n   s h i f t   m e a s u r e m e n t ;   (b P r o j e c t i o n   c ov e r a ge   a r e a       T a b l e   s h o w s   t h e   r e s ul t s   o f   pr oj e c t i o n   s hi f t   o n   o bj e c t s   w i t h   m u l t i - s u r f a c e .   F r o m   a l l   o bj e c t s ,     t h e   m o s t   c o n s i s t e n t   p r o j e c t i o n   s hi f t   o c c urr e i n   e a c h   S a n S w h e r e   t h e s e   s e gm e n t s   a r e   c l o s e   t o   t h e   e dge   of  t h e   o bj e c t .   T h e   p r o j e c t i o n   s h i f t s   o e a c h   S 1   a n d   S m a y   o c c ur  b e c a us e   t h e s e   s e gm e n t s   a r e   n o t   f ul l y   c ove r e by   t h e   t ra n s duc e r.   B y   i gn o r i ng  t h e   e rr o i S a nd  S 7,   s o m e   s e gm e n t s   t ha t   ha v e   pr o j e c t i o n   s hi f t   e xc e e di n 0. m m   a r e   i n   (C:   3 , 4 , 5) ,   (D :   3) ,   a nd  (E :   6).   T h i s   p r o j e c t i on   s h i f t s   o c c ur r e b e c a us e   t h e   di s t a n c e   r e a di n g   e n c o un t e r e a   c o n s i de r a b l e   e rr o i t h e s e   s e gm e n t s .   T h e   m o s t   pr o j e c t i o n   s hi f t   oc c ur r e i n   S a n S b e c a us e   t he   l oc a t i o n   o t h e s e   s e gm e n t s   i s   c l o s e   t t h e   e dge   o t h e   o bj e c t .   W h i l e   i n   t h e   o t h e r   s e gm e n t s ,   a   l a rge   pr o j e c t i o n   s h i f t   p r o b a b l y   o c c ur s   due   t o   l a r ge   r o t a t i o n   a n g l e s   t o   t h e   s e n s o r   o r   s t e e c ur v a t u r e .   M e a n w h i l e ,   t h e   o t h e r   s e gm e n t s   h a v e   pr o j e c t i o n   s hi f t   l ow e r   t h a 0. m m .   T h e r e   a r e   a   f e w   s e gm e n t s   t ha t   a l m o s t   ha v e   pro j e c t i o n   s hi f t   c l o s e   t o   z e r o .   S e gm e nt s   (A :   3 , 4, 5 ),   (D :   4, 6 ),   ( E :   3),   (F :   2 , 3, 4, 5 , 6) ,   (G :   3, 4 , 5) ,   (H :   3, 5) ,   a n (I :   2 , 4, 5, 6)   ha v e   pr o j e c t i o n   s h i f t   l o w e r   t h a 0. m m .     It   c a n   b e   s e e n   t h a t   t h e   s e gm e nt s   w i t h   a   s m a l l   p r o j e c t i o n   s h i f t   ha v e   a   l e s s   c ur v e s ur f a c e   o r   t h e   r o t a t i o n   a n gl e   b e t w e e n   o bj e c t   a n d   s e n s o i s   c l o s e   t o   pe r pe n d i c ul a r.   H ow e v e r ,   e v e n   t h o ug h   (H : 3, 5)  ha v e   a   c u r v e s ur f a c e ,     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            IS S N :   2 502 - 47 52   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   17 ,   N o .   3 M a r c 20 20  :   1 3 6 2   -   1 3 7 0   1368   t h e   pr o j e c t i o n   s hi f t   i s   l o w e r   t ha n   0 . m m .   It   i s   po s s i b l y   o c c urr e b e c a us e   t h e   ul t r a s o ni c   di s t a n c e   s e n s o r   a l s o   c ove r s   t h e   n e i g h b o r   o f   t h e s e   s e gm e n t s   a n d   u n f o r t u na t e l y   m a d e   t h e   di s t a n c e   r e a d i n g   h a v e   l e s s   e rr o r .           