i

ALAT PENDETEKSI KUALITAS DAGING SAPI

BERDASARKAN PENGOLAHAN CITRA DENGAN METODE

BACKPROPAGATION

SKRIPSI

Disusun Oleh:

Nama : Arif Budiman

NIM : 201210130311068

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

2018

viii

KATA PENGANTAR

Dengan memanjatkan puji syukur kehadirat Allah Subhanahu Wa Ta’ala.

Atas limpahan rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan

tugas akhir yang berjudul :

” ALAT PENDETEKSI KUALITAS DAGING SAPI BERDASARKAN

PENGOLAHAN CITRA DENGAN METODE BACKPROPAGATION”

Di dalam tulisan ini disajikan pokok-pokok bahasan yang meliputi

perancangan dan analisa tentang sistem informasi. Pembuatan Proyek Akhir ini

merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik (ST) di

Universitas Muhammadiyah Malang. Selain itu penulis berharap agar proyek akhir

ini dapat menambah kepustakaan dan dapat memberikan manfaat bagi semuanya.

Penulis menyadari sepenuhnya bahwa dalam penulisan tugas akhir ini masih

banyak kekurangan dan keterbatasan. Oleh karena itu penulis mengharapkan saran

yang membangun agar tulisan ini bermanfaat bagi perkembangan ilmu pengetahuan

ke depan.

Akhir kata semoga buku ini dapat bermanfaat di masa sekarang dan masa

mendatang. Sebagai manusia yang tidak luput dari kesalahan, maka penulis mohon

maaf apabila ada kekeliruan baik yang sengaja maupun yang tidak sengaja.

Malang,

Penulis

ix

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ................................................................................................. i

LEMBAR PERSETUJUAN .................................................................................... ii

LEMBAR PENGESAHAN .................................................................................... iii

LEMBAR PERNYATAAN .................................................................................... iv

ABSTRAKSI ............................................................................................................. v

ABSTRACT ............................................................................................................. vi

LEMBAR PERSEMBAHAN ................................................................................ vii

KATA PENGANTAR ........................................................................................... viii

DAFTAR ISI ............................................................................................................ ix

DAFTAR GAMBAR .............................................................................................. xii

DAFTAR TABEL ................................................................................................. xiv

BAB I PENDAHULUAN ......................................................................................... 1

1.1 Latar Belakang ........................................................................................... 1

1.2 Rumusan Masalah ...................................................................................... 2

1.3 Tujuan Penelitian ........................................................................................ 3

1.4 Manfaat Masalah ........................................................................................ 3

1.5 Batasan Masalah ......................................................................................... 3

1.6 Sistematika Penulisan ................................................................................. 4

BAB II LANDASAN TEORI ................................................................................. 5

2.1 Daging Sapi ................................................................................................ 5

2.2 Citra ............................................................................................................ 6

2.3 Pengolahan Citra ......................................................................................... 7

x

2.3.1 Pengolahan Warna Model RGB ........................................................ 7

2.3.2 Pengolahan Warna Model HSI ........................................................... 8

2.4 Gray Level Co-occurrence Matrix (GLCM) ............................................ 10

2.5 Jaringan Syaraf Tiruan ............................................................................. 10

2.5.1 Komponen Jaringn Syaraf Tiruan .................................................... 11

2.6 Fungsi Aktivasi ......................................................................................... 12

2.7 Metode Backpropagation .......................................................................... 12

2.7.1 Fase Pemakaian Neural Network ..................................................... 15

2.8 Rasppberry Pi ........................................................................................... 15

2.9 Modul Camera Raspberry Pi V2 .............................................................. 17

2.10 Fan Exhaust .............................................................................................. 17

2.11 Lampu Led ............................................................................................... 18

BAB III PERENCANAAN DAN PEMBUATAN ALAT .................................. 19

3.1 Diagram Blok Rangkaian Hardware ........................................................ 19

3.2 Anaisa dan Perancangan Sistem ............................................................... 19

3.3 Perancangan dan Pembuaatan Mekanik ................................................... 21

3.4 Desain Perangkat Lunak ............................................................................ 22

3.4.1 Instalalsi Paket Dukungan Matlab untuk Raspberry Pi ................ 22

3.5 Perancangan Program Pengolahan Citra .................................................. 25

3.5.1 Menentukan Nilai RGB Dan HSI .................................................. 26

3.5.2 Menganalis Texture Deenggan Metode Gray Level Co-Occurrence

Matrix (GLCM) ..................................................................................... 27

