BAB IV ANALISA DAN PERANCANGAN

Transkripsi

1 BAB IV ANALISA DAN PERANCANGAN 4.. Analisa Penelitian ini terdiri dari analisa kebutuhan data dan analisa proses identifikasi watermark untuk mendeteksi ada atau tidaknya watermark pada citra uang kertas yang akan di identifikasi. Pada proses identifikasi watermark terdiri dari (tiga) tahap yaitu tahap preprocessing, processing, dan postprocessing. Keluaran dari identifikasi watermark yaitu untuk mengetahui apakah citra yang akan di identifikasi adalah citra uang dengan watermark terdeteksi atau tidak terdeteksi Kebutuhan Data Data yang akan digunakan pada penelitian ini adalah citra uang rupiah dengan spesifikasi sebagai berikut :. Citra yang digunakan dalam ekstensi.*jpg.. Jumlah citra pelatihan awal didalam database sebanyak 60 (enam puluh) citra, yang terdiri dari : - 0 (sepuluh) citra uang dengan watermark pecahan Rp.00,000,- - 0 (sepuluh) citra uang tanpa watermark pecahan Rp.00,000,- - 0 (sepuluh) citra uang dengan watermark pecahan Rp.50,000,- - 0 (sepuluh) citra uang tanpa watermark pecahan Rp.50,000,- - 0 (sepuluh) citra uang dengan watermark pecahan Rp.0,000,- - 0 (sepuluh) citra uang tanpa watermark pecahan Rp.0,000,-. Citra pelatihan diambil secara acak sebanyak 0 (sepuluh) citra dari database Proses Identifikasi Watermark Uang Kertas Rupiah Proses yang akan dilakukan pada sistem ini dibagi menjadi (tiga) tahapan proses yaitu preprocessing, processing, postprocessing. Tahapan ini saling berhubungan. Proses awal yang akan dilakukan adalah preprocessing selanjutnya hasil dari preprocessing akan digunakan untuk diproses pada tahapan

2 processing. Setelah tahap processing dilaksanakan maka dilakukan proses postprocessing. Berikut merupakan rincian dari tahapan-tahapan proses tersebut Preprocessing a. Cropping Pada tahap awal terhadap citra uang yaitu proses pemotongan citra pada bagian watermark. Cropping dilakukan dengan fungsi yang terdapat pada matlab yaitu imcrop. Adapun batasan matriks titik sudut crop (x,y,a,b) yaitu : (76, 4, 797, 09). Gambar 4. adalah proses pemotongan citra. Gambar 4. Diagram Alir (flowchart) Cropping b. Negasi Setelah dilakukan tahap cropping citra maka dilakukan proses negasi untuk mendapatkan citra negatives. Dengan tujuan agar lebih memperjelas objek watermark sebagai ciri uji penelitian. Cara mengubah gambar menjadi citra negatives dengan menggunakan rumus.. Gambar 4. merupakan flowchart mengubah gambar menjadi citra negatives. IV-

3 Gambar 4. Diagram Alir (flowchart) Konversi ke Citra Negatives c. Grayscaling Selanjutnya, setelah tahapan mengubah gambar menjadi citra negatives, tahapan selanjutnya adalah mengubah gambar menjadi citra abu-abu (grayscale), hal ini bertujuan untuk menyederhanakan pemrosesan terhadap objek gambar, karena pada gambar berwarna pada tiap pixel terdapat tiga lapisan warna yaitu RED, GREEN dan BLUE sedangkan pada gambar keabu-abuan setiap pixel hanya diwakili oleh satu tingkatan keabuan. Untuk melakukan proses grayscaling ini dapat dilakukan dengan dengan mengambil nilai rata-rata R, G dan B. Namun dengan matlab, hal tersebut dapat dilakukan dengan fungsi yang terdapat pada matlab yaitu rgbgray. Gambar 4. merupakan flowchart mengubah gambar menjadi citra grayscale. IV-

