PEMANFAATAN PENGOLAHAN CITRA DIGITAL DALAM MENENTUKAN KEMATANGAN BUAH KAKAO MENGGUNAKAN METODE EUCLIDEAN DISTANCE SKRIPSI

Artikel Skripsi Universitas Nusantara PGRI Kediri

PEMANFAATAN PENGOLAHAN CITRA DIGITAL DALAM MENENTUKAN KEMATANGAN BUAH KAKAO MENGGUNAKAN METODE EUCLIDEAN DISTANCE

SKRIPSI Diajukan Untuk Memenuhi Sebagian Syarat Guna Memperoleh Gelar Sarjana Komputer (S.Kom.) Pada Program Studi Teknik Informatika Fakultas Teknik Universitas Nusantara PGRI Kediri

Disusun Oleh : BAGUS DWI SEPTIAN NPM : 09.1.03.02.0111

FAKULTAS TEKNIK (FT) UNIVERSITAS NUSANTARA PERSATUAN GURU REPUBLIK INDONESIA UNP KEDIRI 2015

Bagus Dwi Septian | 09.1.03.02.0111 Teknik – Teknik Informatika

simki.unpkediri.ac.id || 1||








PEMANFAATAN PENGOLAHAN CITRA DIGITAL DALAM MENENTUKAN KEMATANGAN BUAH KAKAO MENGGUNAKAN METODE EUCLIDEAN DISTANCE Bagus Dwi Septian 09.1.03.02.0111 Teknik - Teknik Informatika [email protected] Suratman, S.H., M.Pd. dan Resty Wulanningrum, M.Kom UNIVERSITAS NUSANTARA PGRI KEDIRI

ABSTRAK Penelitian ini dilatar belakangi oleh hasil pengamatan peneliti bahwa kualitas buah kakao yang diproduksi oleh Indonesia masih sangat rendah. Akibatnya, kakao produksi Indonesia kalah bersaing di pasar dunia dibandingkan dengan negara penghasil kakao lainnya. Permasalahan penelitian ini adalah bagaimanakah proses menerapkan metode Euclidean Distance untuk menentukan kematangan buah kakao?. Penelitian ini bertujuan untuk merancang dan membangun sebuah program pengolahan citra digital yang mengimplementasikan metode Euclidean Distance untuk menentukan kematangan buah kakao. Kesimpulan hasil penelitian ini adalah program yang dibangun dapat menentukan kematangan buah kakao berdasarkan hasil pengujian terhadap citra uji dan citra sampel untuk mengetahui nilai kecocokan kedua citra.

Kata Kunci Menentukan Kematangan Buah Kakao, Metode Euclidean Distance.




kosmetik dan lainnya. Namun, kakao

1. PENDAHULUAN

yang diproduksi oleh Indonesia,

1.1 Latar Belakang Teknologi

digital

merupakan

sebagian besar masih merupakan

salah satu bentuk teknologi yang

produk berkualitas rendah dan hanya

diciptakan

sebagian

oleh

memudahkan

manusia

kegiatan

untuk

manusia,

yang umumnya dilakukan secara

kecil

yang

sudah

berkualitas tinggi. Salah

satu

faktor

yang

jadi

manual menjadi sebuah program

penyebab rendahnya kualitas kakao

komputer yang sederhana. Teknologi

produksi Indonesia adalah masih

digital memiliki berbagai macam alat

minimnya pengetahuan yang dimiliki

input diantaranya adalah kamera.

oleh

Output yang dihasilkan oleh kamera

kematangan buah kakao.

adalah citra (image). Citra dapat dianalisis

dan

mendapatkan

diolah

untuk

informasi

yang

berguna bagi user.

dalam

menentukan

Kendala tersebut dapat diatasi dengan cara memanfaatkan teknologi pengolahan

citra

digital

untuk

menentukan kematangan buah kakao

Namun sayangnya, citra yang dihasilkan

petani

masih

belum

sesuai

menggunakan

suatu

metode

algoritma yang bernama metode

dengan hasil yang diharapkan oleh

Euclidean

Distance,

user. Oleh sebab itu, adanya suatu

digunakan

untuk

proses yang dapat mengolah sebuah

apakah citra yang diuji merupakan

citra sangat diperlukan oleh user.

citra

Disiplin

matang.

