perancangan alat pengklasifikasi kernel ...eprints.umm.ac.id/44466/1/pendahuluan.pdfteman-teman...
TRANSCRIPT
PERANCANGAN ALAT PENGKLASIFIKASI KERNEL
JAGUNG PORTABLE BERBASIS PENGOLAHAN CITRA
DIGITAL MENGGUNAKAN METODE PERCEPTRON
SKRIPSI
Diajukan Untuk Memenuhi
Persyaratan Guna Meraih Gelar Strata 1
Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Malang
Disusun oleh :
Nama : Yandy Fajar Pratama
NIM : 201210130311134
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2019
35
35
LEMBAR PERSEMBAHAN
Puji Syukur atas kehadirat Allah SWT untuk segala nikmat hidup dan
nikmat dalam kesempatan menuntut ilmu, sehingga penulis dapat menyelesaikan
tugas akhir ini yang berjudul “PERANCANGAN ALAT PENGKLASIFIKASI
KERNEL JAGUNG PORTABLE BERBASIS PENGOLAHAN CITRA
DIGITAL MENGGUNAKAN METODE PERCEPTRON“. Dimana tugas
akhir ini disusun sebagai salah satu persyaratan untuk mencapai Strata 1 (S1)
Sarjana Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Malang. Dalam penelitian
dan penyusunan tugas akhir ini, penulis banyak dibantu, dibimbing dan didukung
oleh berbagai pihak. Oleh karena itu, pada kesempatan kali ini penulis sangat
ingin mengucapkan banyak – banyak terima kasih kepada :
1. Bapak Teguh dan Ibu Siti Maimunah selaku orang tua yang senantiasa
mendo’akan dan memberi dukungan, baik materil maupun moril selama
menempuh pendidikan dan penulisan tugas akhir ini.
2. Untuk saudara saya Shevi Aisya Fitri R dan keluarga besar saya yang selalu
senang setiasa memberikan nasehat dan memberikan motivator kepada saya.
3. Luluk Maslukhah yang tidak bosan mendukung dan mengingatkan kelanjutan
proses penulisan tugas akhir ini.
4. Ibu Ir. Nur Alif Mardiyah, MT. selaku Ketua Jurusan dan Dosen Wali Teknik
Elektro Universitas Muhammadiyah Malang.
5. Bapak M. Chasrun Hasani, ST., MT. selaku Dosen selaku Dosen
Pembimbing I yang senantiasa membantu dan memberi pengarahan dalam
pembuatan laporan ini.
6. Ibu Dr. Ir. Lailis Syafa’ah, MT. selaku Dosen Pembimbing II yang juga
senantiasa membantu dan memberi pengarahan dalam pembuatan laporan ini.
7. Seluruh Dosen Pengajar dan Staff Pengajar Teknik Elektro Universitas
Muhammadiyah Malang yang sudah berjasa dalam memberi ilmu selama
pendidikan.
8. Mas Elif dan Mas Fandi yang telah membantu saya selama melakukan
penelitian di Perusahaan pembenihan jagung.
9. Teman-teman kelas saya “ARTETRO C 2012” yang selama ini merasakan
kerasnya dalam berproses di fakultas teknik, selalu memberikan semangat
dan motivasi.
10. Arianto Bahar M, Alfan Hasan, Yudhi Prasetyo U, Winno Dias K yang tidak
jenuh-jenuhnya juga untuk menngingatkan saya agar segera lulus dan
menyelesaikan jenjang sarjana saya.
11. Teman-teman saya dari Team Arek Kedluduk Sam (AKS) yang tak lupa
mengingatkan saya dan memberikan semangat.
Akhirnya penulis berharap, semoga laporan ini dapat berguna dan bermanfaat
dalam pengembangan ilmu jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah
Malang, khususnya bagi penulis dan pembaca sekalian.
Malang, 18 Oktober 2018
Yandy Fajar Pratama
35
KATA PENGANTAR
Puji Syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas berkat dan
hikmat yang diberikan, sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan Tugas
Akhir dengan judul :
“PERANCANGAN ALAT PENGKLASIFIKASI KERNEL
JAGUNG PORTABLE BERBASIS PENGOLAHAN CITRA DIGITAL
MENGGUNAKAN METODE PERCEPTRON”
Dalam mewujudkan semua yang lebih baik, kami selalu berhadapan
dengan segala macam hambatan. Tidak lain halnya dalam pembuatan Laporan
Tugas Akhir ini, banyak hambatan yang harus penulis dapat lewati, tetapi
berkat bantuan dari beberapa pihak akhirnya penulis dapat melampauinya
dengan baik dan benar.
Penulis menyadari bahwa laporan Tugas Akhir ini masih jauh dari kata
sempurna, dikarenakan terbatasnya pengetahuan dan ketrampilan yang penulis
miliki. Oleh karena itu kritik dan saran yang membangung dari seluruh pihak
sangat diharapkan untuk perbaikan Tugas Akhir ini. Semoga laporan Tugas
Akhir ini dapat bermanfaat bagi semua pihak. Amin.
