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”