T a b l e   2 .   R e s ul t   o f   P r o j e c t i o n   S hi f t   M e a s u r e m e n t   i M i l l i m e t e r   O b j e c t     S1   S2   S3   S4   S5   S6   S7   A   X   0 . 5   0 . 2   0 . 1   0 . 1   0 . 1   0 . 2   0 . 5     Y   0 . 9   0 . 4   0 . 2   0 . 2   0 . 2   0 . 4   0 . 9   B   X   0 . 6   0 . 3   0 . 3   0 . 3   0 . 2   0 . 2   0 . 5     Y   1 . 0   0 . 6   0 . 5   0 . 5   0 . 3   0 . 4   0 .8   C   X   0 . 8   0 . 5   0 . 8   0 . 5   0 . 6   0 . 3   0 . 7     Y   1 . 4   0 . 9   1 . 3   0 . 9   1 . 0   0 . 5   1 . 2   D   X   0 . 3   0 . 3   0 . 7   0 . 0   0 . 2   0 . 1   0 . 5     Y   0 . 5   0 . 6   1 . 2   0 . 0   0 . 3   0 . 1   1 . 0   E   X   0 . 8   0 . 3   0 . 1   0 . 3   0 . 6   0 . 7   0 . 4     Y   1 . 5   0 . 5   0 . 1   0 . 6   1 . 0   1 . 3   0 . 7   F   X   0 . 4   0 . 1   0 . 0   0 . 1   0 . 0   0 . 1   0 . 4     Y   0 . 8   0 . 2   0 . 0   0 . 1   0 . 0   0 .2   0 . 8   G   X   0 . 5   0 . 2   0 . 1   0 . 1   0 . 1   0 . 2   0 . 6     Y   0 . 9   0 . 3   0 . 2   0 . 1   0 . 2   0 . 3   1 . 1   H   X   0 . 5   0 . 2   0 . 1   0 . 5   0 . 0   0 . 1   0 . 4     Y   0 . 8   0 . 4   0 . 1   0 . 8   0 . 1   0 . 3   0 . 7   I   X   0 . 5   0 . 1   0 . 2   0 . 1   0 . 1   0 . 1   0 . 5     Y   0 . 9   0 . 2   0 . 3   0 . 2   0 . 2   0 . 2   0 . 9   J   X   0 . 6   0 . 3   0 . 3   0 . 3   0 . 3   0 . 3   0 . 7     Y   1 . 1   0 . 6   0 . 5   0 . 5   0 .5   0 . 6   1 . 2       A   t e s t   of   t h e   r o t a t i o n   a n g l e   b e t w e e n   obj e c t s   a n s e n s o r s   w a s   c o n duc t e due   t o   m a n y   pr o j e c t i o n   s h i f t s   o c c ur   o n   t h e   s ur f a c e   w i t h   a   f a i rl y   h i g h   r o t a t i o n   a n gl e .   T h i s   t e s t   a i m s   t o   kn o w   t h e   c h a r a c t e r i s t i c   of   di s t a n c e   r e a d i n t o   t h e   r e a l   di s t a n c e   i n   v a r i o us   r o t a t i o n   a n g l e .   F i g u r e   3 . b   s h o w s   t h e   m e a s u r e m e nt   s e t up  w h e r e   t h e r e   i s   a   f l a t   s ur f a c e   t h a t   c a n   r o t a t e   f r o m   10  t - 10  de gr e e s   a ga i n s t   t h e   ul t ra s o n i c   s e n s o r.   T h e   di s t a n c e   b e t w e e n   t h e   ob j e c t   a n t h e   s e n s o r   w a s   s e t   a t   30  c m .   T h e   m e a s u r e m e nt   r e s ul t s   w i t h   a   2 - de g r e e   s t e a r e   s h o w n   i n   T a b l e   3 F r o m   t h e s e   r e s ul t s ,   i t   c a b e   s e e n   t ha t   t h e   s e n s o r e a di ng  e rr o w a s   di r e c t l y   pr o po r t i o n a l   t o   t h e   r o t a t i o n   a n g l e .     In   t h i s   s t u dy ,   o bj e c t s   B ,   F ,   a n G   ha v e   c o n v e pr of i l e s ,   w h i l e   obj e c t s   a n J   ha v e   c o n c a v e   pr of i l e s .   T h e   o t h e r   o bj e c t s   t h a t   w e r e   n o t   m e n t i o n e a b o ve   h a v e   v a ri o us   c ur v a t u r e s .   T h e r e f o r e ,   o bj e c t s   B ,   F ,   G ,   I,   a n J   a r e   e a s i e r   t o   a n a l y z e   by   a rr a n g i n s e v e r a l   f o r m i ng  l i n e s .   