METODE THRESHOLDING UNTUK SEGMENTASI CITRA TELUR BERBASIS ANDROID

Transkripsi

1 METODE THRESHOLDING UNTUK SEGMENTASI CITRA TELUR BERBASIS ANDROID Fersa Setyanngrum 1, Kartka Frdausy 2 Program Stud Teknk Elektro, Fakultas Teknolog Industr, Unverstas Ahmad Dahlan Jl. Prof. Dr. Soepomo, Janturan, Warungboto, Yogyakarta Telp , Fax Emal : Fersa17@ee.uad.ac.d 1, kartka@ee.uad.ac.d 2 Abstrak Telur sebelum dkonsums perlu melalu empat tahap, yatu pengumpulan, pencucan, penlaan kualtas, dan tahap pengemasan. Tahap penlaan kualtas mash dlakukan secara manual. Peneltan n merancang sebuah sstem segmentas untuk deteks kualtas telur ayam ras berwarna coklat dengan pengolahan ctra menggunakan metode thresholdng. Dlakukan analss untuk mendapatkan jarak ambl ctra dan nla ambang yang memberkan hasl segmentas terbak. Implementas dbuat dengan Eclpse ADT, lbrary Open CV, dan smartphone berbass androd Jelly-bean. Pksel dengan nla d bawah ambang akan menghaslkan warna htam sedangkan untuk pksel yang memlk nla lebh dar ambang akan menghaslkan warna puth. Berdasarkan hasl pengujan, persentase keberhaslan adalah 8%, dengan jarak ambl terbak adalah 1 cm serta nla ambang 125 dan 128. Kata kunc: segmentas, thresholdng, telur, androd 1. PENDAHULUAN Telur merupakan sumber pakan bergz tngg bag manusa dengan kandungan energ rendah tetap kandungan proten (asam amno) d dalamnya sangat sembang serta kandungan lemak mudah tercerna. D sampng susu, telur adalah bahan makanan yang kaya akan fosfor dan kalsum yang merupakan elemen makanan pada manusa. Kunng telur merupakan sumber utama dar zat bes d sampng tu juga terdapat natrum. Telur juga merupakan sumber dar vtamn A (selan dar hat dan mentega) yang dperoleh dar pakan yang dkonsums. Konds n juga dketemukan pada vtamn D, B1 dan B2 dan asam protenat. Jumlah vtamn A dan B2 dar sebutr telur sebandng dengan 2 ml susu tetap, vtamn D lebh banyak pada telur dbandngkan pada susu (Yuwanta, 21). Proses pemlahan telur hngga sebelum dkonsums oleh manusa melalu empat tahap yatu tahap pengumpulan, tahap pencucan, tahap penlaan kualtas, dan tahap pengemasan. Tahap pertama, kedua, dan keempat sudah dlakukan dengan cara mekansas, sedangkan tahap penlaan kualtas mash dlakukan secara manual. Penlaan kualtas n ddasarkan pada kerusakan utamanya yatu ada bercak darah (blood spot), retak (crack), dan noda kotoran (drt stans) (Alegre, dkk, 2). Menurut Achmad dan Frdausy (213), pengolahan ctra merupakan salah satu cabang dspln lmu yang bertujuan untuk membantu penglhatan manusa dalam hal menganalss ctra dengan menggunakan komputer untuk tujuan tertentu. Tujuan utama dar pengolahan ctra adalah memperbak kualtas ctra agar lebh mudah dnterpretaskan oleh manusa atau mesn (komputer). Tujuan lan dar pengolahan ctra yatu untuk menganalss suatu ctra untuk mendapatkan suatu nformas sehngga dapat dgunakan untuk mengambl suatu keputusan. Thresholdng Operas pengambangan (thresholdng) dgunakan untuk mengubah ctra dengan format skala keabuan, yang mempunya kemungknan nla lebh dar 2, ke ctra bner, yang hanya memlk 2 buah nla ( atau 1). Dalam hal n, ttk dengan nla rentang nla keabuan tertentu dubah menjad berwarna htam dan ssanya menjad puth, atau sebalknya (Achmad dan Frdausy, 213). 15

