PERANCANGAN APLIKASI PEMERIKSA LEMBAR JAWABAN KOMPUTER MENGGUNAKAN METODE SEGMENTASI CITRA

SKRIPSI

Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Guna Memperoleh Gelar Sarjana

Teknik pada Fakultas Sains dan Teknik Universitas Nusa Cendana

Oleh :FAJAR HARIADINIM. 0706032737

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS SAINS DAN TEKNIK

UNIVERSITAS NUSA CENDANA

KUPANG

2012

i

LEMBARAN PERSETUJUAN

JUDUL : “PERANCANGAN APLIKASI PEMERIKSA LEMBAR

JAWABAN KOMPUTER MENGGUNAKAN METODE

SEGMENTASI CITRA”

NAMA : FAJAR HARIADI (0706032737)

Tugas Akhir ini telah disetujui dan akan diseminarkan pada tanggal Juli 2012

Menyetujui,

Pembimbing I Pembimbing II

Hendro F. J. Lami, ST., MT Stephanie Pella, ST .NIP. 19800228 200501 1 001 NIP. 19830623 200501 2 001

Mengetahui

Dekan Fakultas Sains dan Teknik Ketua Jurusan Teknik ElektroUniversitas Nusa Cendana Fakultas Sains dan Teknik

Prof. Dr. M. L. Gaol, M.Si, Ph.D Silvester Tena, ST., MT .NIP. 132 935 305 NIP. 19741231 200012 1 001

ii

LEMBAR PENGESAHAN

PERANCANGAN APLIKASI PEMERIKSA LEMBAR JAWABAN KOMPUTER MENGGUNAKAN ALGORITMA SEGMENTASI CITRA

Diajukan oleh

FAJAR HARIADINIM : 0706032737

Tugas Akhir ini telah dipertahankan di hadapan Dewan Penguji dan

Dinyatakan LULUS pada Tanggal 6 Agustus 2012

Dewan Penguji :

1. .

2.

.

3.

Mengetahui,

Ketua Jurusan Teknik Elektro

_ Silvester Tena, ST. MT _NIP. 19741231 200012 1 001

iii

MOTTO

ORANG YANG MENGUASAI TEKNOLOGI AKAN MENGUASAI

DUNIA DAN PERKEMBANGANNYA

PERSEMBAHAN

Skripsi ini dipersembahkan kepada :

1. Kristus Tuhan, Penjawab Doa Yang Setia

2. Ayah dan Ibu-ku tercinta

3. Almamater-ku Jurusan Teknik Elektro

Universitas Nusa Cendana

iv

ABSTRAK

PERANCANGAN APLIKASI PEMERIKSA LEMBAR JAWABAN KOMPUTER MENGGUNAKAN METODE SEGMENTASI CITRA

Fajar Hariadi, Hendro F. J. Lami *, Stephanie Pella **

Lembar jawaban komputer merupakan sebuah inovasi untuk mempercepat dan mempermudah pemeriksaan lembar jawaban ujian. Namun disisi lain kebutuhan alat pemeriksa lembar jawaban komputer masih sangat mahal. Salah satu solusinya adalah penggunaan scanner dengan harga terjangkau yang bisa mengubah lembar jawaban komputer menjadi citra digital.

Region Based Segmentation merupakan salah satu teknik pengolahan citra dengan tujuan pengenalan objek dalam citra digital dengan membagi-bagi citra digital menjadi beberapa bagian. Pada citra lembar jawaban komputer akan dilakukan pembagian-pembagian daerah menurut kategori pilihan jawaban A, B, C, D dan E untuk selanjutnya dilakukan proses perhitungan jumlah piksel hitam untuk mengenali jawaban yang dihitamkan.