4 Gambar 4. Diagram Alir (flowchart) Konversi ke Citra Grayscale 4... Processing a. Kernel Principal Component Analysis (KPCA) Setelah preprocessing dilakukan maka citra input menjadi citra grayscale, selanjutnya akan diproses menggunakan metode reduksi dimensi kernel principal component analysis (KPCA). Hasil akhir dari metode KPCA yaitu nilai mean principal component (PC). Adapun algoritma metode KPCA yaitu yang dijelaskan selengkapnya pada BAB II. b. Contoh Perhitungan KPCA Misalkan matriks A, B adalah citra uang dengan watermark, matriks C, D adalah citra uang tanpa watermark, dan matriks X adalah citra uji Citra uji Citra uang dengan watermark Citra uang tanpa watermark IV-4

5 . Pelatihan a. Citra Uang Dengan Watermark Citra uang dengan watermark - Ubah matriks A dan B menjadi Matriks Baris A B - Kumpulan Matriks Citra Pelatihan Kemudian matriks A dan B yang mewakili citra uang dengan watermark dikumpulkan dalam satu matriks baru. A B - Menghitung Mean Citra Pelatihan Diketahui : Selanjutnya menghitung nilai mean kolom citra pelatihan, nilai mean citra pelatihan ini nantinya berguna pada saat pengujian Kernelisasi matriks citra pelatihan Diketahui : IV-5

6 Ket : baris ke- matriks baris ke- matriks kolom ke- matriks kolom ke- matriks Kemudian lakukan kernelisasi matriks citra pelatihan dengan menggunakan rumus.5, sehingga didapatlah :, , Centering matriks kernel Diketahui :, _ _ _ _ Kemudian lakukan centering matriks kernel dengan menggunakan rumus.9 IV-6

7 , , Untuk mempermudah komputasi, bilangan bernilai negatif dihilangkan, sehingga :, Menghitung nilai eigenvalue dan eigenvector Diketahui : 5 0, 0 6 Kemudian menghitung nilai eigenvalue dan eigenvector dengan menggunakan rumus.0, sehingga didapatlah : b. Citra Uang Tanpa Watermark Citra uang tanpa watermark - Ubah matriks C dan D menjadi Matriks Baris C 5 5 D 5 - Kumpulan Matriks Citra Pelatihan Kemudian matriks C dan D yang mewakili citra uang tanpa watermark dikumpulkan dalam satu matriks baru. C 5 5 D 5 - Menghitung Mean Citra Pelatihan Diketahui : IV-7

8 Selanjutnya menghitung nilai mean kolom citra pelatihan, nilai mean citra pelatihan ini nantinya berguna pada saat pengujian Kernelisasi matriks citra pelatihan Diketahui : Ket : baris ke- matriks baris ke- matriks kolom ke- matriks kolom ke- matriks Kemudian lakukan kernelisasi matriks citra pelatihan dengan menggunakan rumus.5, sehingga didapatlah :, , IV-8

9 - Centering matriks kernel Diketahui :, _ _ _ _ Kemudian lakukan centering matriks kernel dengan menggunakan rumus.9, , Untuk mempermudah komputasi, bilangan bernilai negatif dihilangkan, sehingga :, Menghitung nilai eigenvalue dan eigenvector Diketahui : 0 88, 88 0 Kemudian menghitung nilai eigenvalue dan eigenvector dengan menggunakan rumus.0, sehingga didapatlah : Setelah melakukan pelatihan maka didapatlah nilai eigenvector nantinya akan berguna pada proses pengujian. IV-9

10 . Pengujian Citra X adalah citra yang akan di uji apakah citra terdapat watermark atau tidak. Citra uji - Ubah matriks X menjadi matriks baris - Menghitung Matriks Citra Uji Diketahui : Nilai dan didapat dari hasil proses pelatihan sebelumnya Kemudian kurangi matriks X dengan juga matriks X dengan dan kurangi Kernelisasi matriks Diketahui : Matriks A, B, C, dan D telah didefinisikan sebelumnya. Yaitu : A B C 5 5 D Kemudian lakukan kernelisasi matriks dengan menggunakan rumus.5. IV-0