Malang, Januari 2019
Yandy Fajar Pratama
DAFTAR ISI
LEMBAR JUDUL .................................................................................................. i
LEMBAR PERSETUJUAN ................................................................................. ii
LEMBAR PENGESAHAN ................................................................................. iii
LEMBAR PERNYATAAN ................................................................................. iv
ABSTRAK .............................................................................................................. v
ABSTRACT .......................................................................................................... vi
KATA PENGANTAR ......................................................................................... vii
LEMBAR PERSEMBAHAN ............................................................................ viii
DAFTAR ISI ......................................................................................................... ix
DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... xii
DAFTAR TABEL ................................................................................................ xv
BAB I PENDAHULUAN ..................................................................................... 1
1.1 Latar Belakang ......................................................................................... 1
1.2 Rumusan Masalah .................................................................................... 2
1.3 Tujuan ...................................................................................................... 3
1.4 Batasan Masalah ...................................................................................... 3
BAB II LANDASAN TEORI .............................................................................. 4
2.1 Jagung Hibrida ............................................................................................. 4
2.1.1 Deskripsi Jagung Hibrida ................................................................. 4
2.1.2 Kualitas Jagung Hibrida .................................................................... 4
2.1.3 Kriteria Panen Jagung Hibrida .......................................................... 4
2.2 Fase Reproduktif Tanaman Jagung .......................................................... 5
2.3 Pengolahan Citra Digital .......................................................................... 6
2.3.1 Definisi Citra Digital ............................................................................ 6
2.4 Model Citra .............................................................................................. 8
2.4.1 RGB ..................................................................................................... 8
2.5 Artificial Neural Network (ANN) ............................................................ 9
2.5.1 Konsep Algoritma Artificial Neural Network ..................................... 9
2.6 Metode Perceptron ................................................................................... 10
2.7 Mini PC Raspberry-PI ............................................................................ 11
2.8 Open CV .................................................................................................. 12
BAB III PERANCANGAN SISTEM ................................................................ 13
3.1 Teknik Pengambilan Data ...................................................................... 13
3.1.1 Pengambilan Sampel Berdasarkan Umur Jagung ............................... 14
3.1.2 Pengambilan Sampel Berdasarkan Umur Posisi Jagung Di Lahan ..... 15
3.2 Proses Capture ....................................................................................... 16
3.3 Proses Preprocessing Gambar ......................................................................
3.3.1 Proses Contour RGB ......................................................................... 17
3.3.2 Proses Thresholding .......................................................................... 17
3.4 Pengumpulan Data Training dan Data Testing ...................................... 18
3.4.1 Training .............................................................................................. 18
3.4.2 Testing ............................................................................................... 19
3.5 Klasifikasi .............................................................................................. 21
3.5 Kesimpulan ............................................................................................ 21
3.6 Database Webserver ............................................................................... 22
3.7 Perancangan Perangkat Keras (Hardware) ............................................. 22
3.7.1 Kamera Webcam .................................................................................. 23
3.7.2 Baterai .................................................................................................. 23
3.7.3 Modul Step-up ...................................................................................... 24
3.7.4 Modul Step-up dan Step-down Auto Buck ............................................ 25
3.7.5 LED Strip ............................................................................................. 25
3.7.6 Rangkaian LCD dan Modul I2C .......................................................... 25
3.7.7 Raspberry Pi ......................................................................................... 26
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ........................................................... 28
4.1 Pengujian Baterai ................................................................................... 28
4.1.1 Hasil Pengujian ............................................................................... 28
