HALAMAN JUDUL DETEKSI INDEKS KEMATANGAN BUAH MANGGIS MENGGUNAKAN METODE SUPPORT VECTOR MACHINE TUGAS AKHIR Diajukan Guna Memenuhi Persyaratan Untuk Mencapai Derajat Strata-1 Pada Prodi Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Yogyakarta
Disusun Oleh: AFRIZAL ZUHRI 20110120062
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH YOGYAKARTA 2016
PERNYATAAN KEASLIAN DAN PERSETUJUAN PUBLIKASI
Saya yang bertanda tangan di bawah ini: Nama : Afrizal Zuhri NIM : 20110120062 Program studi : Teknik Elektro Fakultas : Teknik Jenis karya : Skripsi Judul karya : Deteksi Indeks Kematangan Buah Manggis Menggunakan Metode Support Vector Machine Menyatakan dengan benar dan tanpa paksaan bahwa: 1.
Karya ini adalah asli hasil karya saya sendiri dengan arahan dan bimbingan dosen pembimbing dan merupakan sebagian hasil dari penelitian di Universitas Muhammadiyah Yogyakarta dengan: Judul : Penentuan indeks kematangan non dekstruktif buah manggis (Larcinia mangostana L.) menggunakan teknologi pengolahan citra Sumber dana : Universitas Muhammadiyah Yogyakarta
2. 3.
4.
Tahun
: 2015 – 2016
Ketua Peneliti
: Indira Prabasari, PhD
Karya ini tidak memuat hasil karya orang lain kecuali acuan atau kutipan yang telah disebutkan sumbernya. Karya ini belum pernah diajukan untuk memperoleh gelar akademik (sarjana, magister dan/ doktor) di Universitas Muhammadiyah Yogyakarta atau institusi lainnya. Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya menyetujui memberikan hak kepada dosen pembimbing dan Universitas Muhammadiyah Yogyakarta untuk menyimpan, menggunakan dan mengelola karya ini dan perangkat lainnya (jika ada) serta mempublikasikannya dalam bentuk lain baik itu semua maupun sebagian dengan tetap mencantumkan nama saya. Yogyakarta, 14 September 2016 Yang menyatakan,
Afrizal Zuhri
MOTTO
“Sesungguhnya bersama kesulitan ada kemudahan. Maka apabila engkau telah selesai (dari sesuatu urusan), tetaplah bekerja keras (untuk urusan yang lain). Dan hanya kepada Tuhanmulah engkau berharap.” (QS. Al-Insyirah: 6-8) “Pendidikan merupakan senjata paling ampuh yang bisa kamu gunakan untuk merubah dunia.” (Nelson Mandela) Memulai dengan penuh keyakinan, menjalankan dengan penuh keikhlasan, menyelesaikan dengan penuh kebahagiaan.
PERSEMBAHAN
Tugas akhir ini saya persembahkan untuk :
Tuhan Yang Maha Esa: Allah Subhanallahu Wa Ta’ala.
Peradaban manusia dan dunia ilmu pengetahuan.
Ibuku: Ibu Eticha Budiana yang telah melahirkanku, mendidik hingga dewasa.
Bapakku: Solichin yang telah mendukung dan mendidik hingga dewasa.
Adikku: Farchan Hidayat yang selalu menghibur dan memberi semangat.
Saudara, dosen, teman, sahabat, dan semua orang terdekat yang tidak bisa penulis sebutkan satu persatu.
