BAB 4 IMPLEMENTASI DAN EVALUASI

Transkripsi

1 BAB 4 IMPLEMENTASI DAN EVALUASI 4.1 Spesifikasi Sistem dan Kebutuhan Sarana Spesifikasi yang terdapat pada sistem ini terbagi menjadi dua bagian, yaitu spesifikasi perangkat keras dan perangkat lunak yang digunakan untuk menjalankan sistem yang dirancang Spesifikasi Perangkat Keras Spesifikasi minimum perangkat keras yang dibutuhkan untuk menjalankan scanner objek tiga dimensi dengan LASER adalah: Komputer/PC dengan spesifikasi sebagai berikut: o Processor o Memory o Harddisk o VGA : Intel Pentium III, 600MHz : 384 MB : minimal ruang kosong 1 GB : GeForce 4 atau yang setara o Port Parallel dan port USB Spesifikasi Perangkat Lunak Spesifikasi perangkat lunak yang dibutuhkan untuk menjalankan scanner objek tiga dimensi dengan LASER adalah: Sistem Operasi : Windows XP Perangkat lunak : MATLAB

2 Data Hasil Percobaan Proses pemindaian objek dapat terpengaruh oleh sumber cahaya lain selain LASER, oleh karena itu, proses pemindaian harus dilakukan di ruangan yang gelap tanpa adanya cahaya yang kasat mata atau dapat juga dilakukan di ruangan yang terang (ada sumber cahaya) tetapi sistem LASER scanner harus ditutupi oleh kotak pelindung (chamber) untuk mencegah cahaya ruangan mengganggu proses pemindaian. Cahaya yang mendekati atau melampaui intensitas cahaya LASER akan menimbulkan noise yang merusak hasil rekonstruksi objek Pengujian Pengaruh Sensitivitas Terhadap Hasil Rekonstruksi Objek Pengujian berikut akan membandingkan pengaruh sensitivitas terhadap kualitas objek yang direkonstruksi. Sensitivitas adalah batas nilai mínimum dari intensitas warna merah yang akan dianggap sebagai bagian dari siluet oleh program rekonstruksi. Sensitivitas memiliki nilai mínimum 0 (warna hitam/gelap) dan nilai maksimum 255 (warna cahaya merah paling terang). Pada pengujian ini digunakan objek berupa wadah yang dipindai dengan sudut 15º dan sensitivitas yang diuji berkisar dari 5 sampai 245 dengan kenaikan 20 poin. Gambar 4.1 Foto objek wadah. Gambar 4.2 Objek rekonstruksi dengan sensitivitas 5.

3 51 Gambar 4.3 Objek rekonstruksi dengan sensitivitas 25. Gambar 4.4 Objek rekonstruksi dengan sensitivitas 45. Gambar 4.5 Objek rekonstruksi dengan sensitivitas 65. Gambar 4.6 Objek rekonstruksi dengan sensitivitas 85.

4 52 Gambar 4.7 Objek rekonstruksi dengan sensitivitas 105. Gambar 4.8 Objek rekonstruksi dengan sensitivitas 125. Gambar 4.9 Objek rekonstruksi dengan sensitivitas 145. Gambar 4.10 Objek rekonstruksi dengan sensitivitas 165. Gambar 4.11 Objek rekonstruksi dengan sensitivitas 185. Gambar 4.12 Objek rekonstruksi dengan sensitivitas 205.

5 53 Gambar 4.13 Objek rekonstruksi dengan sensitivitas 225. Gambar 4.14 Objek rekonstruksi dengan sensitivitas 245. Berdasarkan percobaan diatas dapat dilihat bahwa sensitivitas warna merah antara 5 65 menghasilkan objek rekonstruksi yang memiliki banyak noise. Hal ini terjadi karena banyaknya pixel gambar yang memiliki nilai intensitas yang lebih tinggi dari nilai sensitivitas yang ditentukan, akibatnya pixel yang berada diluar siluet akan ikut direkonstruksi dan menghasilkan noise yang menggangu. Pada sensitivitas 85 sampai 205, objek rekonstruksi yang dihasilkan hanya memiliki sedikit noise, yang artinya pixel warna pada gambar memiliki nilai intensitas warna merah yang berada setara atau lebih tinggi dari nilai sensitivitas. Pada sensitivitas 225 dan 245, objek rekonstruksi yang dihasilkan tidak terbentuk dengan sempurna (tidak utuh). Hal ini terjadi karena nilai sensitivitas sudah terlalu tinggi, sehingga hampir semua pixel gambar tidak memenuhi batas nilai sensitivitas. Nilai sensitivitas yang ideal sebaiknya adalah nilai intensitas warna merah yang berada pada daerah siluet.