11 , ,.5 4 dibulatkan menjadi, , 4, +, Centering matriks kernel Diketahui :, , Kemudian lakukan centering matriks kernel dengan menggunakan rumus.9. sehingga diperoleh, 4, yang diambil hanya bilangan yang bernilai positif, sehingga, 0, , yang diambil hanya bilangan yang bernilai positif, sehingga, 0 56 IV-

12 - Menghitung mean principal component (PC) Diketahui : Nilai eigenvector (v) yang telah didapat pada proses pelatihan. yaitu 4...Post-processing , 0, 0 56 Kemudian menghitung nilai principal component (PC) dengan menggunakan rumus., sehingga diperoleh Setelah didapatnya nilai dan berlanjut pada tahap post prosessing., kemudian proses perhitungan pengujian Setelah proses Kernel Principal Component Analysis (KPCA) akan didapat nilai dari mean principal component (PC) untuk pelatihan terhadap citra uang dengan watermark dan uang tanpa watermark. Kemudian dilakukan perbandingan antara mean principal component (PC) watermark dengan mean principal component (PC) tanpa watermark, dengan ketentuan jika mean principal component (PC) watermark lebih kecil dari mean principal component (PC) tanpa watermark maka keluarannya yaitu pada citra uji watermark terdeteksi, jika tidak maka keluarannya yaitu pada citra uji watermark tidak terdeteksi. Berdasarkan IV-

13 contoh perhitungan 4...b perbandingan mean principal component (PC) sebagai berikut : Diketahui : Kemudian lakukan perbandingan terhadap dengan. 0.5 < 09, maka pada citra X adalah citra uang dengan watermark terdeteksi Gambaran Umum Sistem Gambar 4.4 menjelaskan tentang langkah-langkah (alur) jalannya sistem yang akan dibangun pada penelitian ini. Terdapat (dua) proses yang dilakukan pada sistem yang akan dibangun pada penelitian ini yaitu :. Pelatihan, yang menggambarkan proses citra pelatihan dengan keluaran berupa nilai mean citra pelatihan dan nilai eigenvector pelatihan yang berguna pada proses selanjutnya. Gambar 4.4 menggambarkan proses menghitung nilai mean dan eigenvector citra pelatihan. Gambar 4.4 Diagram Alir (flowchart) Pelatihan IV-

14 Gambar 4.4 Diagram Alir (flowchart) Pelatihan (lanjutan). Pengujian, yang menggambarkan proses pengujian citra baru terhadap citra pelatihan yang diambil secara acak sebanyak 0 (sepuluh citra) dari database. Adapun proses pengujian menghasilkan keluaran berupa nilai mean principal component (PC) dan kemudian dilakukan perbandingan antara nilai mean PC watermark dengan tanpa watermark. Gambar 4.5 merupakan proses pengujian terhadap citra uji. Gambar 4.5 Diagram Alir (flowchart) Pengujian IV-4

15 Gambar 4.5 Diagram Alir (flowchart) Pengujian (lanjutan) IV-5

16 4.. Perancangan 4.. Perancangan Struktur Menu Perancangan struktur menu adalah tahap merancang menu-menu yang dapat digunakan pengguna untuk menjalankan sistem, sehingga dapat memudahkan pengguna dalam memilih proses yang akan dijalankannya. Gambar 4.5 merupakan rancangan struktur menu sistem. Gambar 4.6 Rancangan Struktur Menu 4... Perancangan Antarmuka Antarmuka merupakan alat komunikasi antara user dan sistem, agar sistem lebih mudah dan bisa dipergunakan oleh user. Berikut antarmuka sistem identifikasi watermark uang kertas rupiah. Rancangan antarmuka sistem, akan dibuat 4 (empat) buah antarmuka yakni antarmuka jendela utama, jendela database, antarmuka jendela identifikasi, dan antarmuka jendela bantuan Rancangan Menu Utama Rancangan antarmuka jendela utama ini terdiri atas 4 (empat) menu yaitu menu database dengan submenu tambah citra, identifikasi, bantuan, dan keluar. Kemudian ditambahkan juga informasi tentang sistem. Berikut ini adalah rancangan dari tampilan jendela utama pada sistem identifikasi watermark uang kertas rupiah ini : IV-6