ilmu

yang

melahirkan

buah

matang

yang

dapat

memutuskan

atau

belum

teknik-teknik untuk mengolah citra dinamakan Pengolahan Citra Digital (Digital Image Processing). (Sutoyo et al., 2009:1)

1.2 Rumusan Masalah Bagaimana menerapkan metode algoritma Euclidean Distance untuk

Kakao (Theobroma cacao) adalah

menentukan

kematangan

buah

salah satu komoditas perdagangan

kakao, sehingga dapat diketahui

dunia yang memiliki nilai ekonomi

apakah citra yang diuji merupakan

tinggi. Kakao merupakan bahan baku

buah kakao matang atau belum

utama pembuatan bubuk cokelat,

matang?

dimana bubuk cokelat adalah bahan pembuatan kue, es

krim, susu,




(picture

1.3 Tujuan Tujuan dari tugas akhir ini adalah

program

yang

mengimplementasikan

yaitu

elemen

terkecil dari sebuah citra.

untuk merancang dan membangun sebuah

element),

Pixel mempunyai dua parameter, yaitu

koordinat

dan

intensitas

metode

(warna). Nilai yang terdapat pada

algoritma Euclidean Distance dalam

koordinat (x,y) adalah f(x,y), yaitu

proses menentukan kematangan buah

besar intensitas dari pixel di titik itu.

kakao.

Oleh sebab itu, sebuah citra digital dapat ditulis dalam bentuk matriks sebagai berikut :

1.4 Batasan Masalah Permasalahan yang ada didalam tugas akhir dibatasi oleh :

𝑓(𝑥, 𝑦) =[

1. Citra yang diuji memiliki resolusi

Berdasarkan

400x400 dengan ekstensi JPEG. 2. Menggunakan

operator

Sobel

untuk mendeteksi tepi dari citra. 3. Menggunakan Euclidean

algoritma Distance

untuk

4. Menggunakan Visual Basic .NET Basic

… 𝑓(0, 𝑀 − 1) … 𝑓(1, 𝑀 − 1) ] … … … 𝑓(𝑁 − 1, 𝑀 − 1)

matriks

tersebut,

citra digital dapat dituliskan sebagai fungsi intensitas f(x,y), di mana nilai x

(baris)

dan

nilai

y

(kolom)

merupakan koordinat posisi dan f(x,y) adalah nilai fungsi pada setiap

pengenalan citra.

(Visual

𝑓(0,0) 𝑓(0,1) 𝑓(1,0) … … … 𝑓(𝑁 − 1,0) 𝑓(𝑁 − 1,1)

2010

Express)

titik (x,y) yang menyatakan besar intensitas citra atau warna dari pixel di titik tersebut. (Sutoyo et al.,

sebagai bahasa pemrograman.

2009:20) 2. LANDASAN TEORI 2.2 Operator Sobel

2.1 Citra Digital Menurut Sutoyo et al. (2009:9), Citra digital adalah citra yang dapat diolah

secara

langsung

oleh

komputer. Sebuah citra digital dapat diwakili oleh sebuah matriks yang terdiri dari M kolom dan N baris, dimana perpotongan antara kolom dan baris disebut sebagai pixel

Operator Sobel adalah salah satu operator yang menghindari adanya perhitungan interpolasi.

gradient Operator

di

titik ini

menggunakan kernel ukuran 3x3 pixel untuk perhitungan gradient sehingga perkiraan gradient berada tepat di tengah jendela. Susunan pixel-pixel disekitar pixel (x,y) dalam




operator sobel adalah sebagai berikut

pengaruh pixel-pixel tetangga akan

:

berbeda

sesuai

dengan

letaknya

terhadap

titik

dimana

gradient

𝑎0 𝑎7 𝑎6

𝑎1 𝑎2 (𝑥, 𝑦) 𝑎3 𝑎5 𝑎4

dihitung.

Dalam

melakukan

pixel

perhitungan gradient, operator ini

tetangga tersebut, besaran gradient

merupakan gabungan dari posisi

yang dihitung menggunakan operator

mendatar dan posisi vertikal. (Sutoyo

sobel adalah sebagai berikut :

et al., 2009:229)

Berdasarkan

susunan

𝑀 = √𝑆𝑥 2 + 𝑆𝑦 2

2.3 Metode

M adalah besar gradient di titik tengah kernel dan turunan parsial

Algoritma

Euclidean

Distance Algoritma

Euclidean

Distance

dihitung menggunakan persamaan

adalah metrika yang paling sering

berikut :

digunakan

𝑆𝑥 = (a2 + ca3 + a4 )

kesamaan

− (a0 + ca7 + a6 ) 𝑆𝑦 = (a0 + ca1 + a2 )

Di mana c adalah konstanta yang 2.