I n   i t s   i m pl e m e n t a t i o n,   e a c h   s e gm e n t   ha s   a   f o r m i n g   l i n e   w i t di f f e r e n t   a ngl e s   t o w a r d   t h e   ul t r a s o ni c   s e n s o a s   s h o w n   i F i gu r e   7 .       T a b l e   3 .   D i f f e r e n c e   o f   D i s t a n c e   R e a di n g   t o   R e a l   D i s t a n c e   i F l a t   O b j e c t   R o t a t i o n   Ro t a t i o n   ( d e g )   P o s   A   ( c m )   P o s   ( c m )   P o s   ( c m )   Ro t a t i o n   ( d e g )   P o s   A   ( c m )   P o s   ( c m )   P o s   ( c m )   - 10   1 . 1 6   1 . 0 0   1 . 0 5   0   0 . 0 0   0 . 0 0   0 . 0 0   - 8   0 . 9 8   0 . 7 0   1 . 0 2   2   0 . 2 3   0 . 0 0   0 . 3 7   - 6   0 . 8 1   0 . 4 0   0 . 8 9   4   0 . 7 6   0 . 2 0   0 . 5 4   - 4   0 . 5 4   0 . 2 0   0 . 6 6   6   0 . 9 9   0 . 4 0   0 . 7 1   - 2   0 . 2 7   0 . 1 0   0 . 1 3   8   1 . 1 2   0 . 8 0   0 . 8 9   0   0 . 0 0   0 . 0 0   0 . 0 0   10   1 . 1 5   1 . 0 0   1 . 1 6           Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       V e i ns   pr o j e c t i on  pe r f or m an c e   bas e on  ul t r as o ni c   d i s t an c e   s e ns or   i v ar i ous     ( P ut u   A di   Sur y G un aw an )   1369   F i gu r e   7 .   M u l t i   a n gl e   f o r m i n g   l i n e   o e a c h   o b j e c t       B a s e o n   t h e   r e s ul t s   o f   t h e   fo r m e s t ra i g ht   l i n e ,   a a pp r o a c h   c a n   b e   m a de   w i t h   t h e   r e s ul t s   o f   f l a t   s ur f a c e   r o t a t i o n   a s   s h o w n   i n   T a b l e   3.   F r o m   t h e   o b j e c t s   s h ow n   i n   F i gu r e   7 ,   t h e   h i g h e s t   r o t a t i o n   o f   fo r m i ng  l i n e   i s   ±9  de g r e e s .   O b j e c t s   B   a n J   w e r e   f o r m e w i t h   l i ne s   a t   t h e   ±9  de g r e e s   r o t a t i o n   i n   e a c h   s e g m e nt .     O b j e c t   F   w a s   fo r m e w i t h   l i n e s   a t   ±6 ,   ±4 ,   a n de g r e e s   r o t a t i o n .   O b j e c t   G   w a s   fo r m e w i t h   l i n e s   a t   ± 9,   ±6 ,   a n de g r e e s   r o t a t i o n.   O b j e c t   w a s   fo r m e w i t l i n e s   w i t h   ± a nd  0   de g r e e s   r o t a t i o n .     T a b l e   4   s h o w s   t h e   r e s ul t s   o f   di s t a n c e   m e a s u r e m e nt s   o obj e c t   B ,   F ,   G ,   I,   a nd  J .   O b j e c t s   B   a n h a v e   c l o s e   e rr o r s   a n c a b e   c l a s s i f i e a s   o b j e c t s   w i t h   t h e   hi g h e s t   e rr o r   b e c a us e   bo t h   ha v e   t h e   s a m e   f o r m i n g   a n g l e   of   de gr e e s   i n   e a c h   s e gm e n t .   O b j e c t s   F   a n G   a l s o   h a v e   a l m o s t   t h e   s a m e   s h a pe .   A   h i g h e r   e rr o r   h a s   o c c ur e i n   O b j e c t   G   b e c a us e   t h e r e   w a s   a   fo r m i n l i n e   of   ±9  d e gr e e s   on   S 1,   S 2,   S 6,   a nd  S 7.   