KATA PENGANTAR
Assalammu’alaikum Wr.Wb. Dengan mengucapkan puji dan syukur penulis panjatkan akan kehadirat Allah SWT,
yang telah memberikan Rahmat dan Hidayah-Nya, sehingga penulis dapat
menyelesaikan penyusunan tugas akhir dengan judul “DETEKSI INDEKS KEMATANGAN BUAH MANGGIS MENGGUNAKAN METODE SUPPORT VECTOR MACHINE” Berbagai upaya telah penulis lakukan untuk menyelesaikan tugas akhir ini, tetapi karena keterbatasan kemampuan penulis, maka penulis meminta maaf yang sebesar – besarnya karena masih banyak kekurangan dalam penyusunan tugas akhir ini, baik dalam susunan kata, kalimat maupun sistematika pembahasanya. Penulis berharap tugas akhir ini dapat memberikan sumbangan yang cukup positif bagi penulis khususnya dan pembaca sekalian pada umumnya. Terwujudnya tugas akhir ini tidak lepas dari bantuan dan dorongan berbagai pihak yang sangat besar artinya. Dan dalam kesempatan ini, penulis menyampaikan ucapan rasa terima kasih yang sebesar - besarnya kepada yang terhormat : 1. Bapak Ir. Agus Jamal, S.T., M.eng selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta. 2. Bapak Slamet Riyadi, ST, MSc, Ph.D sebagai dosen pebimbing I yang dengan sabar membimbing,
memberikan
ilmu
dan
mengarahkan
penulis
selama
melaksanakan
penelitian tugas akhir hingga dapat menyelesaikan penulisan tugas akhir ini.
3. Bapak Rama Okta Wiyagi, S.T., M.Eng. sebagai dosen Pembimbing II yang dengan sabar memberikan ilmu dan segala pengetahuan yang dimiliki baik formal maupun non formal kepada penulis, semoga semua dapat bermanfaat baik sekarang dan dikemudian hari. 4. Bapak Muhamad Yusvin Mustar, S.T., M.Eng. sebagai penguji yang telah memberikan penilaian dan perbaikan. 5. Segenap dosen dan pengajar di Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta, terimakasih atas segala bantuan yang selama ini telah diberikan. 6. Staf Tata Usaha Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta. 7. Staf Laboratorium Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta. 8. Rekan seperjuangan teknik elektro UMY 2011. 9. Seluruh rekan – rekan mahasiswa Teknik Elektro UMY berbagai angkatan. 10. Semua pihak yang telah membantu penulis yang tidak bisa disebutkan satu persatu, Terima Kasih. Penulis menyadari bahwa dalam penulisan tugas akhir ini masih jauh dari sempurna, hal ini mengingat kemampuan dan pengalaman dalam penelitian penyusunan tugas akhir ini yang sangat terbatas. Untuk itu penulis sangat mengharapkan kritik dan saran
yang
selanjutnya.
sifatnya
membangun
untuk
perbaikan
dan
pengembangan
penelitian
Tidak ada yang dapat penulis berikan selain ucapan terimakasih atas seluruh bantuan yang telah diberikan. Akhir kata semoga tugas akhir ini dapat bermanfaat dan memberi tambahan ilmu bagi para pembaca. Semoga Allah SWT merodhoi, Amin. Wassalammu’alaikum Wr.Wb.