Sx

2

menghitung

vektor.

menghitung

Euclidean akar

dari

kuadrat perbedaan 2 vektor (root of

− (a6 + ca5 + a4 ) bernilai

Distance

untuk

dan

Sy

diimplementasikan menjadi kernel

square

differences

between

2

vectors). Rumus dari Euclidean Distance adalah sebagai berikut :

berikut :

𝑛

−1 0 𝑆𝑥 = −2 0 −1 0 1 2 𝑆𝑦 = 0 0 −1 −2

𝑑𝑖𝑗 = √∑(𝑥𝑖𝑘 − 𝑥𝑗𝑘 )

1 2 1 1 0 −1

𝑘=1

Sebagai contoh, terdapat 2 vektor ciri sebagai berikut : 𝑋 = [𝑟1, 𝑔1, 𝑏1]

Arah tepi dihitung menggunakan

𝑌 = [𝑟2, 𝑔2, 𝑏2]

persamaan berikut : 𝑎(𝑥, 𝑦) = 𝑡𝑎𝑛

−1

Maka nilai Euclidean Distance

𝑆𝑦 ( ) 𝑆𝑥

dari vektor X dan Y dapat diperoleh

Tampak bahwa operator Sobel menggunakan

pembobotan

2

pada

pixel-pixel yang lebih dekat dengan

dari rumus berikut : 𝑑𝑋𝑌 = √(𝑟1 − 𝑟2)2 + (𝑔1 − 𝑔2)2 + (𝑏1 − 𝑏2)2

titik pusat kernel. Oleh karena itu, Bagus Dwi Septian | 09.1.03.02.0111 Teknik – Teknik Informatika



Euclidean Distance adalah kasus istimewa dari Minkowski Distance 𝜆 = 2.

dengan

(Darma

Putra,

3. HASIL

UJI

COBA

DAN

PEMBAHASAN 3.1 Uji Coba Pengujian

2009:161)

terhadap

program

penentu kematangan buah kakao 2.4 Metode

Algoritma

Normalized

dapat dilihat pada gambar berikut ini :

Euclidean Distance Untuk menghitung nilai jarak Euclidean

ternormalisasi

dapat

menggunakan rumus sebagai berikut : 1

2 2

𝑑̅(𝑥, 𝑦) = (∑(𝑥̅𝑖 − 𝑦̅𝑖 ) )

Gambar 3.1 Uji Coba Program

𝑖

Vektor x dan y ternormalisasi 3.2 Pembahasan

dapat dicari dengan rumus : 𝑥𝑖 𝑦𝑖 𝑥̅𝑖 = , 𝑦̅𝑖 = ‖𝑥‖ ‖𝑦‖

Berdasarkan uji coba program menggunakan

Normalisasi dari x dan y dapat 1 2

‖𝑥‖ =

img_01.jpg

sebagai citra uji, maka dilakukan proses deteksi tepi terhadap file

dinyatakan sebagai berikut: [∑ 𝑥𝑖2 ] 𝑖

file

img_01.jpg yang menghasilkan nilai ,

RGB dengan rincian R = 31, G = 31, 1 2

‖𝑦‖ = [∑ 𝑦𝑖2 ] 𝑖

dan B = 31. Setelah itu, dilakukan pemilihan citra sampel buah kakao mentah

Semakin kecil skor 𝑑̅ (𝑥, 𝑦) maka

dengan nama file yaitu mth_05.jpg.

semakin mirip kedua vektor fitur

Kemudian, file tersebut langsung

yang

Sebaliknya,

melakukan proses deteksi tepi yang

semakin besar skor 𝑑̅ (𝑥, 𝑦) maka

menghasilkan nilai RGB dengan

semakin berbeda kedua vektor ciri.

rincian R = 31, G = 31, dan B = 31.

Sifat

dicocokkan.

dari

ternormalisasi

jarak

Euclidean

adalah

hasilnya

Proses melakukan

selanjutnya pencocokan

yaitu terhadap

berada pada rentang 0 ≤ 𝑑̅(𝑥, 𝑦) ≤2.

kedua citra menggunakan metode

(Darma Putra, 2009:162)

Euclidean Normalized


Distance

dan

Euclidean

metode Distance.



