# Color Processor: Pemrosesan Citra Warna dan Pengubahan Warna Wajah

Tugas mata kuliah **Pengolahan Citra Digital** (Gonzalez & Woods, Bab 6: *Color Image Processing*), ditulis dengan C++17 dan OpenCV.

Program menerapkan enam operasi pemrosesan citra warna, lalu mendeteksi wajah dan mengubah warna kulitnya. Masukan dapat berupa berkas gambar atau kamera (*webcam*).

- **Nama:** Efraim Melvyn Rafelino Lahai
- **NRP:** 5803024009
- **Program Studi:** Informatika
- **Dosen Pengajar:** Ir. Drs. Peter Rhatodirdjo Angka, M.Kom., IPM., ASEAN Eng.

## Fitur

| No | Operasi | Fungsi |
|----|---------|--------|
| 1 | Komplemen warna | `computeComplement` |
| 2 | Kurva S (penyesuaian nada) | `adjustToneSCurve` |
| 3 | Ekualisasi histogram kanal *Value* (HSV) | `equalizeIntensityHSI` |
| 4 | Pengirisan warna berbentuk bola 3D | `sliceColorSphere` |
| 5 | Penajaman Laplacian | `sharpenLaplacian` |
| 6 | Pseudowarna (JET) | `generatePseudocolor` |
| 7 | Deteksi wajah (Haar cascade + CLAHE) | `detectFaces` |
| 8 | Ubah warna kulit wajah (rotasi *Hue* di HSV, masker kulit YCrCb) | `recolorFace` |

Pengubahan warna wajah memutar *Hue* sebesar 60 dan mengalikan *Saturation* dengan 1,3, sehingga kulit menjadi hijau. Nilai ini dapat diubah lewat `kHueShift` dan `kSatScale` di `color_processor.cpp`.

## Kebutuhan

- Kompilator C++17 (diuji dengan MinGW-w64 GCC 16.1)
- CMake 3.10 atau lebih baru
- OpenCV 4.x dengan modul `core`, `imgproc`, `imgcodecs`, `videoio`, `highgui`, `objdetect` (diuji dengan 4.10.0)
- Berkas `haarcascade_frontalface_default.xml` (ada di folder `etc/haarcascades` atau `data/haarcascades` pada instalasi OpenCV)

> Catatan: pada MinGW, OpenCV harus dikompilasi dengan kompilator yang sama. Pada pengujian, MSMF dimatikan (`-DWITH_MSMF=OFF`) karena gagal dikompilasi dengan MinGW, sehingga kamera memakai DirectShow.

## Kompilasi

```
cmake -S . -B build -G Ninja -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release -DOpenCV_DIR=<folder OpenCVConfig.cmake>
cmake --build build
```

Contoh `OpenCV_DIR` pada Windows dengan MinGW: `D:/opencv/install/x64/mingw/lib`.

Setelah *build*, CMake menyalin `haarcascade_frontalface_default.xml` dan DLL OpenCV ke folder `build/`. Jika berkas XML tidak ditemukan, program menampilkan pesan kesalahan; gunakan opsi `--cascade`.

## Penggunaan

Jalankan dari dalam folder `build`, karena program mencari berkas XML di folder kerja.

```
# Mode berkas: jalankan semua operasi pada satu gambar
.\color_processor.exe path\ke\foto.jpg

# Mode kamera
.\color_processor.exe --cam

# Tentukan lokasi berkas cascade sendiri
.\color_processor.exe foto.jpg --cascade path\ke\haarcascade_frontalface_default.xml
```

Tanpa argumen, program membuka kamera.

**Mode berkas** menyimpan hasil ke `output_results/` dengan format PNG:

```
<nama>_complement.png
<nama>_tone_scurve.png
<nama>_hsi_equalized.png
<nama>_color_sliced.png
<nama>_sharpened.png
<nama>_pseudocolor.png
<nama>_face_recolor.png
```

**Mode kamera:** tekan `s` untuk menyimpan bingkai (`output_results/webcam_N.png`), `q` atau `Esc` untuk keluar.

## Struktur Proyek

```
.
├── color_processor.cpp   # kode program
├── CMakeLists.txt
├── report/               # laporan LaTeX dan gambar hasil
└── README.md
```

## Keterbatasan

- Haar cascade bergantung pada pencahayaan. Pada ruangan redup, wajah dapat gagal terdeteksi.
- Wajah yang menunduk, miring, atau tertutup (misalnya topi) sulit dideteksi.
- Menurunkan ambang deteksi menambah kemungkinan positif palsu.
- Rentang warna kulit di YCrCb bersifat tetap, sehingga objek berwarna serupa di dalam kotak wajah (misalnya tepi topi krem) dapat ikut berubah.
- Pengirisan warna memakai satu warna prototipe tetap, sehingga hanya cocok untuk satu nada kulit.
- Mode kamera belum diuji ulang pada kondisi redup setelah penggantian ke CLAHE.

## Referensi

- R. C. Gonzalez dan R. E. Woods, *Digital Image Processing*, Bab 6.
- OpenCV: <https://opencv.org>