2 Pengambangan tunggal Operas n memlk sebuah nla batas ambang (threshold). Grayscale Transformaton Functon (Fungs GST) yang dgunakan sepert pada persamaan (1) atau persamaan (2). atau K K o o, jka K 1, jka K, jka K 1, jka K... (1)... (2) Peneltan sebelumnya yang dlakukan oleh Khabbulloh, dkk (212), mendeteks keberadaan dan kualtas embro d dalam telur. Sstem menggunakan laser He-Ne dengan daya 1mW dan λ 633nm sebaga sumber cahaya dan web-cam auto focus sebaga penangkap ctra telur. Kemudan pemrosesan dlakukan ddalam PC. Kusumadew (25), menggunakan metode thresholdng untuk mendeteks kerusakan telur. Pengamblan ctra telur dlakukan secara manual menggunakan kamera dgtal, selanjutnya ctra yang ddapatkan dpndahkan ke dalam PC untuk dproses dengan metode thresholdng. Peneltan yang dlakukan oleh Arvazhagan, dkk (213) adalah melakukan deteks eksternal dan nternal dar telur menggunakan mesn vs. Cacat telur pada bagan luar ddeteks melalu keretakan yang tampak dan noda pada kerabang, sedangkan cacat telur bagan dalam dtanda dengan adanya bercak darah (blood spot) pada bagan dalam telur. Deteks blood spot dalam telur melalu empat langkah perbakan ctra yatu penambahan nla RGB, konvers skala keabuan, mage flterng dan konvers ke ctra bner. Peneltan n merancang sebuah aplkas segmentas untuk deteks kualtas telur ayam ras berwarna coklat dengan pengolahan ctra menggunakan metode thresholdng, mencar jarak ambl ctra dan nla ambang untuk mendapatkan hasl segmentas terbak. Sepert sebuah peneltan yang telah dlakukan oleh Purnomo, dkk (215) berjudul Dgtalsas Lecturng Note, yang mengujkan beberapa nla ambang, untuk mendapatkan hasl goresan palng jelas d atas sebuah kertas puth setelah dlakukan proses pengolahan ctra dengan metode thresholdng. Hdayat (213) membuat sebuah sstem untuk mengukur volume barang dengan WebCam. Pengamblan gambar dengan WebCam dlakukan dengan jarak yang berbeda-beda menyesuakan besar keclnya obyek, agar ddapatkan hasl pengukuran volume yang akurat. Menurut Sudaryan (1996), telur akan mengalam perubahan kualtas serng dengan semakn lamanya waktu penympanan. Pada saat telur dsmpan akan terjad pemndahan ar dar puth telur ke kunng telur. Transfer n sebanyak 1 mg/har pada temperature 1 C. besarnya transfer ar n tergantung dar tebalnya puth telur dan temperatur (Yuwanta, 21). 2. METODOLOGI 2.1. Rancangan Sstem Perancangan alat yang dgunakan dalam peneltan n dtunjukkan pada Gambar 1, yatu berupa kotak dengan tngg 17,5 cm dan lebar 11,5 cm. Tutup kotak dlubang dengan bentuk lngkaran berdameter 3 cm, untuk meletakkan telur yang akan dambl ctranya. Pada bagan dalam kotak terdapat sebuah perseg dengan lubang yang berukuran sama dengan tutupnya. Potongan perseg berlubang pada bagan dalam berfungs sebaga penyangga sumber cahaya yang berupa lampu senter. Sebelum segmentas dengan metode thresholdng dlakukan, dperlukan pencahayaan terhadap obyek telur, agar dapat terlhat konds nternal telur, serta dapat dbedakan antara kunng telur dan puth telur. Ctra telur dtangkap menggunakan kamera smartphone berbass Androd. Penangkapan ctra telur dlakukan dengan mode grayscale menggunakan aplkas Kamera yang telah dbuat 16