Yogyakarta, 14 September 2016 Penulis
Afrizal Zuhri
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL....................................................................................................................... i LEMBAR PENGESAHAN ........................................................................................................... ii PERNYATAAN KEASLIAN DAN PERSETUJUAN PUBLIKASI........................................... iii LEMBAR PENGESAHAN UJIAN PENDADARAN ................................................................. iv MOTTO ......................................................................................................................................... v PERSEMBAHAN.......................................................................................................................... vi KATA PENGANTAR ................................................................................................................. vii DAFTAR ISI................................................................................................................................... x DAFTAR TABEL....................................................................................................................... xiii DAFTAR GAMBAR .................................................................................................................. xiv DAFTAR LAMPIRAN.............................................................................................................. xvii INTISARI.................................................................................................................................. xviii BAB I PENDAHULUAN............................................................................................................... 1 1.1 Latar Belakang Masalah........................................................................................................... 1 1.2. Rumusan Masalah ................................................................................................................... 3 1.3. Batasan Masalah...................................................................................................................... 3 1.4. Tujuan Penelitian..................................................................................................................... 3 1.5. Manfaat Penelitian................................................................................................................... 3 1.6. Sistematika Penulisan.............................................................................................................. 4 BAB II STUDI PUSTAKA............................................................................................................ 5 2.1 Tinjauan Pustaka ...................................................................................................................... 5 2.2 Dasar Teori ............................................................................................................................... 7
2.2.1 Buah Manggis ....................................................................................................................... 7 2.2.2 Tingkat Kematangan Buah Manggis..................................................................................... 8 2.2.3 Pengertian Citra Digital....................................................................................................... 10 2.2.4 Ekstraksi Ciri....................................................................................................................... 12 2.2.5 Support Vector Machine...................................................................................................... 13 BAB III METODOLOGI PENELITIAN .................................................................................... 17 3.1 Alat dan Bahan Penelitian ...................................................................................................... 17 3.1.1 Alat....................................................................................................................................... 17 3.1.2 Bahan penelitian................................................................................................................... 18 3.2 Langkah Penelitian ................................................................................................................. 19 3.2.1 Studi Literatur ..................................................................................................................... 20 3.2.2 Pengambilan Data ............................................................................................................... 20 3.2.3 Perancangan Program.......................................................................................................... 22 3.2.4 Penyusunan Program........................................................................................................... 30 3.2.5 Analisis ............................................................................................................................... 31 3.2.6 Penulisan Laporan................................................................................................................ 31 BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN.............................................................. 32 4.1 Prinsip Kerja Sistem............................................................................................................... 32 4.2 Hasil Pengambilan Data ......................................................................................................... 32 4.3 Hasil Perancangan Program ................................................................................................... 33 4.3.1 Akuisisi data......................................................................................................................... 33 4.3.2 Penentuan label dan grup .................................................................................................... 35 4.3.3 Pra Pengolahan Citra............................................................................................................ 38 4.3.4 Ekstraksi Ciri....................................................................................................................... 39 4.3.5 Klasifikasi dan Validasi ...................................................................................................... 47
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................................... 84 5.1 KESIMPULAN ............................................................................................................... 84 5.2 SARAN ........................................................................................................................... 85 DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................................... 86 LAMPIRAN.......................................................................................................................... 87
DAFTAR TABEL