17 Gambar 4.7 Rancangan Menu Utama Tabel 4. Keterangan Jendela Utama No Nama Jenis Keterangan Panel_tentang Panel Panel yang berisikan tentang system Database Menu Bar Menu untuk tambah citra database Identifikasi Menu Bar Menu untuk identifikasi terhadap citra uang 4 Bantuan Menu Bar Menu untuk membantu cara penggunaan 5 Keluar Menu Bar Menu untuk keluar system 6 Judul Static Text Judul system 7 Judul Static Text Berisikan tentang pembuat system 8 Judul Static Text Berisikan tentang dosen pembimbing tugas akhir 9 Judul4 Static Text Berisikan tentang dosen penguji tugas akhir 0 Judul5 Static Text Berisikan tentang universitas IV-7

18 4... Rancangan Menu Database Rancangan antarmuka database terdiri atas (tiga) panel. Adapun rincian panel sebagai berikut :. Panel, terdapat 5 (lima) tombol yaitu tombol buka gambar yangberfungsi untuk membuka gambar pada direktori tertentu, tombol praproses yang berfungsi untuk menjalankan tahapan preprocessing, tombol detail yang berfungsi untuk menampilkan detail gambar tahapan preprocessing (cropping, negasi, dan grayscaling), dan tombol simpan yang berfungsi untuk menyimpan gambar kedalam database. - Tombol bersih, berfungsi untuk mengosongkan hasil kerja.. Panel, terdapat axes untuk menampilkan gambar pada GUI.. Panel, terdapat 4 (empat) axes untuk menampilkan detail gambar tahapan preprocessing (cropping, negasi, dan grayscaling). Berikut ini adalah rancangan dari tampilan jendela database. Tambah Citra -- X Direktori BUKA GAMBAR PRAPROSES DETAIL SIMPAN BERSIH Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar 4.8 Rancangan Menu Database IV-8

19 Tabel 4. Keterangan Menu Database No Nama Jenis Keterangan Panel Panel Panel untuk citra input Temp Static Text Berisikan direktori citra Buka_button Button Tombol untuk input citra dari direktori 4 Praproses_button Button Tombol untuk melakukan praproses terhadap citra input 5 Detail_button Button Tombol untuk menampilkan rincian tahapan praproses. 5 Simpan_button Button Tombol untuk input citra dari direktori 6 Bersih_button Button Tombol untuk melakukan pengosongan terhadap semua menu 7 Panel Panel Berisikan axes untuk menampilkan gambar 8 Gambar Axes Axes untuk menampilkan citra ke GUI 9 Panel Panel Berisikan axes untuk menampilkan gambar hasil praproses secara rinci. 0 Citra_dengan watermark Axes Axes untuk menampilkan citra dengan watermark ke GUI Citra_crop Axes Axes untuk menampilkan citra cropping ke GUI Citra_negatives Axes Axes untuk menampilkan citra negatives ke GUI Citra_grayscale Axes Axes untuk menampilkan citra grayscale ke GUI 4... Rancangan Menu Identifikasi Rancangan antarmuka identifikasi ini terdiri atas (dua) panel utama. Adapaun rincian panel yaitu :. Panel, merupakan rincian data pelatihan yang terdiri dari : - Panel pecahan uang (Rp ,-, Rp ,-, dan Rp.0.000,-) IV-9

