PERANCANGAN DAN IMPLEMENTASI ENCODER DAN DECODER BARCODE BERBASIS PENGOLAHAN CITRA DIGITAL

Transkripsi

1 PERANCANGAN DAN IMPLEMENTASI ENCODER DAN DECODER BARCODE BERBASIS PENGOLAHAN CITRA DIGITAL Ferdinand Simanjuntak¹, Koredianto Usman², Leanna Vidya Yovita³ ¹Teknik Telekomunikasi,, Universitas Telkom Abstrak Barcode merupakan kumpulan garis hitam dan putih yang disusun secara vertikal. Tiap garis mempunyai ketebalan yang berbeda beda. Jumlah dan tingkat ketebalan garis mempunyai arti tersendiri. Jumlah dan tingkat ketebalan garis inilah yang akan membedakan jenis jenis barcode. Barcode menyediakan suatu metode pengkodean informasi teks yang sederhana dan murah. Informasi teks yang dikodekan berupa data data spesifik seperti kode produksi, tanggal kadaluarsa, nomor identitas, dan lain sebagainya. Walaupun muncul metode metode pengkodean lainnya, barcode masih tetap digunakan. Hal ini disebabkan oleh kelebihan utama barcode, yaitu mudah dan murah. Pada tugas akhir ini, perancangan sistem encoder dan decoder barcode berbasis pengolahan citra digital dilakukan dengan menggunakan metode morfologi. Barcode dihasilkan dari sistem encoder barcode yang akan dirancang. Barcode yang telah dihasilkan selanjutnya akan dibaca oleh sistem decoder barcode. Citra barcode yang akan dibaca diambil dengan menggunakan kamera digital. Setelah citra didapatkan, dilakukan proses pengubahan citra ke citra gray, pengurangan noise dengan median filter, perbaikan kekontrasan dengan histogram ekualisasi, dan pengubahan citra gray ke citra biner (monochrome). Selanjutnya dilakukan peng-cropping-an terhadap citra yang dihasilkan. Hal ini dilakukan untuk mendapatkan citra barcode saja. Setelah itu dilakukan metode morfologi untuk mendapatkan citra barcode yang terbaik. Citra terakhir inilah yang akan di-decode sehingga menghasilkan kode barcode. Sistem yang dirancang akan diuji tingkat performansinya melalui parameter akurasi, error, dan jarak antara barcode dengan kamera digital dengan menggunakan 4 jenis barcode, yaitu , , , dan Selain itu keempat barcode tersebut di-print dalam 3 resolusi, yaitu 30 x 95, 60 x 190, dan 90 x 285 pixel. Pengujian dilakukan terhadap parameter jarak, sudut perputaran barcode, dan juga sudut pergeseran kamera. Jarak yang digunakan dalam pengujian adalah 5 cm, 10 cm, 15 cm, dan 20 cm. Sedangkan sudut perputaran barcode dan pergeseran kamera yang digunakan adalah 0, 5, dan 10. Melalui implementasi dan pengujian, sistem mampu memberikan tingkat akurasi dan performansi yang maksimal. Pengujian menunjukkan hasil yang cukup baik. Pada parameter jarak akurasi yang didapatkan bisa mencapai 95%. Pada parameter perputaran barcode didapatkan akurasi yang mencapai 90% untuk sudut 5. Begitu juga dengan parameter pergeseran kamera yang bisa mencapai akurasi 86% pada sudut 5. Sedangkan pada sudut 10 menunjukkan hasil yang kurang baik. Kata Kunci : barcode, encoder, decoder, kamera digital, morfologi