W hi l e   ob j e c t   F   i n   t h e   s a m e   s e gm e n t   i s   f o r m e d   by   a   l i n e   o f   ±6  de g r e e s .   O b j e c t   ha s   a   s m a l l e r   e rr o r   t ha o t h e o bj e c t s   b e c a us e   t h e   f o r m i n g   l i n e   h a s   a a n g l e   o f   a n de g r e e s .   H ow e ve r ,   i n   i t s   i m pl e m e n t a t i o n   o nl y   S a n S h a v e   e rr o r s   s m a l l e r   t h a o t h e r s ,   w h i l e   S 3,   S 4 ,   a n S ha v e   e rr o r s   t ha t   a r e   a l m o s t   s i m i l a r   t o   o bj e c t   G   w h i c h   i s   f o r m e by   a   l i n e   o f   - 6,   0,   a n de g r e e s   i n   t h e   s a m e   s e gm e nt .   T h i s   r e s ul t   h a s   t h e   s a m e   c h a ra c t e r i s t i c   a s   t h e   r e s ul t s   i n   T a b l e   e ve n   t h o ugh   t h e   v a l ue   i s   n o t   t h e   s a m e .   S o   f a r   i t   c a n   b e   c o n c l ude t h a t   i n c r e a s i n t h e   r o t a t i o n   a n gl e   o f   a n   o bj e c t   a ga i n s t   t h e   d i s t a n c e   s e n s o r   w i l l   i n c r e a s e   e rr o r s   i d i s t a n c e   r e a di n g .       T a b l e   4 .   D i f f e r e n c e   B e t w e e n   R e a l   D i s t a n c e   a n d   M e a s u r e D i s t a n c e     D i ffe r e n c e   b e t w e e n   r e a l   d i s t a n c e   a n d   m e a s u re d   d i s t a n c e   ( c m )   O b j e c t   S1   S2   S3   S4   S5   S6   S7   B   0 . 5 8   0 . 3 2   0 . 2 7   0 . 2 7   0 . 1 7   0 . 2 2   0 . 4 8   F   0 . 4 4   0 . 1 3   0   0 . 0 7   0   0 . 1 3   0 . 4 4   G   0 . 5 3   0 . 1 9   0. 09   0 . 0 5   0 . 0 9   0 . 1 9   0 . 6 3   I   0 . 5   0 . 1   0 . 1 9   0 . 1   0 . 1 4   0 . 1   0 . 5   J   0 . 6   0 . 3 3   0 . 2 8   0 . 2 6   0 . 2 8   0 . 3 3   0 . 7       F r o m   t hi s   a n a l y s i s ,   s o   f a r   i t   c o ul b e   kn o w n   t ha t   i n c r e a s i n g   t h e   a n gl e   o f   a   s e gm e nt   t o w a r ds   t h e   s e n s o r   w i l l   a l s o   i n c r e a s e   t h e   e rr o r   o f   di s t a n c e   r e a di ng.   S i n c e   t h e   l o c a t i o n   o f   t h e   p r o j e c t i o n   de pe n ds   o n   t h e   di s t a n c e   r e a d i n g ,   i n c r e a s i n t h e   a ngl e   of   a   s e gm e n t   w i l l   i n c r e a s e   t h e   s h i f t   i n   b a c k - p r o j e c t i o n .   T h e   p r o f i l e   of  h u m a n   s k i n   ge n e r a l l y   r e s e m b l e s   obj e c t s   F   a n G .   T h e r e f o r e ,   a ppl y i n t h i s   s y s t e m   t o   t h e   s ki n   m a y   a c t ua l l y   ha v e   a   pr o j e c t i o n   e rr o r   l i ke   t h o s e   o bj e c t s .   By   kn ow i n t h e   c h a ra c t e ri s t i c s   o F   a n G ,   t h e   l o c a t i o n   o t h e   s e n s o r   m us t   b e   a t   t h e   m i d po i nt   (S 3 ,   S 4,   S 5)  t o   m i n i m i z e   p r o j e c t i o n   e rr o r s   i n   t h e   a c t ua l   p l a nt .       5.   C O N C LU S I O N   T h e   pe r f o r m a n c e   e v a l ua t i o n   o f   t h e   p r o po s e s y s t e m   i n   t hi s   s t udy   w a s   s uc c e s s f ul l y   c a rr i e o ut .     