Proses pengujian aplikasi dilakukan menggunakan 20 sampel dengan jumlah soal masing-masing 100 nomor. Pada proses pengujian terhadap LJK yang dihitamkan menggunakan pensil 2B dan kondisi hitam bubble berbeda-beda memberikan persentase keberhasilan sebesar 65% per sampel dan 99,2% per bubble pada LJK dengan hitam bubble kurang dari batas lingkaran, 75% per sampel dan 99,65%5 per bubble pada LJK dengan hitam bubble sempurna, 30% per sampel dan 98,35% per bubble pada LJK dengan hitam bubble melewati batas lingkaran serta 20% per sampel dan 98,25% per bubble pada LJK dengan hitam bubble sempurna namun memiliki bekas hapusan yang tidak bersih. Sedangkan pada LJK yang memiliki hitam bubble sempurna namun bubble dihitamkan menggunakan jenis pensil yang berbeda memberikan persentase keberhasilan sebesar 30% per sampel dan 98,15% per bubble pada LJK yang dihitamkan menggunakan pensil biasa, 75% per sampel dan 99,65% per bubble pada LJK yang dihitamkan menggunakan pensil 2B, 40% per sampel dan 97,45% per bubble pada LJK yang dihitamkan menggunakan pensil H, 50% per sampel dan 98,85% per bubble pada LJK yang dihitamkan menggunakan pensil HB.

Kata Kunci : Lembar Jawaban Komputer, Segmentasi Citra

* Pembimbing I** Pembimbing II

v

ABSTRACT

APPLICATION DESIGN FOR COMPUTER ANSWER SHEET CORRECTIONS USING IMAGE SEGMENTATION

Fajar Hariadi, Hendro F. j. Lami *, Stephanie Pella **

Computer answer sheet is an innovation to accelerate and facilitate the examination of the exam answer sheet. On the other hand a computer answer sheet checker tool is still very expensive. One of the affordable solutions is to use a regular scanner that can change computer answer sheet form into digital images.

Region Based Segmentation is one of image processing techniques with the goal to recognize objects in a digital images by dividing the digital image into multiple areas. The computer answer sheet image will be divided into multiple regional according to categories of the answer choices, which are A, B, C, D and E, for the black pixels calculation process to identify the blacked answer.

Testing applications using 20 samples with each sample contains 100 number of questions. The testing process with computer answer sheet which blacked out using 2B pencil and black bubble have vary conditions. Percentage success rate 65 % per sample and 99,2 % per bubble at computer answer sheet which have black bubble circle less than the circle limit. Percentage success rate 75 % per sample and 99,65 % per bubble at computer answer sheet which have perfect black bubble. Percentage success rate 30 % per sample and 98,35 % per bubble at computer answer sheet which black bubble over the circle limit. Percentage success rate 20 % per sample and 98,25 % at computer answer sheet which have perfect black bubble with smear mark that not clean. When the computer answer sheet having perfect black bubbles but the bubbles were blacked out using vary type pencils the testing process give the correct results 30 % per sample and 98,15 % per bubble at computer answer sheet which blacked out using general pencil. Percentage success rate 75 % per sample and 99,65 % per bubble at computer answer which blacked out using 2B pencil. Percentage success rate 40 % per sample and 97,45 % per bubble at computer answer which blacked out using H pencil. At the computer answer sheet which blacked out using HB pencil the test give the correct result 50 % per sample and 98,85 % per bubble.

Keywords : Computer Answer Sheet, Image Segmentation

* Advisor I** Advisor II

vi

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Kuasa, atas kasih

karunia-Nya yang telah menuntun penulis sehingga penulisan skripsi ini dapat

terselesaikan. Skripsi ini diharapkan dapat menjadi salah satu bahan bacaan atau sumber

informasi bagi peneliti lain dalam melakukan penelitian-penelitian selanjutnya yang

berkaitan dengan pemeriksaan lembar jawaban komputer.

