ABSTRAK Nama : ALEXANDER AGUNG SANTOSO GUNAWAN Program Studi : Ilmu Komputer Judul : PELACAKAN VISUAL CEPAT DAN OPTIMAL BERDASARKAN METODE SPEKTRAL DALAM KERANGKA BAYESIAN Pelacakan objek secara visual adalah proses melokalisasi terus menerus entitas visual pada suatu urutan video. Disertasi ini menyelidiki masalah short-term model-free tracking yang mempunyai tujuan utama untuk melacak sembarang objek berdasarkan satu kotak anotasi dari objek dan oleh karena itu disebut sebagai model-free. Short-term di sini berarti bahwa pelacak tidak melakukan deteksi ulang setelah target menghilang dalam pelacakan. Banyak faktor yang mempengaruhi kinerja algoritma pelacakan. Dalam Visual Tracker Benchmark, terdapat sebelas tantangan dalam pelacakan objek, yaitu: variasi iluminasi, variasi skala, oklusi, deformasi, blur, gerakan yang cepat, in-plane rotation, out-of-plane rotation, keluar dari pandangan, latar belakang yang kusut, dan resolusi yang rendah. Selama ini belum ada satu pelacak yang berhasil menangani semua skenario tersebut dengan kokoh (robust). Selain itu, implementasi dari pelacak ini harus cukup cepat (fast) agar berguna dalam aplikasi nyata. Disertasi ini mengusulkan algoritma pelacakan yang baru dalam kerangka Bayesian. Algoritma yang diusulkan dikonstruksi dengan memecahkan optimal particle filter (OPF) secara efisien menggunakan metode spektral. Oleh karena itu, pelacak yang dikonstruksi disebut sebagai spectral tracker (ST). Walaupun pelacak ini dapat melakukan komputasi posisi secara efisien, tetapi tidak dapat mengestimasi skala dan rotasi. Untuk mengatasi kelemahan ini, diusulkan penggunaan banyak titik observasi sekaligus dan menggunakan informasi pergerakan titik-titik observasi ini untuk mengestimasi skala dan rotasi. Selanjutnya dilakukan eksperimen untuk melihat pengaruh pra-pemrosesan citra meliputi warna, tekstur dan saliensi pada kinerja pelacakan dengan membangun 6 variasi model observasi dari pelacak ST. Akhirnya, kinerja variasi pelacak ST ini dibandingkan dengan 9 pelacak pembanding yang relevan pada 100 himpunan data. Hasil secara keseluruhan terdapat sebuah peningkatan unjuk kerja terutama dalam hal kekokohan dan kecepatan. Tetapi pada evaluasi yang lebih rinci dalam menghadapi 11 tantangan, ternyata pendekatan yang berbeda dari setiap pelacak ternyata menghasilkan unjuk kerja yang berlainan dalam menghadapi setiap tantangan tersebut. Kata Kunci: short-term model-free tracking, optimal particle filter, spectral method, bayesian framework, robust, fast