2 Powered by TCPDF ( Abstract Barcode is a gathering of black and white line compiled vertically. Every line has different thickness. The number and level of thickness of line has different meaning. This number and level of thickness of line will differentiate the type of barcode. Barcode provides an encoding method of text information that is simple and cheap. The text information that was decoded is in the form of specific data like production code, expired date, identity number, and others. Although there are other encoding methods, barcode is still used. This is because of the main excess of barcode, easy and cheap. In this final project, the design of encoder and decoder barcode based on digital image processing was done by using morphology method. Barcode yielded from system encoder barcode which will be designed. The barcode which has been created will be read by barcode decoder. The barcode image which will be read is taken by using a digital camera. After image is created, the image will be transform to gray image, noise reduction with median filter, contrast enhancement with histogram equalization, and transform the gray image to binary image (monochrome). After that, the image will be cropped. This process is to get only barcode image. The next processing is morphology method. This method will produce the best barcode image. Then to get the best barcode image, is done morphology method. This final image will be decoded to get the information code. The designed system will be tested for its performance level through several parameters like accuracy, errors, and distance between barcode and digital camera. There are 4 kind of barcode that the system tested. They are , , , and with 4 different resolution: 30 x 95, 60 x 190, and 90 x 285 pixel. The examinations are done trough 3 parameters, like distance, barcode rotation, and camera friction. The distance that was used in examination are 5 cm, 10 cm, 15 cm, and 20 cm. While the rotation and friction were use 0, 5, and 10 for the examination. Through implementation and examination, the system can provide maximum level of accuracy and performance. The examination had shown good result. In distance parameter, the examination had shown 95% accuracy. In barcode rotation parameter, the examination had shown 90% accuracy in 5 rotation. Also in camera friction parameter, the examination had shown 86% accuracy in 5 accuracy. While the examination had shown bad result in 10 of rotation or friction. Keywords : barcode, encoder, decoder, digital camera, morfology

3 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Perkembangan teknologi pada bidang telekomunikasi mengalami peningkatan yang sangat pesat. Hal ini ditunjukkan oleh merakyatnya penggunaan webcam, handphone, kamera digital, dan alat alat elektronik telekomunikasi lainnya. Perkembangan ini diharapkan dapat membawa kemudahan pada pemenuhan kebutuhan manusia. Saat ini, penggunaan kamera digital sebagai media pengambilan citra yang digunakan dalam dunia dokumentasi saja. Kamera digital dapat juga digunakan sebagai media pengambilan citra dalam pemrosesan sinyal informasi lainnya. Hal ini mengakibatkan fungsi kamera digital yang semakin unik dan kompleks. Kamera digital diharapkan dapat menjadi media pengambilan citra yang akan diproses lebih lanjut. Sebagai contoh, digunakan sebagai media pengambilan citra barcode yang akan dilakukan proses pengenalan, pembacaan, dan decoding barcode. Hal ini akan memperkaya fungsi dari webcam itu sendiri. Sebelumnya, topik sejenis sudah pernah dijadikan topik dalam Tugas Akhir di Institut Teknologi Telkom. Tugas Akhir tersebut berjudul Perancangan dan Implementasi Sistem Pembaca Barcode Berbasis Pengolahan Citra Digital. Pada Tugas Akhir tersebut, dilakukan pembacaan barcode dari beberapa produk toserba di Bandung. Sebagai media pengambilan citra digunakan kamera digital. Pada Tugas Akhir tersebut, decoder yang dirancang hanya sampai pada tahap penerjemahan gambar barcode ke kode binernya. Dengan kata lain, sistem yang ditawarkan belum selesai sepenuhnya. Hal inilah yang menjadi kelemahan dari sistem yang ditawarkan. Pada Tugas Akhir ini, akan dirancang encoder dan decoder barcode berbasis pengolahan citra digital yang akan mampu untuk menghasilkan barcode dan juga mampu membaca barcode sehingga mendapatkan kode informasi yang dimiliki barcode tersebut. Encoder berfungsi sebagai penghasil barcode sedangkan decoder berfungsi sebagai pembaca barcode.