6 54 Gambar 4.15 Siluet sinar LASER dari objek wadah. Gambar 4.16 Grafik intensitas warna merah dari gambar 4.15.

7 55 Grafik pada gambar 4.16 menunjukkan besar intensitas warna merah yang berasal dari foto di gambar Nilai intensitas yang ideal dari grafik diatas adalah karena nilai tersebut adalah nilai nominal yang mewakili siluet. Grafik intensitas sangat dipengaruhi oleh tingkat kecerahan dari sinar LASER dan konfigurasi contrast, brightness, dan gamma pada webcam. Pada sistem LASER scanner, konfigurasi webcam diatur pada keadaan standarnya (default), dengan menonaktifkan semua pengaturan otomatis Pengujian Gambar Rekonstruksi Berdasarkan Perbedaan Sudut dan FPS Pada proses pengujian ini objek hasil rekonstruksi akan dibandingkan dengan objek yang sebenarnya, objek akan dibandingkan dengan setiap objek rekonstruksi yang dipindai dengan sudut antara 15 o - 55 o, dengan perbedaan sudut 5 o. Kemudian masingmasing objek akan dibandingkan pengaruhnya terhadap objek yang direkonstruksi ketika menggunakan FPS (Frame Per Second) yang berbeda. Objek 1-Rekonstruksi Objek Guci Tabel 4.1 Dimensi guci. Objek Panjang (cm) Lebar (cm) Tinggi (cm) Guci 17,5 9,5 16,5

8 56 Gambar 4.17 Objek Guci. Gambar 4.18 Objek guci pada sudut 15 0, frame rate 5 FPS. Gambar 4.19 Objek guci pada sudut 15 0, frame rate 15 FPS.

9 57 Gambar 4.20 Objek guci pada sudut 20 0, frame rate 5 FPS. Gambar 4.21 Objek guci pada sudut 20 0, frame rate 15 FPS. Gambar 4.22 Objek guci pada sudut 25 0, frame rate 5 FPS. Gambar 4.23 Objek guci pada sudut 25 0, frame rate 15 FPS. Gambar 4.24 Objek guci pada sudut 30 0, frame rate 5 FPS. Gambar 4.25 Objek guci pada sudut 30 0, frame rate 15 FPS.

10 58 Gambar 4.26 Objek guci pada sudut 35 0, frame rate 5 FPS. Gambar 4.27 Objek guci pada sudut 35 0, frame rate 15 FPS. Gambar 4.28 Objek guci pada sudut 40 0, frame rate 5 FPS. Gambar 4.29 Objek guci pada sudut 40 0, frame rate 15 FPS. Gambar 4.30 Objek guci pada sudut 45 0, frame rate 5 FPS. Gambar 4.31 Objek guci pada sudut 45 0, frame rate 15 FPS.

11 59 Gambar 4.32 Objek guci pada sudut 50 0, frame rate 5 FPS. Gambar 4.33 Objek guci pada sudut 50 0, frame rate 15 FPS. Gambar 4.34 Objek guci pada sudut 55 0, frame rate 5 FPS. Gambar 4.35 Objek guci pada sudut 55 0, frame rate 15 FPS. Dari hasil pengamatan guci tanah liat terlihat bahwa: Objek yang dipindai ini memiliki warna permukan yang sebagian besar di dominasi oleh warna merah dan memiliki warna lain pada bagian reliefnya, serta berbahan keramik. Objek ini dapat dipindai dengan baik karena permukaan objek dapat memantulkan sinar LASER dengan baik. Relief berbentuk orang pada permukaan guci terlihat sangat jelas pada sudut berapapun (15º -55º), asalkan ukuran frame rate yang digunakan saat proses

12 60 capture adalah 15 FPS. Pada frame rate yang rendah (5 FPS), bentuk relief sulit dikenali. Lapisan permukaan hasil rekonstruksi terlihat paling sempurna (luas) pada sudut yang kecil yaitu sudut antara 15º - 20º. Dimensi objek hasil rekonstruksi terlihat paling menyerupai objek asli pada sudut 25º - 30º. Semakin besar sudut webcam, semakin banyak pula informasi sinar LASER yang hilang. Hal ini ditunjukkan dari permukaan guci yang semakin berlubang pada sudut yang besar. Objek 2- Rekonstruksi Botol Bedak Bayi Tabel 4.2 Dimensi botol bedak bayi. Objek Panjang (cm) Lebar (cm) Tinggi (cm) Botol bedak bayi ,5 Gambar 4.36 Objek botol bedak bayi.