20 - Panel jumlah database. - Panel rincian acak citra pelatihan dengan watermark - Panel rincian acak citra pelatihan tanpa watermark.. Panel, merupakan rincian pengujian yang terdiri dari : - Panel citra input - Panel hasil identifikasi. Berikut ini adalah rancangan antarmuka pengujian : Identifikasi -- X Rp ,- Rp ,- Rp.0.000,- Citra Uang (Watermark) Citra Uang (Tanpa Watermark) BUKA GAMBAR PRAPROSES IDENTIFIKASI SIMPAN BERSIH Rincian Acak Pelatihan Uang (Watermark) Rincian Acak Pelatihan Uang (Tanpa Watermark) Citra ke- Citra ke : Citra ke- Citra ke : Citra ke- Citra ke : Citra ke-4 Citra ke : Citra ke-5 Citra ke : Citra ke-6 Citra ke : Citra ke-7 Citra ke : Citra ke-8 Citra ke : Citra ke-9 Citra ke : Citra ke-0 Citra ke : Citra ke- Citra ke : Citra ke- Citra ke : Citra ke- Citra ke : Citra ke-4 Citra ke : Citra ke-5 Citra ke : Citra ke-6 Citra ke : Citra ke-7 Citra ke : Citra ke-8 Citra ke : Citra ke-9 Citra ke : Citra ke-0 Citra ke : Gambar Mean PC Watermark Mean PC Tanpa Watermark Keterangan Gambar 4.9 Rancangan Menu Identifikasi Tabel 4. Keterangan Jendela Identifikasi No Nama Jenis Keterangan Panel Panel Berisikan rincian proses identifikasi Panel Panel Berisikan rincian pelatihan Panel Panel Berisi rincian pengujian 4 Panel4 Panel Berisikan jenis mata uang yang akan dipilih Panel5 Panel Berisikan rincian jumlah citra pelatihan IV-0

21 Tabel 4. Keterangan Jendela Identifikasi (lanjutan) No Nama Jenis Keterangan 4 Panel6 Panel Berisikan rincian acak citra pelatihan 5 Panel7 Panel Berisikan rincian nilai acak citra pelatihan uang dengan watermark 6 Panel8 Panel Berisikan rincian nilai acak citra pelatihan uang tanpa watermark 7 Panel9 Panel Berisikan rincian citra input 8 Panel0 Panel Berisikan rincian hasil identifikasi citra input 9 Radiobutton Radiobutton Radiobutton untuk citra pelatihan uang seratus ribu 0 Radiobutton Radiobutton Radiobutton untuk citra pelatihan uang lima puluh ribu Radiobutton Radiobutton Radiobutton untuk citra pelatihan uang dua puluh ribu Text Static Text Berisikan judul citra uang dengan watermark Text Static Text Berisikan judul citra uang tanpa watermark 4 Temp_dengan Edit Text Berisikan jumlah citra uang dengan watermark watermark 5 Temp_tanpa Edit Text Berisikan jumlah citra uang tanpa watermark watermark 6 Text Static Text Berisikan judul citra acak uang dengan watermark ke- 7 Text4 Static Text Berisikan judul citra acak uang dengan watermark ke- 8 Text5 Static Text Berisikan judul citra acak uang dengan watermark ke- IV-

22 Tabel 4. Keterangan Jendela Identifikasi (lanjutan) No Nama Jenis Keterangan 9 Text6 Static Text Berisikan judul citra acak uang dengan watermark ke-4 0 Text7 Static Text Berisikan judul citra acak uang dengan watermark ke-5 Text8 Static Text Berisikan judul citra acak uang dengan watermark ke-6 Text9 Static Text Berisikan judul citra acak uang dengan watermark ke-7 Text0 Static Text Berisikan judul citra acak uang dengan watermark ke-8 4 Text Static Text Berisikan judul citra acak uang dengan watermark ke-9 5 Text Static Text Berisikan judul citra acak uang dengan watermark ke-0 6 Text Static Text Berisikan judul citra acak uang tanpa watermark ke- 7 Text4 Static Text Berisikan judul citra acak uang tanpa watermark ke- 8 Text5 Static Text Berisikan judul citra acak uang tanpa watermark ke- 9 Text6 Static Text Berisikan judul citra acak uang tanpa watermark ke-4 0 Text7 Static Text Berisikan judul citra acak uang tanpa watermark ke-5 Text8 Static Text Berisikan judul citra acak uang tanpa watermark ke-6 Text9 Static Text Berisikan judul citra acak uang tanpa watermark ke-7 IV-