4 Bab I Pendahuluan Tujuan dan Manfaat Tujuan dari Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut: Merancang dan merealisasikan encoder dan decoder barcode berbasis pengolahan citra digital. Menghitung tingkat keakurasian dan mengetahui performansi dari sistem yang dirancang terhadap jarak, rotasi barcode dan pergeseran kamera. Sedangkan manfaat yang diharapkan dari Tugas Akhir ini adalah: Hadirnya sistem pembaca barcode yang lebih efisien dan murah. Menambah fungsi dari kamera digital. 1.3 Rumusan Masalah Permasalahan yang menjadi objek penelitian pada Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut: 1. Bagaimana melakukan perancangan dan merealisasikan encoder barcode. 2. Bagaimana melakukan perancangan dan merealisasikan decoder barcode berbasis pengolahan citra digital dengan kamera digital sebagai media pengambilan citra. 3. Bagaimana keakurasian dan performansi sistem yang dirancang. 1.4 Batasan Masalah Agar dalam pengerjaan Tugas Akhir ini didapatkan hasil yang optimal, maka digunakan batasan masalah sebagai berikut: 1. Citra yang diproses merupakan citra berwarna dengan pengambilan citra menggunakan kamera digital Kodak C743 dengan spesifikasi 7,1 megapixel. 2. Citra yang diproses merupakan citra dengan format jpeg. 3. Hanya membahas barcode satu dimensi berjenis UPC-A. 4. Barcode yang dipakai adalah barcode yang dihasilkan oleh encoder barcode. 5. Simulasi dilakukan dengan menggunakan software Matlab Service Pack 3. Perancangan dan Implementasi Encoder dan Decoder Barcode Berbasis Pengolahan Citra Digital

5 Bab I Pendahuluan Metodologi Penelitian Metodologi yang digunakan dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut: 1. Studi Literatur Digunakan untuk mempelajari teori-teori dasar serta sebagai sarana pendukung dalam menganalisa permasalahan yang ada. 2. Perancangan Sistem Bertujuan untuk merancang sistem encoder dan decoder barcode berbasis pengolahan citra digital. 3. Implementasi Sistem Bertujuan untuk mengimplementasikan sistem yang sudah dirancang ke kondisi yang sebenarnya. 4. Pendefinisian Parameter yang Diperlukan Bertujuan untuk memahami parameter-parameter apa saja yang diperlukan dalam Tugas Akhir ini. 6. Pengujian Sistem Bertujuan untuk mengetahui performansi sitem yang dirancang berdasarkan parameter parameter yang sudah ditentukan. 7. Pengambilan Kesimpulan Bertujuan untuk merangkumkan hasil yang didapat dari penelitian terkait dengan tujuan penelitian. 1.6 Sistematika Penulisan Secara umum keseluruhan penelitian ini akan dibagi menjadi lima bab bahasan, ditambah dengan lampiran-lampiran dan daftar-daftar yang diperlukan. Penjelasan masing-masing bab adalah sebagai berikut: BAB 1 : PENDAHULUAN Bab ini membahas latar belakang masalah, maksud dan tujuan, batasan masalah, metoda penyelesaian masalah, dan sistematika penulisan yang digunakan dalam pembuatan tugas akhir. Perancangan dan Implementasi Encoder dan Decoder Barcode Berbasis Pengolahan Citra Digital

6 Powered by TCPDF ( Bab I Pendahuluan 4 BAB II BAB III BAB IV BAB V : DASAR TEORI Bab ini memaparkan teori-teori dasar yang mendukung dan menunjang dalam perancangan dan simulasi sistem encoder dan decoder barcode. : PERANCANGAN DAN IMPLEMENTASI SISTEM Bab ini menjelaskan proses perancangan dan implementasi sistem encodert dan decoder barcode berbasis pengolahan citra digital. : PENGUJIAN SISTEM DAN ANALISA Bab ini membahas pengujian sistem dan analisa terhadap hasil simulasi yang didapatkan. : KESIMPULAN DAN SARAN Bab ini membahas kesimpulan akhir tentang perancangan, implementasi, dan hasil pengujian sistem. Selain itu, bab ini juga membahas saran-saran yang membangun untuk pengembangan selanjutnya. Perancangan dan Implementasi Encoder dan Decoder Barcode Berbasis Pengolahan Citra Digital