Pada kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan limpah terima kasih kepada

Bapak Hendro F. J. Lami, ST, MT selaku pembimbing I dan Ibu Stephanie Pella, ST

selaku pembimbing II dan sekaligus Dosen Penasehat Akademik yang dengan setia

telah membimbing dan mengarahkan penulis dalam penulisan skripsi ini. Penulis juga

mengucapkan terima kasih kepada:

1. Bapak Prof. Dr. M. L. Gaol, M.Si, Ph.D selaku Dekan Fakultas Sains dan Teknik

Universitas Nusa Cendana.

2. Bapak Silvester Tena, ST, MT, selaku ketua Jurusan Teknik Elektro Undana dan

selaku penguji yang telah membantu memberikan masukan dan arahan kepada

penulis.

3. Dosen penasehat akademik: Bapak Sudirman S, ST, MT yang telah membimbing

penulis dalam menempuh perkuliahan di Jurusan Teknik Elektro.

4. Kedua orangtuaku tercinta Bapak Samuel Samsudin dan Ibu Kalimah yang selalu

memberikan dorongan dan doa kepada penulis selama menempuh studi.

5. Sahabat-sahabat terkasih Gamstek ‘07 yang telah mewarnai hari-hari penulis

selama perkuliahan di Elektro Undana.

vii

6. Teman-teman setia yang senantiasa membantu penulis dalam penyelesaian skripsi

ini.

7. Semua pihak yang telah membantu kelancaran penyusunan skripsi ini baik

langsung maupun tidak langsung.

Akhirnya penulis berharap agar skripsi ini dapat bermanfaat bagi semua pihak

yang telah membaca. Kiranya Tuhan Yesus Yang Maha Kuasa selalu melimpahkan

kasih dan setia-Nya pada kita semua. “Teriring Salam dan Doa Tulusku”.

Kupang, Agustus 2012

Penulis

viii

DAFTAR ISI

HalamanHALAMAN JUDUL ........................................................................................... i

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

HALAMAN PERUNTUKAN ............................................................................ iv

ABSTRAK ........................................................................................................... v

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

KATA PENGANTAR ....................................................................................... vii

DAFTAR ISI ...................................................................................................... viii

DAFTAR TABEL ............................................................................................... xi

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

DAFTAR LAMPIRAN ...................................................................................... xiv

BAB I PENDAHULUAN

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

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

1.3 Batasan Masalah........................................................................... 2

1.4 Tujuan .......................................................................................... 2

1.5 Manfaat Penelitian ....................................................................... 3

1.6 Sistematika Penulisan................................................................... 3

BAB II DASAR TEORI

2.1 Lembar Jawaban Komputer ........................................................ 5

2.2 Citra ............................................................................................. 5

2.3 Gray Level.................................................................................... 5

2.4 Model Warna RGB ...................................................................... 6

2.5 Pengolahan Citra........................................................................... 7

2.6 Thresholding................................................................................. 8

2.7 Segmentasi Citra........................................................................... 9

2.8 Analisis Butir Soal........................................................................ 11

ix

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Tempat dan Waktu Penelitian....................................................... 12

3.2 Jenis dan Sumber Data................................................................. 12

3.3 Alat dan Bahan............................................................................. 12

3.4 Metode Penelitian......................................................................... 13

3.5 Pemodelan dan Perancangan Sistem............................................ 14

BAB IV HASIL DAN BAHASAN

4.1 Aplikasi Pemeriksa Lembar Jawaban Komputer ......................... 23

4.2 Data Hasil Pengujian..................................................................... 29

4.3 Pembahasan .................................................................................. 36

BAB V PENUTUP

5.1 Kesimpulan .................................................................................. 44

5.2 Saran ............................................................................................ 44

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................ 45

LAMPIRAN

x

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 2.1 Derajat Keabuan .................................................................................. 5Tabel 4.1 Data Penghitaman Bubble yang Kurang .............................................. 26

Tabel 4.2 Data Penghitaman Bubble Sempurna .................................................. 27

Tabel 4.3 Data Penghitaman Bubble Berlebih ..................................................... 28

Tabel 4.4 Data Pengujian Hapusan Tidak Bersih ................................................ 29