3.6 Perancangan Kasifikasai ........................................................................... 27

xi

BAB IV PENGUJIAN ALAT DAN ANALISA .................................................. 30

4.1 Hasil Pengujian Perangkat Lunak Baca Kamera Pada Matlab ................. 30

4.2 Hasil Pengujian Histogram Gambar Pada Matlab .................................... 31

4.2.1 Hasil Aplikasi Nilai RGB dan HSI ................................................. 32

4.2.2 Hasil Aplikasi Nilai Tekstur Dengan Metode GLCM ................... 33

4.3 Hasil Pengujian Fungsional Nilai HSI Dan Tekstur ................................. 34

4.3.1 Analisa Data Daging Sapi Layak .................................................. 34

4.3.2 Analisa Data Daging Sapi Busuk .................................................. 35

4.4 Normalisasi Data ...................................................................................... 37

4.4.1 Normalisasi Data Daging Sapi Layak ........................................... 37

4.4.2 Normalisasi Data Daging Sapi Busuk ........................................... 38

4.5 Arsitektur Jaringan Syaraf Tiruan ............................................................ 39

4.5.1 Hasil Pelatihan ............................................................................... 41

4.5.2 Hasil Pengujian .............................................................................. 45

4.6 Implementasi dan Pengujian .................................................................... 46

BAB V PENUTUP ................................................................................................. 50

5.1 Kesimpulan ............................................................................................... 50

5.2 Saran ......................................................................................................... 50

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

xii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Proses Pembentukan Citra ........................................................... 7

Gambar 2.2 Proses Pengolahan Citra .............................................................. 7

Gambar 2.3 Pemetaan RGB Kubus dengan Sumbu X, Y, Z .......................... 7

Gambar 2.4 Resprentsi Nilai Hue ................................................................... 8

Gambar 2.5 Resprentsi Nilai Saturation .......................................................... 9

Gambar 2.6 Resprentsi Nilai Intensity ............................................................. 9

Gambar 2.7 Neuron Tiruan ............................................................................. 11

Gambar 2.8 Sigmoid Biner ............................................................................. 12

Gambar 2.9 Arsitektur Jaringan Syaraf Tiruan Backpropagation ................... 13

Gambar 2.10 Alur Sistem Pelatihan Umpan Mundur .................................... 14

Gambar 2.11 Alur Sistem Data Pengujian ...................................................... 15

Gambar 2.12 Raspberry Pi 3 ........................................................................... 16

Gambar 2.13 Diagram Blok Raspberry Pi ....................................................... 16

Gambar 2.14 Kamera Raspberry Pi v2 ........................................................... 17

Gambar 2.15 Kipas Exhaust DC 12V .............................................................. 18

Gambar 2.16 Lampu Led RoHS DC 12V ........................................................ 18

Gambar 3.1 Diagram Blok Prinsip Kerja Sistem ............................................ 19

Gambar 3.2 Blok Diagram Rancangan Sistem ................................................ 20

Gambar 3.3 Diagrram Alir Secara Keseluruhan ............................................. 20

Gambar 3.4 Rancangan Kotak Engambilan Citra ........................................... 21

Gambar 3.5 Jendela Add-On Explorer ............................................................ 23

Gambar 3.6 Support Packages Installer .......................................................... 23

Gambar 3.7 Pengaturan Pemilihan Papan Perangkat Keras ............................ 24

Gambar 3.8 Pengaturan Image Firmware ....................................................... 24

Gambar 3.9 Raspberry Pi Terhubung Deengn Kabel Ethernet dan Power ..... 25

Gambar 3.10 Pengaturan Tes Koneksi antara Perangkat Raspberry Pi

dengan Matlab ............................................................................ 25

Gambar 3.11 Figure Menentukan RGB Dan HSI pada Matlab ...................... 26

Gambar 3.12 Figure Gray Level Co-Occurrence Matrix pada Matlab ........... 27

Gambar 3.13 Arsitektur Jaringan Syaraf Tiruan ............................................. 29

xiii

Gambar 4.1 Hasil Pengujian Kamera pada Matlab ........................................ 31

Gambar 4.2 Hasil Pengujian Histogram pada Guide Matlab ......................... 31