13 61 Gambar 4.37 Objek botol pada sudut 15 0, frame rate 5 FPS. Gambar 4.38 Objek botol pada sudut 15 0, frame rate 15 FPS. Gambar 4.39 Objek botol pada sudut 20 0, frame rate 5 FPS. Gambar 4.40 Objek botol pada sudut 20 0, frame rate 15 FPS. Gambar 4.41 Objek botol pada sudut 25 0, frame rate 5 FPS. Gambar 4.42 Objek botol pada sudut 25 0, frame rate 15 FPS.

14 62 Gambar 4.43 Objek botol pada sudut 30 0, frame rate 5 FPS. Gambar 4.44 Objek botol pada sudut 30 0, frame rate 15 FPS. Gambar 4.45 Objek botol pada sudut 35 0, frame rate 5 FPS. Gambar 4.46 Objek botol pada sudut 35 0, frame rate 15 FPS. Gambar 4.47 Objek botol pada sudut 40 0, frame rate 5 FPS. Gambar 4.48 Objek botol pada sudut 40 0, frame rate 15 FPS.

15 63 Gambar 4.49 Objek botol pada sudut 45 0, frame rate 5 FPS. Gambar 4.50 Objek botol pada sudut 45 0, frame rate 15 FPS. Gambar 4.51 Objek botol pada sudut 50 0, frame rate 5 FPS. Gambar 4.52 Objek botol pada sudut 50 0, frame rate 15 FPS. Gambar 4.53 Objek botol pada sudut 55 0, frame rate 5 FPS. Gambar 4.54 Objek botol pada sudut 55 0, frame rate 15 FPS.

16 64 Dari hasil pengamatan botol bedak bayi terlihat bahwa: Objek yang dipindai ini memiliki warna putih dan berbahan plastik, sehingga objek ini dapat dipindai dengan baik. Tulisan BABY POWDER dibagian depan botol bedak terlihat tidak jelas pada sudut berapapun, hal ini terjadi karena tulisan berwarna gelap sehingga menyerap cahaya. Tulisan-tulisan kecil pada bagian belakang permukaan botol juga tidak terlihat dengan jelas, hanya berupa garis-garis samar-samar. Detail permukaan botol bedak terlihat paling jelas pada sudut yang kecil yaitu mulai dari sudut 15º dan masih tetap jelas sampai sudut 35º. Dimensi botol bedak terlihat paling menyerupai bentuk aslinya pada sudut 30º dan 35º. Semakin besar sudut webcam, semakin banyak pula informasi cahaya LASER yang hilang. Hal ini dapat dilihat dari hasil rekonstruksi, dimana pada sudut 40º- 55º bentuk permukaan botol menjadi semakin berlubang. Objek 3-Rekonstruksi Boneka Bebek Tabel 4.3 Dimensi boneka bebek. Objek Panjang (cm) Lebar (cm) Tinggi (cm) Boneka Bebek 6 6 9

17 65 Gambar 4.55 Objek Boneka bebek. Gambar 4.56 Objek boneka bebek pada sudut 15 o, frame rate 5 FPS. Gambar 4.57 Objek boneka bebek pada sudut 15 o, frame rate 15 FPS. Gambar 4.58 Objek boneka bebek pada sudut 20 o, frame rate 5 FPS. Gambar 4.59 Objek boneka bebek pada sudut 20 o, frame rate 15 FPS.

18 66 Gambar 4.60 Objek boneka bebek pada sudut 25 o, frame rate 5 FPS. Gambar 4.61 Objek boneka bebek pada sudut 25 o, frame rate 15 FPS. Gambar 4.62 Objek boneka bebek pada sudut 30 o, frame rate 5 FPS. Gambar 4.63 Objek boneka bebek pada sudut 30 o, frame rate 15 FPS. Gambar 4.64 Objek boneka bebek pada sudut 35 o, frame rate 5 FPS. Gambar 4.65 Objek boneka bebek pada sudut 35 o, frame rate 15 FPS.