By   ut i l i z i ng  a   s i ngl e   b o a r c o m put e r ,   t h e   w h o l e   c o m put a t i o n s   f o r   f r a m e   w e r e   s uc c e s s f ul l y   c a r ri e o ut   w i t a   t o t a l   t i m e   a b o ut   65  m s   (15  f ps ).   T h e   us e   of   ul t r a s o ni c   s e n s or   i n   t h e   p r o j e c t i o n   m e t h o h a s   go o r e s ul t s   w h e m e a s u r i n g   f l a t   s u r f a c e   ob j e c t   w i t m a x i m u m   p r o j e c t i o n   s h i f t   o f   0. 48  m m .   T h e   t e s t   r e s ul t s   o n   s e v e r a l   s a m pl e s   w i t h   v a r i o us   s u r f a c e s   h a v e   go o r e s ul t s   w h e r e   t h e   p r o j e c t i o n   s h i f t s   b e l ow   0. m m   r e a c h   89 o f   140   m e a s u r e m e nt   po i nt s .   S o m e   l a r g e   p r o j e c t i o n   s hi f t   o c c ur s   b e c a us e   t h e   di s t a n c e   s e n s o r e a di ng  o c c urr e n c e s   a e rr o c a us e by   t h e   s u r f a c e   o f   t h e   o b j e c t   t h a t   ha s   a   s t e e c ur v a t u r e   o r   a   l a rge   r o t a t i o a n g l e   t o   t h e   s e n s o r.         R EF ER EN C ES     [ 1]   S .   J ur i c   a n B .   Z a l i k,   A i nno v a t i v e   a ppr o a c t o   n e a r - i nf r a r e d   s pe c t r o s c o p y   us i ng   a   s t a nd a r m o bi l e   d e v i c e   a n i t s   c l i ni c a l   a pp l i c a t i o i t he   r e a l - t i m e   v i s u a l i z a t i o o f   pe r i ph e r a l   v e i ns ,   B M C   M e d .   I n f or m .   D e c i s .   M ak . ,   v o l .   1 4,   no .   1 ,   pp.   1 9,   20 14.   [ 2]   H .   K .   A l   G ho z a l i ,   S e t i a w a r d ha n a ,   a nd   R .   S i g i t ,   V e i d e t e c t i o s y s t e m   us i ng   i nf r a r e c a m e r a ,   20 16  I nt .   E l e c t r on .   Sy m p. ,   pp .   122 127 ,   2016 .   [ 3]   A .   M a r c o t t i ,   M .   B .   H i d a l g o ,   a nd  L .   M a t he ,   N o n - i nv a s i v e   v e i d e t e c t i o m e t ho us i ng   i nf r a r e l i g ht ,   I E E E   L a t .   A m .   T r an s . ,   v o l .   11 ,   no .   1,   pp .   26 3 26 7,   20 13.   [ 4]   D .   A i   e t   al . ,   A ug m e nt e r e a l i t y   ba s e r e a l - t i m e   s ubc ut a ne o us   v e i n   i m a g i ng   s y s t e m ,   B i om e d.   O p t .   E x p r e s s ,   v o l .   7 ,   no .   7 ,   p.   25 65,   2 016 .   [ 5]   I .   P .   A di   S ur y a   G una w a n,   R .   S i g i t ,   a nd  A .   I .   G una w a n,   V e i V i s ua l i z a t i o S y s t e m   U s i ng   C a m e r a   a nd  P r o j e c t o r   B a s e o D i s t a nc e   S e ns o r ,   i 2018  I n t e r na t i ona l   E l e c t r on i c s   Sy m pos i um   on  E ngi ne e r i ng  T e c hno l og y   and  A ppl i c a t i ons   ( I E S - E T A ) ,   2 018 ,   pp.   1 50 1 56 .   [ 6]   B .   M u s t a pha ,   A .   Z a y e g h,   a nd  R .   K .   B e g g ,   U l t r a s o ni c   a nd  I nf r a r e S e n s o r s   P e r f o r m a nc e   i a   W i r e l e s s   O bs t a c l e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            IS S N :   2 502 - 47 52   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   17 ,   N o .   