Gambar 4.3 Tampilan Nilai data Nilai RGB dan HSI .................................... 33

Gambar 4.4 Tampilan Data Nilai Tekstur ....................................................... 34

Gambar 4.5 Plot Regression ............................................................................ 43

Gambar 4.6 Plot Perform ................................................................................. 43

Gambar 4.7 Grafik Pelatihan untuk Masukkan dan Keluaran ........................ 44

Gambar 4.8 Grafik Pengujian untuk Masukkan dan Keluaran ........................ 46

Gambar 4.9 Tampilan Interface Guide Matlab ................................................ 46

Gambar 4.10 Alat Identifikasi Kuaitas Daging Sapi ....................................... 47

xiv

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Data Daging Sapi pada Berat Per 100gram .................................... 5

Tabel 3.1 Spesifiksi Rancangan Alat .............................................................. 22

Tabel 4.1 Hasil Pembacaan Nilai Daging Sapi Layak .................................... 34

Tabel 4.2 Hasil Pembacaan Nilai Daging Sapi Busuk ..................................... 36

Tabel 4.3 Hasil Normalisasi Data Nilai Daging Sapi Layak ........................... 38

Tabel 4.4 Hasil Normalisasi Data Nilai Daging Sapi Busuk ........................... 39

Tabel 4.5 Hasil Pembacaan Nilai Daging Sapi ............................................... 41

Tabel 4.6 Data Hasil Pelatihan ......................................................................... 42

Tabel 4.7 Data Hasil Pengujian ........................................................................ 45

Tabel 4.8 Hasil Pengujian Data Sampel pada Pembacaan Sistem ................... 48

DAFTAR PUSTAKA

[1] R. W. Hadi, I. Setiawan, and Sumardi, “Perancangan Alat Pendeteksi Kualitas

Daging Sapi Berdasar Warna dan Bau Berbasis Mikrokontroler Atmega32

Menggunakan Logika Fuzzy,” vol. 13, no. 1, pp. 21–26, 2011.

[2] Kiswanto, “SAPI DENGAN MENGGUNAKAN TRANSFORMASI

WAVELET HAAR Tesis untuk memenuhi sebagian persyaratan mencapai

derajat Sarjana S-2 Program Studi Magister Sistem Informasi Oleh Kiswanto

PROGRAM PASCASARJANA UNIVERSITAS DIPONEGORO,” 2012.

[3] S. A. Wibowo, B. Hidayat, and U. Sunarya, “Simulasi dan Analisis Pengenalan

Citra Daging Sapi dan Daging Babi dengan Metode GLCM,” Semin. Nas. Inov.

Dan Apl. Teknol. Di Ind. 2016, pp. 338–343, 2016.

[4] R. D. Boyle and R. Boyle, “Image processing , analysis and and machine Image

Processing , Analysis , and Machine Vision Second Edition,” no. January, 2008.

[5] N. Purwaningsih, I. Soesanti, and H. A. Nugroho, “Ekstraksi Ciri Tekstur Citra

Kulit Sapi Berbasis Co-Occurrence Matrix,” pp. 6–8, 2015.

[6] A. Wiharja, Yanuar Putu; Harjoko, “Pemrosesan Citra Digital untuk Klasifikasi

Mutu Buah Pisang Menggunakan Jaringan Saraf Tiruan Pemrosesan Citra

Digital untuk Klasifikasi Mutu Buah Pisang Menggunakan Jaringan Saraf

Tiruan,” Ijeis, vol. 4, no. May 2014, pp. 57–68, 2015.

[7] E. Budianita, J. Jasril, and L. Handayani, “Implementasi Pengolahan Citra dan

Klasifikasi K-Nearest Neighbour Untuk Membangun Aplikasi Pembeda Daging

Sapi dan Babi Berbasis Web,” J. Sains dan Teknol. Ind., vol. 12, no. Vol 12, No

2 (2015): Juni 2015, pp. 242–247, 2015.

[8] Pambudi. Prasetyo Eko, Sutanta. Edhy, Mujiman. 2014 “Identifikasi Daging

Segar Menggunakan Sensor Warna Rgb Tcs3200-Db” Jurusan Teknik Elektro,

Jurusan Teknik Informatika, Institut Sains & Teknologi AKPRIND Yogyakarta.