Tabel 1.1 Indeks kematangan buah manggis berdasarkan warna kulit buah....................... 9 Tabel 3.1 Data jumlah buah manggis ................................................................................. 18 Tabel 4.1 Data citra buah manggis ..................................................................................... 33 Tabel 4.2 Contoh citra buah manggis ................................................................................. 34 Tabel 4.3 Contoh penamaan file untuk citra manggis ........................................................ 36 Tabel 4.4 Hasil akurasi fold ke-1 ....................................................................................... 56 Tabel 4.5 Hasil akurasi fold ke-2 ....................................................................................... 65 Tabel 4.6 Hasil akurasi fold ke-3 ....................................................................................... 74 Tabel 4.7 Hasil akurasi fold ke-4 ....................................................................................... 83 Tabel 4.8 Nilai prosentase akurasi ...................................................................................... 83
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Support Vector Machine...................................................................................14 Gambar 3.1 Langkah penelitian ..........................................................................................19 Gambar 3.2 Alat pengambilan data......................................................................................21 Gambar 3.3 Diagram perancangan program .......................................................................22 Gambar 3.4 Diagram akuisisi data.......................................................................................23 Gambar 3.5 Grouping data...................................................................................................24 Gambar 3.6 Sum of RGB.....................................................................................................25 Gambar 3.7 Mean of RGB....................................................................................................26 Gambar 3.8 Standard Deviation of RGB..............................................................................27 Gambar 3.9 Proses Klasifikasi ............................................................................................28 Gambar 3.10 Proses Perhitungan akurasi ............................................................................30 Gambar 3.11 Kelas Program................................................................................................31 Gambar 4.1 Sampel awal pengambilan data citra................................................................34 Gambar 4.2 Proses cropping citra (a) sebelum dicrop (b) setelah dicrop............................38 Gambar 4.3 Scatter plot citra berdasarkan Sum of Red.......................................................39 Gambar 4.4 Scatter plot citra berdasarkan Sum of Green....................................................40 Gambar 4.5 Scatter plot citra berdasarkan Sum of Blue......................................................41 Gambar 4.6 Scatter plot citra berdasarkan Mean of Red......................................................42 Gambar 4.7 Scatter plot citra berdasarkan Mean of Green..................................................43 Gambar 4.8 Scatter plot citra berdasarkan Mean of Blue....................................................44 Gambar 4.9 Scatter plot citra berdasarkan Standard Deviation of Red................................45 Gambar 4.10 Scatter plot citra berdasarkan Standard Deviation of Green..........................46
Gambar 4.11 Scatter plot citra berdasarkan Standard Deviation of Blue.............................46 Gambar 4.12 Fold 1 (a) Sum of Red....................................................................................48 Gambar 4.12 Fold 1 (b) Sum of Green.................................................................................49 Gambar 4.12 Fold 1 (c) Sum of Blue...................................................................................50 Gambar 4.12 Fold 1 (d) Mean of Red..................................................................................51 Gambar 4.12 Fold 1 (e) Mean of Green...............................................................................52 Gambar 4.12 Fold 1 (f) Mean of Blue..................................................................................53 Gambar 4.12 Fold 1 (g) Standard Deviation of Red (h) Standard Deviation of Green....................................................................................................................................54 Gambar 4.12 Fold 1 (i) Standard Deviation of Blue............................................................55 Gambar 4.13 Fold 2 (a) Sum of Red....................................................................................57 Gambar 4.13 Fold 2 (b) Sum of Green.................................................................................58 Gambar 4.13 Fold 2 (c) Sum of Blue...................................................................................59 Gambar 4.13 Fold 2 (d) Mean of Red..................................................................................60 Gambar 4.13 Fold 2 (e) Mean of Green...............................................................................61 Gambar 4.13 Fold 2 (f) Mean of Blue..................................................................................62 Gambar 4.13 Fold 2 (g) Standard Deviation of Red (h) Standard Deviation of Green....................................................................................................................................63 Gambar 4.13 Fold 2 (i) Standard Deviation of Blue............................................................64 Gambar 4.14 Fold 3 (a) Sum of Red....................................................................................66 Gambar 4.14 Fold 3 (b) Sum of Green.................................................................................67 Gambar 4.14 Fold 3 (c) Sum of Blue...................................................................................68 Gambar 4.14 Fold 3 (d) Mean of Red..................................................................................69 Gambar 4.14 Fold 3 (e) Mean of Green...............................................................................70 Gambar 4.14 Fold 3 (f) Mean of Blue..................................................................................71
Gambar 4.14 Fold 3 (g) Standard Deviation of Red (h) Standard Deviation of Green.............................................................................................................................72 Gambar 4.14 Fold 3 (i) Standard Deviation of Blue.....................................................73 Gambar 4.15 Fold 4 (a) Sum of Red.............................................................................75 Gambar 4.15 Fold 4 (b) Sum of Green..........................................................................76 Gambar 4.15 Fold 4 (c) Sum of Blue............................................................................77 Gambar 4.15 Fold 4 (d) Mean of Red...........................................................................78 Gambar 4.15 Fold 4 (e) Mean of Green........................................................................79 Gambar 4.15 Fold 4 (f) Mean of Blue...........................................................................80 Gambar 4.15 Fold 4 (g) Standard Deviation of Red (h) Standard Deviation of Green.............................................................................................................................81 Gambar 4.15 Fold 4 (i) Standard Deviation of Blue.....................................................82
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Script Pemrograman pada Matlab .......................................................... 87 Lampiran 2. Draft Publikasi Ilmiah ............................................................................ 91