4.2 Spesifikasi Software ............................................................................... 29
4.2.1 Tampilan Hasil Pengujian Perangkat Lunak Baca Kamera ............ 30
4.2.2 Tampilan Pengolahan Citra Kernel Jagung .................................... 31
4.3 Pengujian Sistem Keseluruhan .............................................................. 32
4.4 Analisa Hasil Pengujian ......................................................................... 34
BAB V PENUTUP ............................................................................................... 35
5.1 Kesimpulan ............................................................................................ 35
5.2 Saran ...................................................................................................... 35
DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................... 37
LAMPIRAN
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Tingkatan Milk line kernel jagung ................................................. 5
Gambar 2.2 Sistem Jaringan Saraf Biologis (Neuron) ....................................... 9
Gambar 2.3 Jaringan Saraf Tiruan Sederhana .................................................. 10
Gambar 2.4 Arsitektur Model Perceptron ...................................................... 11
Gambar 2.5 Raspberry pi 3 .............................................................................. 11
Gambar 2.6 Pin Raspberry pi 3 ......................................................................... 12
Gambar 3.1 Diagram Blok Sistem .................................................................. 13
Gambar 3.2 Sampel Stage 1 Dengan Usia 105 Hari .......................................... 15
Gambar 3.3 Penentuan Nilai RGB Dengan Countour Warna ......................... 16
Gambar 3.4 Pembacaan Gambar Thresholding Putih Dan Kuning .................. 17
Gambar 3.5 Pengukuran Milk line .................................................................... 18
Gambar 3.6 Rangkaian Tombol Ambil Gambar .............................................. 23
Gambar 3.7 Baterai Charger ............................................................................ 24
Gambar 3.8 Modul Step-up .............................................................................. 23
Gambar 3.9 Modul Step-up Step-Down Auto Buck ......................................... 24
Gambar 3.10 Led Stripe ..................................................................................... 24
Gambar 3.11 Rangkaian LCD Dan I2C ............................................................. 26
Gambar 3.12 Desain Prototipe Stage Milk Line Kernel Jagung ......................... 27
Gambar 4.1 Rangkaian Pengujian Baterai saat Full dan Low ......................... 28
Gambar 4.2 Pengambilan Gambar Webcam ................................................... 30
Gambar 4.3 (a) Threshold putih dan (b) Threshold kuning ............................. 30
Gambar 4.4 Tampilan Hasil Output Program Python ..................................... 31
Gambar 4.5 Alat Ukur Klasifikasi Masa Panen Jagung ................................... 41
Gambar 4.5 (a) Hasil Crop Objek Bakteri Pada Citra RGB (b) Citra Crop
Hasil Konversi Dengan Metode CED ......................................... 44
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Kriteria panen jagung berdasarkan stage milk line ............................ 5
Tabel 3.1 Usia Panen Berdasarkan Stage Milk Line Jagung ............................. 14
Tabel 3.2 Data Set Foto Kernel Jagung Untuk Training .................................. 18
Tabel 3.3 Data Set Foto Kernel Jagung Untuk Testing .................................... 20
Tabel 3.4 Hasil klasifikasi Memodelkan Stage Kernel Jagung dengan Operasi
Logika AND .................................. .................................................... 21
Tabel 3.5 Spesifikasi Bahan Mekanik ........... .................................................... 22
Tabel 3.6 Spesifikasi Bahan Elektronik ........ .................................................... 22
Tabel 3.7 Pin untuk Tombol Ambil Gambar pada Raspberry ............................ 23
Tabel 3.8 Spesifikasi Baterai sebagai Charger .................................................. 24
Tabel 3.9 Pin untuk LCD dan I2C pada Raspberry pi ....................................... 26
Tabel 4.1 Hasil Pengujian Baterai ...................................................................... 28
Tabel 4.2 Hasil Uji Data Testing........................................................................ 33
48
DAFTAR PUSTAKA
[1] Irawan, Maria F. Sumual dan J. Pontoh. 2017. “PENGARUH UMUR
PANEN TERHADAP SIFAT FISIK TEPUNG JAGUNG MANIS”
[2] Agus Supriatna Somantri, Miskiyah & Wisnu Broto. “PENDUGAAN
TINGKAT KEAMANAN JAGUNG DENGAN MENGGUNAKAN
PENGOLAHAN CITRA DIGITAL DAN JARINGAN SYARAF TIRUAN”
[3] Hermantoro. 2011. “Aplikasi Pengolahan Citra Digital dan Jaringan Syaraf
Tiruan untuk Memprediksi Kadar Bahan Organik dalam Tanah”
[4] Muhammad Ulinnuha Musthofa, Zufida Kharirotul Umma dan Anik Nur
Handayani. 2017. “Analisis Jaringan Saraf Tiruan Model Perceptron Pada
Pengenalan Pola Pulau di Indonesia”
[5] Sella Kusumaningtyas, Rosa Andrie Asmara. 2016. “IDENTIFIKASI
KEMATANGAN BUAH TOMAT BERDASARKAN WARNA
MENGGUNAKAN METODE JARINGAN SYARAF TIRUAN (JST)”
[6] Hidayatullah Taufik. 2012. “ TERAPAN JARINGAN SYARAF TIRUAN
PERCEPTRON UNTUK PENGENALAN KARAKTER PADA
GAMBAR”
[7] Debby Permatasari. 2011. “SISTEM KLASIFIKASI KUALITAS BIJI
JAGUNG BERDASARKAN TEKSTUR BERBASIS PENGOLAHAN
CITRA DIGITAL”
[8] Ikhlasul Amal. 2017. “PENGOLAHAN CITRA DIGITAL
MENGGUNAKAN METODE SUSANDETECTION DAN NEUROFUZZY
UNTUK IDENTIFIKASI KOMPONEN KUALITAS BERAS”
[9] Eka Ardhianto, Wiwien Hadikurniawati dan Zuli Budiarso. 2013.
“Implementasi Metode Image Subtracting dan Metode Regionprops untuk
Mendeteksi Jumlah Objek Berwarna RGB pada File Video”
[10] Endi Permata. 2015. “Klasifikasi Kualitas Biji Jagung Manis Berdasarkan
Fitur Warna menggunakan Fuzzy Logic”