19 67 Gambar 4.66 Objek boneka bebek pada sudut 40 o, frame rate 5 FPS. Gambar 4.67 Objek boneka bebek pada sudut 40 o, frame rate 15 FPS. Gambar 4.68 Objek boneka bebek pada sudut 45 o, frame rate 5 FPS. Gambar 4.69 Objek boneka bebek pada sudut 45 o, frame rate 15 FPS. Gambar 4.70 Objek boneka bebek pada sudut 50 o, frame rate 5 FPS. Gambar 4.71 Objek boneka bebek pada sudut 50 o, frame rate 15 FPS.

20 68 Gambar 4.72 Objek boneka bebek pada sudut 55 o, frame rate 5 FPS. Gambar 4.73 Objek boneka bebek pada sudut 55 o, frame rate 15 FPS. Dari hasil pengamatan boneka bebek terlihat bahwa: Objek yang dipindai ini berbahan karet dan memiliki warna permukaan yang sebagian besar didominasi oleh warna putih dan biru. Objek ini dapat dipindai dengan cukup baik, akan tetapi pada bagian atas tidak dapat direkonstruksi secara sempurna karena bentuk yang tidak geometris. Dimensi boneka bebek terlihat semakin menyerupai objek aslinya pada sudut yang semakin besar. Pada sudut 15º bentuk kepala bebek tidak terlihat bulat, melainkan berbentuk tabung, perubahan bentuk kepala akan semakin bagus (menyerupai asli) pada sudut yang semakin besar. Objek 4 - Rekonstruksi Tempat Alat Tulis Tabel 4.4 Dimensi tempat alat tulis. Objek Panjang (cm) Lebar (cm) Tinggi (cm) Tempat alat tulis

21 69 Gambar 4.74 Objek tempat alat tulis. (a) (b) Gambar 4.75 Objek tempat alat tulis pada sudut 15 o ; (a) frame rate 5 FPS, (b) frame rate 15 FPS. (a) (b) Gambar 4.76 Objek tempat alat tulis pada sudut 20 o ; (a) frame rate 5 FPS, (b) frame rate 15 FPS.

22 70 (a) (b) (a) (b) Gambar 4.77 Objek tempat alat tulis pada sudut 25 o ; (a) frame rate 5 FPS, (b) frame rate 15 FPS. Gambar 4.78 Objek tempat alat tulis pada sudut 30 o ; (a) frame rate 5 FPS, (b) frame rate 15 FPS. (a) (b) Gambar 4.79 Objek tempat alat tulis pada sudut 35 o ; (a) frame rate 5 FPS, (b) frame rate 15 FPS. (a) (b) Gambar 4.80 Objek tempat alat tulis pada sudut 40 o ; (a) frame rate 5 FPS, (b) frame rate 15 FPS.

23 71 (a) (b) (a) (b) Gambar 4.81 Objek tempat alat tulis pada sudut 45 o ; (a) frame rate 5 FPS, (b) frame rate 15 FPS. Gambar 4.82 Objek tempat alat tulis pada sudut 50 o ; (a) frame rate 5 FPS, (b) frame rate 15 FPS. (a) (b) Gambar 4.83 Objek tempat alat tulis pada sudut 55 o ; (a) frame rate 5 FPS, (b) frame rate 15 FPS.

24 72 Dari hasil pengamatan botol bedak bayi terlihat bahwa: Objek yang dipindai memiliki bahan keramik, warna objek ini didominasi oleh warna coklat dan hitam pada bagian tengahnya. Objek ini dapat dipindai dengan baik pada permukaan yang berwarna coklat maupun hitam. Bagian warna hitam tidak merefleksikan cahaya LASER seperti yang terjadi pada tulisan di objek botol bedak bayi. Pengaruh sudut webcam tidak menghasilkan perbedaan yang signifikan terhadap hasil rekonstruksi. Hal ini dapat dilihat dari relief permukaan objek hasil rekonstruksi pada sudut 15 o sampai 55 o yang relatif sama. Bagian objek yang berlubang masih dapat dipindai dan direkonstruksi, akan tetapi bagian lubang tersebut tidak dapat direkonstruksi secara sempurna. Dari empat objek yang telah discan, terlihat bahwa pengaruh variasi sudut webcam akan menghasilkan bentuk rekonstruksi yang berbeda tergantung pada bentuk setiap objeknya. Gambar (a) Pemindaian botol bedak dengan sudut 15 o tampak atas. (b) pemindaian botol bedak dengan sudut 55 o tampak atas.