3 secara realtme. Proses terakhr adalah segmentas yang dlakukan secara offlne pada ctra grayscale melalu aplkas Tresh_Egg. Gambar 1. Desan perancangan alat 2.2. Aplkas Kamera Gambar 2 merupakan tamplan aplkas Kamera yang berfungs sebaga penangkap ctra telur secara realtme dengan mode grayscale. + - R G B G ray sca le Gambar 2. Implementas Aplkas Kamera Proses penangkapan ctra obyek telur djelaskan sebaga berkut: a. Aplkas djalankan secara otomats ketka aplkas Kamera terbuka, dengan mode awal adalah mode RGB (ctra true colour). b. Ketka tombol Opton pada perangkat smartphone dtekan, maka 2 plhan menu akan muncul pada layout, yatu menu RGB dan menu Grayscale. Penangkapan ctra telur dlakukan secara realtme Aplkas Thres_Egg Aplkas Tresh_Egg berfungs melakukan proses segmentas dengan metode thresholdng secara offlne. Implementas aplkas Tresh_Egg dtunjukkan pada Gambar 3. 17

4 + - R GB Gra ysca le Gambar 3. Implementas Aplkas Thress_Egg Penjelasan proses segmentas sepert d bawah n: a. Aplkas djalankan, kemudan menekan tombol Ambl Ctra untuk mengnputkan ctra grayscale telur yang telah dsmpan dalam memor smartphone. b. Ctra yang telah dambl dar memor smartphone akan tertampl pada layar smartphone. Proses segmentas dmula dengan menekan tombol Thresholdng. 3. HASIL DAN PEMBAHASAN Hasl proses segmentas dgunakan untuk memutuskan apakah kualtas telur bagus atau rusak. Telur dengan kualtas bagus dtanda dengan hasl segmentas yang menunjukkan area berwarna terang/ puth dan gelap/ htam, sedangkan telur dengan konds rusak memberkan hasl segmentas cenderung gelap. Pengujan menggunakan 1 butr telur, terdr dar 5 butr dengan konds bagus dan 5 butr dengan konds rusak Pengujan Telur Konds Bagus Tabel 1 menunjukkan data salah satu ctra grayscale telur dengan konds bagus yang dambl pada jarak 5 cm, 1 cm, 15 cm dan dlakukan segmentas menggunakan metode thresholdng dengan nla ambang 122, 125, dan 128. Segmentas yang dberkan pada ctra grayscale jarak 5 cm dapat membedakan bagan kunng dan puth telur. Hanya saja, hasl segmentas yang ddapatkan tdak terlalu bersh karena jarak yang terlalu dekat. Mash terdapat beberapa bntk htam yang terlhat. Bntk htam tersebut ddapatkan dar warna cangkang telur yang memlk warna lebh gelap, karena kebanyakan cangkang telur tdak berwarna coklat muda polos tanpa bntk gelap. Thresholdng dengan nla 122 menghaslkan warna yang lebh terang dbandngkan 125 dan 128. Warna terang yang dhaslkan ketka nla ambang 122, terlhat pada lebarnya area puth pada permukaan telur akbat pantulan cahaya yang muncul d permukaan cangkang. Nla ambang 122 dan 128 memberkan warna yang lebh gelap, sehngga dapat memnmalsr cahaya pantul pada permukaan, akan tetap menampakkan banyak bntk htam