7 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan Berdasarkan hasil pengujian dan analisa, dapat disimpulkan beberapa hal berikut ini: 1. Citra barcode dengan resolusi 30 x 95 akan mempunyai tingkat akurasi yang maksimal ketika pengambilan citra dilakukan pada jarak 10 cm. Citra barcode dengan resolusi 60 x 190 akan mempunyai tingkat akurasi yang maksimal ketika pengambilan citra dilakukan pada jarak 15 cm. Sedangkan Citra barcode dengan resolusi 90 x 285 akan mempunyai tingkat akurasi yang maksimal ketika pengambilan citra dilakukan pada jarak 15 cm. 2. Citra barcode yang memiliki sudut pada bidangnya akan mempunyai tingkat akurasi maksimal pada sudut perputaran antara 0 sampai 5. Sedangkan sistem tidak akan dapat bekerja maksimal pada sudut perputaran barcode lebih dari Citra barcode yang diambil dengan pemberian sudut geser pada kamera digital akan mempunyai tingkat akurasi maksimal pada sudut pergeseran antara 0 sampai 5. Sedangkan sistem akan tidak bekerja maksimal pada sudut pergeseran kamera lebih dari Cara pengambilan citra barcode akan berpengaruh pada tingkat akurasi yang diperoleh. Selain itu karakteristik yang dimiliki kamera digital juga akan mempengaruhi tingkat akurasi. 5. Metode Morfologi merupakan metode yang baik dalam pembacaan barcode dengan menggunakan kamera digital sebagai media pengambilan citra. 5.2 Saran Berikut ini adalah hal-hal yang disarankan penulis untuk dilakukan penelitian pada masa mendatang: 1. Sistem pembaca barcode yang bisa membaca lebih dari satu jenis barcode.

8 Powered by TCPDF ( Bab V Kesimpulan dan Saran Sistem pembaca barcode yang bisa diimplementasikan bukan saja pada kamera digital, tapi juga pada kamera digital handphone. 3. Sistem pembaca barcode yang bisa membaca dengan baik untuk citra barcode yang diputar pada bidangnya sampai 180 sekaligus mampu membaca citra barcode yang dihasilkan dari kamera yang digeser sampai Mencoba alternatif metode lain yang lebih optimal dalam memproses citra digital, khususnya citra barcode. Perancangan dan Implementasi Encoder dan Decoder Barcode Berbasis Pengolahan Citra Digital

9 Powered by TCPDF ( DAFTAR PUSTAKA [1] Agus Prijono & Marvin Ch. Wijaya, 2007, Pengolahan Citra Digital Menggunakan MatLAB Image Processing Toolbox, Informatika, Bandung. [2] Barcode Type Reference., 2006, didownload pada tanggal 21 Oktober [3] Gonzales, Rafael C., Richard E. Woods, 2001, Digital Image Processing. Prentice-Hall. [4] Gonzales, Rafael C., Richard E. Woods & Steven L. Eddins, 2004, Digital Image Processing Using MATLAB, Prentice-Hall. [5] Jain, A.K., Fundamental of Digital Image Processing. Prentice-Hall International Edition [6] Mengenal dan Mempelajari Barcode (Bagian 1), 2000, didownload tanggal 21 Oktober [7] diakses tanggal 21 Oktober [8] diakses tanggal 21 Oktober [9] diakses tanggal 21 Oktober [10] diakses tanggal 21 Oktober [11] diakses tanggal 21 Oktober [12] Sandberg, Kristian; Introduction to Image Processing in Matlab 1, orial diakses November [13] Watkins, Terry., 1999, What about barcodes and 666: The Mark of the Beast?. diakses tanggal 21 Oktober