Berdasarkan nilai RGB dari kedua

Program ini merupakan sebuah

citra, maka dapat dihitung nilai dari

bantuan yang pencipta program bisa

Euclidean

dan

berikan kepada petani buah kakao

Distance

yang masih dalam proses memulai

(NED), dimana nilai ED = 0 dan

usaha perkebunan kakao dan petani

nilai NED = 0.

yang

Distance

Normalized

(ED)

Euclidean

Berdasarkan Euclidean

perhitungan

Distance

Normalized

dan

Euclidean

masih

memiliki

nilai

pengetahuan

nilai

kematangan buah kakao. Dengan

Distance

adanya

dalam

sedikit

program

menentukan

ini,

pencipta

terkait dengan proses menentukan

program berharap petani kakao dapat

kematangan buah kakao, maka citra

memproduksi

uji

sampel,

berkualitas tinggi dan memiliki daya

dengan nilai ED = 0 dan nilai NED =

saing di tingkat nasional maupun

0.

internasional.

mirip

dengan

Dengan

citra

demikian,

disimpulkan

bahwa

dapat

citra

buah

kakao

yang

uji

termasuk buah kakao mentah.

5. SARAN Pencipta program memiliki saran yang dapat digunakan sebagai referensi untuk

4. KESIMPULAN Program penentu kematangan buah kakao

merupakan

sebuah

program

pengembangan

aplikasi

penentu

kematangan buah kakao menjadi lebih

berbasis pengolahan citra digital yang

baik

memanfaatkan

dalam

histogram untuk mendapatkan nilai RGB

menentukan kematangan buah kakao

dari citra, selain itu, perlu adanya

dengan

penggunaan metode-metode algoritma

citra

digital

cara

melakukan

perhitungan

menggunakan

metode

algoritma

lainnya

yaitu

menggunakan

yang

dapat

metode

dipakai

untuk

Euclidean Distance untuk mengetahui

mengetahui kematangan buah kakao

nilai kecocokan yang dimiliki oleh citra

secara lebih akurat.

uji dan citra sampel, dimana semakin

Pencipta

program

juga

berharap

kecil skor yang dihasilkan, maka semakin

aplikasi pengenalan kematangan buah

mirip kedua citra tersebut. Sebaliknya,

kakao

semakin besar skor yang dihasilkan,

(database)

maka semakin berbeda kedua citra

identifikasi kematangan buah kakao,

tersebut.

selain

memiliki

itu,

sebuah

yang dapat

pencipta

basis

data

mempercepat

program

juga

menyarankan agar program ini dapat juga Bagus Dwi Septian | 09.1.03.02.0111 Teknik – Teknik Informatika



digunakan

pada

platform

berbasis

Putra, Darma. 2009. Sistem Biometrika

android sehingga pengenalan kematangan

Konsep Dasar, Teknik Analisis Citra dan

dapat dilakukan secara mudah dan efisien

Tahapan Membangun Aplikasi Sistem

dengan

Biometrika. Yogyakarta: ANDI.

menggunakan

perangkat

smartphone.

Sutoyo, T., Mulyanto, Edy, Suhartono, Vincent, Dwi Nurhayati, Oky, Wijanarto. 2009. Teori Pengolahan Citra Digital.

DAFTAR PUSTAKA _______,

1990. Kamus

Besar

Bahasa

Indonesia. Jakarta: Balai Pustaka. Hidayatullah, Priyanto. 2012. Visual Basic .Net Membuat Aplikasi Database dan Program Kreatif. Bandung: Informatika. Jogiyanto, HM. 1995. Analisis dan Desain Sistem

Informasi

&

Pendekatan

Yogyakarta: ANDI. Wikipedia.

JPEG.

(http://id.wikipedia.org/wiki/JPEG), (diakses 11 Agustus 2015, pukul 20.00). Wikipedia.

Kakao.

(https://id.wikipedia.org/wiki/Kakao), (diakses 11 Agustus 2015, pukul 19.30).

Terstruktur Teori dan Praktek Aplikasi Bisnis. Yogyakarta: ANDI.



PEMANFAATAN PENGOLAHAN CITRA DIGITAL DALAM MENENTUKAN KEMATANGAN BUAH KAKAO MENGGUNAKAN METODE EUCLIDEAN DISTANCE SKRIPSI

Recommend Documents