Tabel 4.5 Data Pemeriksaan Pensil Biasa ............................................................ 30

Tabel 4.6 Data Pemeriksaan Pensil 2B ................................................................ 31

Tabel 4.7 Data Pemeriksaan Pensil H .................................................................. 32

Tabel 4.8 Data Pemeriksaan Pensil HB ............................................................... 33

Tabel 4.9 Data Waktu Proses Pemeriksaan.......................................................... 34

xi

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1 Model Warna RGB ........................................................................... 5

Gambar 3.1 Sistematika Kerja Sistem................................................................... 13

Gambar 3.2 Blok Diagram Identifikasi Lembar Jawaban Komputer.................... 14

Gambar 3.3 Flowchart Grayscaling....................................................................... 14

Gambar 3.4 Flowchart Binerisasi.......................................................................... 15

Gambar 3.5 a. Citra RGB....................................................................................... 16

Gambar 3.5 b. Citra Grayscale............................................................................... 16

Gambar 3.5 c. Citra Biner...................................................................................... 16

Gambar 3.6 Flowchart Identifikasi Bubble............................................................ 17

Gambar 3.7 Data Flow Diagram Proses Matching ............................................... 18

Gambar 3.8. Flowchart Pencocokan Jawaban ....................................................... 19

Gambar 3.9. Diagram Menu Aplikasi .................................................................... 19

Gambar 4.1 Citra Lembar Jawaban Komputer...................................................... 20

Gambar 4.2 Form Utama....................................................................................... 21

Gambar 4.3 Form Login........................................................................................ 21

Gambar 4.4 Form Identifikasi Kunci Jawaban...................................................... 22

Gambar 4.5 Form Identifikasi Lembar Jawaban Komputer.................................. 22

Gambar 4.6 Form Data Kunci Jawaban................................................................. 23

Gambar 4.7 Form Data Jawaban LJK.................................................................... 23

Gambar 4.8 Form Data Analisis Butir Soal........................................................... 24

Gambar 4.9 Form Pencetakan Laporan................................................................. 24

xii

Gambar 4.10 Form Pemilihan Pencetakan Laporan ............................................... 24

Gambar 4.11 Tampilan Laporan ............................................................................. 25

Gambar 4.12 Proses Segmentasi Grid .................................................................... 34

Gambar 4.13 Perbandingan Nilai Threshold........................................................... 36

Gambar 4.14 Proses Segmentasi Bubble Miring .................................................... 37

Gambar 4.15 Segmentasi Bubble Hitam Tipis ....................................................... 37

Gambar 4.16 Kotak Hitam Pada Sudut LJK ........................................................... 38

Gambar 4.17 Flowchart Rotasi Citra ...................................................................... 39

Gambar 4.18 Deteksi Kotak Hitam ......................................................................... 40

Gambar 4.19 Flowchart Pencarian Kotak Hitam .................................................... 41

xiii

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1 LJK Dihitamkan Menggunakan Pensil 2B dan Hitam Bubble Kurang dari Lingkaran

Lampiran 2 LJK Dihitamkan Menggunakan Pensil 2B dan Hitam Bubble Sesuai Lingkaran

Lampiran 3 LJK Dihitamkan Menggunakan Pensil 2B dan Hitam Bubble Melewati Lingkaran

Lampiran 4 LJK Dihitamkan Menggunakan Pensil 2B dan Hitam Bubble Sesuai Lingkaran Namun Ada Bekas Hapusan

Lampiran 5 LJK Dihitamkan Menggunakan Pensil Biasa dan Hitam Bubble Sesuai Lingkaran

Lampiran 6 LJK Dihitamkan Menggunakan Pensil H dan Hitam Bubble Sesuai Lingkaran

Lampiran 7 LJK Dihitamkan Menggunakan Pensil HB dan Hitam Bubble Sesuai Lingkaran

Lampiran 8 Source Code Program

xiv