3 M a r c 20 20  :   1 3 6 2   -   1 3 7 0   1370   D e t e c t i o S y s t e m ,   i 20 13  1 s t   I n t e r na t i o nal   C on f e r e nc e   on  A r t i f i c i al   I n t e l l i ge nc e ,   M o de l l i ng  a nd  S i m u l at i o n ,   2013 ,   pp.   48 7 49 2.   [ 7]   T .   M o ha m m a d ,   U s i ng   U l t r a s o ni c   a nd  I nf r a r e S e ns o r s   f o r   D i s t a n c e   M e a s u r e m e n t ,   I n t .   J .   M e c h.   A e r os p ac e ,   I nd .   M e c ha t r on .   M anu f .   E n g. ,   v o l .   03 ,   no .   03 ,   p p.   26 7 27 2,   20 09 .   [ 8]   A .   G o nt e a n ,   P e r f o r m a nc e   E v a l ua t i o o f   U l t r a s o ni c   S e n s o r s   A c c ur a c y   i D i s t a nc e   M e a s ur e m e nt ,   i 2 014  11t I nt e r n at i on al   Sy m pos i um   on   E l e c t r o ni c s   and   T e l e c om m un i c at i on s   ( I SE T C ) ,   20 14,   p p.   1 4.     [ 9]   S .   P r a h l ,   O p t i c a l   A r bs o r pt i o o f   H e m og l o bi n,   1999 .   [ O nl i n e ] .   A v a i l a b l e :   ht t ps : / / o m l c . o r g / s pe c t r a / he m o g l o bi n/ .   [ A c c e s s e d:   21 - J a n - 201 8] .   [ 10]   G .   J .   T s e r e v e l a ki s   e t   al . ,   P ho t o a c o us t i c   i m a g i ng   r e v e a l s   h i dde un de r d r a w i ng s   i p a i n t i ng s ,   S c i .   R e p. ,   v o l .   7,   no .   1 ,   pp.   1 11,   2 017 .   [ 11]   A .   A .   A z i z   a nd  W .   R .   W .   A hm a d,   T r a i o bs t a c l e   de t e c t i o s y s t e m   us i ng   A v r   m i c r oc o nt r o l l e r   a nd  S R 0 ul t r a s o ni c   s e ns o r ,   I ndone s .   J .   E l e c t r .   E ng .   C om pu t .   S c i . ,   v o l .   9,   no .   3 ,   p p.   65 0 654 ,   2018 .   [ 12]   K .   H ua ng ,   C .   C h a ng ,   H .   C h a ng ,   a nd  C .   C h a ng ,   T he   i m a g e   a n a l y s i s   o f   s ki t i s s u e   i r r a d i a t e d   w i t di f f e r e nc e   w a v e l e ng t h s   o f   L E D   s o ur c e s ,   i 2012  I E E E   I n t e r na t i o na l   I ns t r um e nt a t i on  and  M e as u r e m e nt   T e c hnol og y   C onf e r e nc e   P r oc e e di ngs ,   201 2,   pp .   124 6 12 50 .   [ 13]   W .   D o ng   e t   al . ,   R e s e a r c o m u l t i - s p e c t r a l   a d a pt i v e   m e t ho f o r   p a l m   v e i n   c a pt ur i ng   ba s e d   o i m a g e   qu a l i t y ,   P r oc .   -   2 017   32 nd  Y ou t h   A c ad .   A nn u.   C on f .   C h i ne s e   A s s o c .   A u t om .   Y A C   2 017 ,   no .   31 4012 85,   p p.   11 54 1 157 ,   2017 .   [ 14]   F .   W a ng ,   A .   B e hr o o z ,   M .   M o r r i s ,   a nd  A .   A di bi ,   H i g h - c o nt r a s t   s u bc ut a ne o us   v e i d e t e c t i o a nd  l o c a l i z a t i o us i ng   m ul t i s p e c t r a l   i m a g i ng ,   J .   B i om e d.   O p t . ,   v o l .   18 ,   no .   5,   p .   0505 04 ,   2 013.   [ 15]   C .   P a l ,   A .   C ha k r a ba r t i ,   a nd   R .   