pada telur. Tga nla ambang yang dberkan pada jarak 5 cm memberkan keberhaslan segmentas yang sangat kecl. Hasl segmentas dengan ketga nla ambang pada jarak 1 cm dan 15 cm terlhat lebh bak darpada yang dlakukan terhadap jarak 5 cm. Data pada Tabel 1 menunjukkan segmentas yang dlakukan pada telur sedkt menghaslkan bntk htam yang muncul karena jarak yang tdak terlalu dekat. Hanya saja pada jarak 15 cm, pengamblan ctra grayscale terlalu jauh, sehngga bagan dar puth telur hanya terlhat sebagan kecl saja. Hasl segmentas pada jarak 1 cm menunjukkan jka nla ambang 125 dan 128 memberkan keberhaslan segmentas yang lebh tngg dbandngkan nla ambang 122. Nla ambang 122 memberkan segmentas yang cukup terang pada ctra, sehngga mendapatkan hasl segmentas yang kurang bak. Pengujan nla ambang yang dlakukan terhadap telur dengan konds bagus menunjukkan jka pada jarak 1 cm segmentas yang dlakukan mendapatkan hasl yang lebh bak dbandngkan dengan kedua jarak lannya. 18

5 Tabel 1. Hasl segmentas ctra telur konds bagus Jarak 5 cm T = 122 T = 125 T = 128 Jarak 1 cm T = 122 T = 125 T = 128 Jarak 15 cm T = 122 T = 125 T = Pengujan Telur Konds Rusak Tabel 2 menunjukkan data salah satu ctra grayscale telur dengan konds rusak yang dambl pada jarak 5 cm, 1 cm, dan 15 cm dan telah dlakukan segmentas menggunakan metode thresholdng dengan nla ambang 122, 125, dan 128. Hasl segmentas pada Tabel 2 memperlhatkan bahwa pada jarak ambl ctra grayscale 5 cm, dperoleh hasl yang kurang bersh akbat pantulan sumber cahaya ruangan pada permukaan telur. Pantulan cahaya pada permukaan telur yang cukup luas menghaslkan area dengan warna terang setelah dlakukan segmentas. Besar nla ambang yang dgunakan untuk segmentas ctra telur dengan konds rusak tdak begtu banyak memberkan pengaruh karena hanya domnan dengan warna gelap saja. Munculnya area dengan warna terang pada permukaan telur rusak dapat dmnmalsr ketka pengamblan ctra grayscale berada pada jarak 1 cm dan 15 cm. Pada jarak yang tdak terlalu dekat sepert sebelumnya, pantulan cahaya pada permukaan telur menjad sangat kecl, sepert yang terlhat pada Tabel 2. 19

6 Tabel 2. Hasl segmentas ctra telur konds rusak Jarak 5 cm T = 122 T = 125 T = 128 Jarak 1 cm T = 122 T = 125 T = 128 Jarak 15 cm T = 122 T = 125 T = Pengujan keseluruhan Pengujan dlakukan terhadap 1 butr telur, 5 telur keadaan bagus dan 5 ssanya konds rusak. Setap telur dlakukan pengamblan ctra sebanyak dua kal, sehngga dperoleh 2 ctra sampel. Besar lumnas yang dberkan sumber cahaya terhadap telur sebesar 45 lux. Tabel 3 menunjukkan adanya segmentas yang tdak berhasl pada telur konds bagus. Hal n bukan berart bahwa telur tersebut tdak layak konsums, akan tetap terdapat ketdaksesuaan konds yang ddapatkan ketka proses segmentas. Penlaan keberhaslan atau tdak pada proses segmentas dlakukan secara pengamatan vsual, yatu dengan mengamat konds yang dhaslkan oleh proses segmentas. Segmentas menghaslkan sebuah konds ctra dengan 2 komponen warna yatu htam/gelap dan terang/puth. Segmentas yang tdak berhasl pada telur