23 Tabel 4. Keterangan Jendela Identifikasi (lanjutan) No Nama Jenis Keterangan Text0 Static Text Berisikan judul citra acak uang tanpa watermark ke-8 4 Text Static Text Berisikan judul citra acak uang tanpa watermark ke-9 5 Text Static Text Berisikan judul citra acak uang tanpa watermark ke-0 6 Acak Edit Text Berisikan nilai citra acak uang dengan watermark ke- 7 Acak Edit Text Berisikan nilai citra acak uang dengan watermark ke- 8 Acak Edit Text Berisikan nilai citra acak uang dengan watermark ke- 9 Acak4 Edit Text Berisikan nilai citra acak uang dengan watermark ke-4 40 Acak5 Edit Text Berisikan nilai citra acak uang dengan watermark ke-5 4 Acak6 Edit Text Berisikan nilai citra acak uang dengan watermark ke-6 4 Acak7 Edit Text Berisikan nilai citra acak uang dengan watermark ke-7 4 Acak8 Edit Text Berisikan nilai citra acak uang dengan watermark ke-8 44 Acak9 Edit Text Berisikan nilai citra acak uang dengan watermark ke-9 45 Acak0 Edit Text Berisikan nilai citra acak uang dengan watermark ke-0 46 Acak Edit Text Berisikan nilai citra acak uang tanpa watermark ke- IV-

24 Tabel 4. Keterangan Jendela Identifikasi (lanjutan) No Nama Jenis Keterangan 47 Acak Edit Text Berisikan nilai citra acak uang tanpa watermark ke- 48 Acak Edit Text Berisikan nilai citra acak uang tanpa watermark ke- 49 Acak4 Edit Text Berisikan nilai citra acak uang tanpa watermark ke-4 50 Acak5 Edit Text Berisikan nilai citra acak uang tanpa watermark ke-5 5 Acak6 Edit Text Berisikan nilai citra acak uang tanpa watermark ke-6 5 Acak7 Edit Text Berisikan nilai citra acak uang tanpa watermark ke-7 5 Acak8 Edit Text Berisikan nilai citra acak uang tanpa watermark ke-8 54 Acak9 Edit Text Berisikan nilai citra acak uang tanpa watermark ke-9 55 Acak0 Edit Text Berisikan nilai citra acak uang tanpa watermark ke-0 56 Direktori Edit Text Berisikan direktori citra input 57 Buka_button Button Tombol untuk buka citra input 58 Praproses_button Button Tombol untuk tahapan preprocessing 59 Identifikasi_butto n Button Tombol untuk proses identifikasi citra input 60 Simpan_button Button Tombol untuk simpan citra 6 Bersih_button Button Tombol untuk membersihkan semua hasil kerja yang dilakukan 6 Gambar Axes Berisikan citra yang akan ditampilkan IV-4

25 Tabel 4. Keterangan Jendela Identifikasi (lanjutan) No Nama Jenis Keterangan 6 Text Static Text Berisikan judul mean PC dengan watermark 64 Text4 Static Text Berisikan judul mean PC tanpa watermark 65 Text5 Static Text Berisikan judul keterangan identifikasi 66 Tempmean_pcde Edit Text Berisikan nilai mean PC dengan ngan watermark watermark 67 Tempmean_pctan Edit Text Berisikan nilai mean PC tanpa pa watermark watermark 68 Temp_keterangan Edit Text Berisikan nilai keterangan identifikasi Rancangan Menu Bantuan Rancangan antarmuka jendela bantuan ini terdiri atas kotak teks yang berisi teks penjelasan cara penggunaan sistem identifikasi watermark uang kertas rupiah ini dan sebuah tombol OK untuk menutup jendela ini. Jendela ini akan muncul apabila pemakai memilih menu bantuan seperti terlihat pada Gambar 4.9 dibawah ini : Gambar 4.0 Rancangan Menu Bantuan IV-5

26 Tabel 4.4 Keterangan Menu Bantuan No Nama Jenis Keterangan Icon Icon help Berisikan sebuah icon help Cara Static Text Berisikan informasi cara penggunaan sistem. OK Button Button untuk konfirmasi keluar IV-6