G ho s h,   A   B r i e f   S ur v e y   o f   R e c e nt   E dg e - P r e s e r v i ng   S m o o t hi ng   A l go r i t hm s   o n   D i g i t a l   I m a g e s ,   no .   M a r c h,   201 5.   [ 16]   P .   L i u,   S .   D i ,   J .   J i n ,   a nd  L .   B a i ,   E nha nc e m e nt   d i s pl a y   o f   v e i ns   d i s t r i bu t i o ba s e o b i no c ul a r   v i s i o a nd  i m a g e   f us i o t e c hno l o gy ,   vo l .   9 268 ,   p.   9 2681E ,   201 4.   [ 17]   A .   S .   A z i z ,   R .   S i g i t ,   A .   B a s uk i ,   a nd  T .   H i da y a t ,   C a r d i a c   M o t i o ns   C l a s s i f i c a t i o o S e q ue n t i a l   P S A X   E c hoc a r di o g r a m ,   I ndone s .   J .   E l e c t r .   E ng .   C om pu t .   S c i . ,   v o l .   12 ,   no .   3,   pp .   128 9 12 96,   2 018 .   [ 18]   O .   C .   K u r ba n ,   O .   N i y a z ,   a nd  T .   Y i l d i r i m ,   N e u r a l   ne t w o r ba s e w r i s t   v e i i de nt i f i c a t i o us i ng   o r di na r y   c a m e r a ,   P r oc .   2016   I nt .   Sy m p .   I n nov .   I n t e l l .   Sy s t .   A pp l .   I N I ST A   2 016 ,   2016 .   [ 19]   D .   K i m ,   Y .   K i m ,   S .   Y o o n,   a nd  D .   L e e ,   P r e l i m i na r y   s t udy   f o r   de s i g ni ng   a   no v e l   v e i n - v i s ua l i z i ng   de v i c e ,   Se ns or s   ( Sw i t z e r l and) ,   v o l .   17 ,   no .   2 ,   201 7.   [ 20]   A .   S i ng h,   S .   C .   P .   K um a r ,   a nd   B .   G .   S ud e r s ha n,   N o n - I nv a s i v e   V e i D e t e c t i o us i ng   I nf r a - r e R a y s ,   v o l .   5,   no .   8 ,   pp.   30 9 31 3,   20 16.   [ 21]   Z .   W e t   a l . ,   A   v e i i m a g e   e nha nc e m e nt   a l g o r i t hm   f o r   t he   m u l t i - s pe c t r a l   i l l um i na t i o n,   I ST   20 13  -   2013   I E E E   I n t .   C onf .   I m ag i ng   S y s t .   T e c h .   P r oc . ,   p p.   33 2 33 6,   2 013 .   [ 22]   Q .   Z hu ,   Z .   Z h a ng ,   N .   L i u,   a nd  H .   S u n,   N e a r   i nf r a r e ha n v e i i m a g e   a c qui s i t i o a nd   R O I   e xt r a c t i o a l g o r i t hm ,   O pt i k   ( S t u t t g) . ,   v o l .   1 26,   no .   24 ,   pp .   5682 568 7,   20 15 .   [ 23]   T .   A hm e e t   al . ,   R e a l   T i m e   I nj e c t i ng   D e v i c e   W i t A ut o m a t e R obus t   V e i D e t e c t i o U s i ng   N e a r   I n f r a r e C a m e r a   A nd  L i v e   V i de o ,   20 17 .   [ 24]   P .   P o pi e l s k i ,   R .   K o pr o w s ki ,   a n Z .   W r óbe l ,   T he   m a t c h i ng   m e t ho f o r   v e i ns   i m a g e s ,   C om p ut .   M e d.   I m agi ng  G r aph . ,   20 17 .   [ 25]   R .   S ha r e t   a l . ,   M e a s u r e m e n t   o f   V e i D i a m e t e r   f o r   P e r i ph e r a l l y   I ns e r t e C e nt r a l   C a t he t e r   ( P I C C )   I ns e r t i o n:   A n   O bs e r v a t i o na l   S t u dy ,   J .   I nf us .   N ur s . ,   v o l .   38 ,   no .   5 ,   pp .   351 357 ,   2 015.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.