25 73 Gambar (a) Pemindaian tempat alat tulis dengan sudut 15 o tampak atas. (b) pemindaian tempat alat tulis dengan sudut 55 o tampak atas. Pada pemindaian botol bedak digambar 4.84b, sudut yang terlalu besar akan menyebabkan pandangan webcam terhalang oleh bagian permukaan dari objek itu sendiri, sedangkan pada sudut yang kecil, sinar LASER akan terpantul dan dapat tertangkap oleh webcam. Hal ini terbukti dari percobaan pada objek 2 botol bedak bayi dimana objek hasil rekonstruksi pada sudut 45 o -55 o terbentuk dengan tidak sempurna. Pada pemindaian tempat alat tulis digambar 4.85, sudut antara 15 o 55 o masih dapat memantulkan sinar LASER ke webcam, hal ini terbukti dari percobaan pada objek 4 tempat alat tulis, dimana pada semua sudut yang dicoba (15 o -55 o ), hasil rekonstruksi objek bisa terbentuk dengan normal tanpa ada noise atau perubahan bentuk yang signifikan.

26 Pengujian Berdasarkan Waktu Pemrosesan, Bahan dan Waktu yang Digunakan Pengujian berikut ini adalah perhitungan jumlah waktu yang digunakan pada saat menguji percobaan 4.2.1, berikut dengan jumlah gambar, bahan dan warna objek. Gambar 4.86 Perbandingan waktu capture pada 5 FPS.

27 75 Gambar 4.87 Perbandingan waktu capture pada 15 FPS. Gambar 4.88 Perbandingan waktu ekstrak pada 5 FPS.

28 76 Gambar 4.89 Perbandingan waktu ekstrak pada 15 FPS. Gambar 4.90 Perbandingan waktu rekonstruksi pada 5 FPS.

29 77 Gambar 4.91 Perbandingan waktu rekonstruksi pada 15 FPS. Dari data grafik diatas maka dapat dilakukan analisa : Waktu capture pada sebuah objek. Rata-rata waktu capture (perekaman) objek oleh webcam berdasarkan grafik pada gambar 4.86 dan 4.87 adalah 50 detik, waktu ini ditentukan oleh lama rotasi platter (piringan landasan objek). Waktu capture yang kadang berubah-ubah bisa terjadi karena kecepatan putaran motor stepper yang memutar platter yang tidak stabil, deviasi waktu yang disebabkan oleh putaran platter hanya berkisar 1 2 detik. Waktu pemrosesan ekstraksi video. Waktu ekstraksi ditentukan oleh ukuran frame rate dari video hasil capture. Semakin besar frame rate, maka semakin lama proses ekstraksi karena jumlah

30 78 gambar (frame) menjadi lebih banyak yang dapat dilihat pada grafik gambar 4.88 dengan besar 5 FPS dan gambar 4.89 dengan besar 15 FPS. Waktu proses rekonstruksi gambar menjadi objek tiga dimensi. Waktu yang diperlukan untuk merekonstruksi objek agar menjadi objek tiga dimensi sangat dipengaruhi oleh jumlah frame/gambar yang dihasilkan, semakin banyak gambar yang dihasilkan maka akan menyebabkan makin lama waktu yang diperlukan untuk merekonstruksi gambar menjadi objek tiga dimensi yang dapat dilihat pada grafik gambar Gambar 4.92 Perbedaan jumlah gambar pada saat 5 FPS

31 79 Gambar 4.93 Perbedaan jumlah gambar pada saat 15 FPS Dari kedua grafik diatas dapat diberikan analisa sebagai berikut : Ukuran frame rate dari perekaman video. Ukuran frame rate mempengaruhi jumlah gambar yang dihasilkan dari proses ekstraksi video. Pada frame rate yang kecil (5 FPS), jumlah gambar lebih sedikit jika dibandingkan dengan jumlah gambar hasil ekstraksi dari video ber-frame rate lebih besar (15 FPS). Jumlah frame (gambar) yang dihasilkan dari proses ekstraksi video. Jumlah frame (gambar) yang dihasilkan dari proses ekstraksi video berpengaruh pada detail permukaan objek hasil rekonstruksi. Semakin banyak gambar, semakin detail pula permukaan objek yang dihasilkan.