konds bagus terjad karena faktor jarak pengamblan yang terlalu dekat atau terlalu jauh dan juga akbat dar cangkang telur yang terlalu tebal sehngga ketka dlakukan penynaran tdak dperoleh perbedaan area gelap dan terang yang sgnfkan. Dar data pada Tabel 3 dperoleh akuras tertngg adalah 8% pada jarak 1 cm, nla ambang sebesar 125 dan KESIMPULAN a. Telah berhasl dbangun aplkas untuk segmentas ctra telur ayam menggunakan metode thresholdng berbass androd menggunakan Eclpse ADT Juno dan Lbrary OpenCV 2.9. b. Jarak pengamblan ctra dan nla ambang untuk mendapatkan hasl segmentas terbak adalah pada jarak 1 cm serta nla ambang 125 dan 128. c. Hasl pengujan segmentas 2 ctra telur pada jarak 1 cm dan batas ambang 128 memberkan tngkat keberhaslan sebesar 8%. 11

7 Tabel 3. Hasl pengujan segmentas (S= konds bagus; R= konds rusak; B= segmentas berhasl; T= segmentas tdak berhasl) Hasl Segmentas T = 122 T = 125 T = 128 Sampel Jarak (cm) Jarak (cm) Jarak (cm) S 1.1 T B B T B B T B B S 1.2 B B B T B B T B B S 2.1 B T B T B T B B T S 2.2 B T T B B T B B T S 3.1 T T T T T B T T B S 3.2 T T T T T B T T B S 4.1 B B T T B T T B T S 4.2 B B T T B T T B T S 5.1 B T T T B T T B T S 5.2 B T T T B T T B T R 1.1 T T B T T B T T B R 1.2 T T B T T B T T B R 2.1 T B B T B B T B B R 2.2 T B B T B B T B B R 3.1 T B B T B B T B B R 3.2 T B B T B B T B B R 4.1 T B B T B B T B B R 4.2 T B B T B B T B B R 5.1 T B B T B B T B B R 5.2 T B B T B B T B B Akuras (%) SARAN 1. Menambahkan metode untuk melakukan perhtungan pksel gelap dan terang sehngga dapat memunculkan sebuah notfkas kualtas telur secara otomats. 2. Perlu dperhtungkan pengaturan letak sumber cahaya ruangan untuk memnmalsr munculnya pantulan cahaya pada permukaan obyek telur, serta parameter sudut pengamblan ctra. 3. Penerapan metode segmentas yang lan. 4. Pengembangan aplkas untuk melakukan proses segmentas secara realtme. DAFTAR PUSTAKA Achmad, B., Frdausy, K. (213). Pengolahan Ctra Dgtal menggunakan Delph. Yogyakarta: Penerbt ANDI. Alegre, M. C. G., Rbero, A., Gunea, D., Crstobal, G. (2). Color ndex analyss for automatc detecton of eggshell defects. Spansh Councl for Scentfc Research Arvazhagan, S., Kannan, R.R., Ramesh, R., Shebah, R.N., Sudharsan, H. (213). External and Internal Defect Detecton of Egg usng Machne Vson. Journal of Emergng Trends n Computng and Informaton Scences. 4(3): Hdayat, R. (213). Sstem Pengukur Volume Barang Menggunakan WebCam. Skrps tdak dpublkaskan. Yogyakarta: Unverstas Ahmad Dahlan Khabbulloh, M. A., Kusumawardhan, A., Pratama, D.Y. (212). Rancang Bangun Sstem Deteks Embro Pada Telur Menggunakan Webcam. Jurnal Teknk Pomts. 1(1): 1-6. Kusumadew D. I. (25). Aplkas Pengolahan Ctra Menggunakan Metode Thersholdng Untuk Deteks Kerusakan Telur. Skrps tdak dpublkaskan. Yogyakarta: Unverstas Ahmad Dahlan. Purnomo, L., Llana., Gunad, K. (215). Dgtalsas Lecturng Note. Jurnal Infra. 3(1). Sudaryan, T. (1996). Kualtas Telur. Jakarta : Penebar Swadaya. Yuwanta, T. (21). Telur dan Kualtas Telur. Yogyakarta : Gadjah Mada Unversty Press