IMPLEMENTASI PENGOLAHAN CITRA PADA SISTEM PEMANTAU LEVEL CAIRAN BERBASIS WEB

IMPLEMENTASI PENGOLAHAN CITRA PADA SISTEM PEMANTAU LEVEL CAIRAN BERBASIS WEB Akuwan Saleh Teknik Telekomunikasi, Jurusan Teknik Elektro, Politeknik Elektronika Negeri Surabaya akuwan@eepis-its.edu Abstrak Penerapan teknologi moniting salah satunya digunakan untuk aplikasi sistem pemantau level cairan, baik di perusahaan yang menampung air untuk diolah menjadi air minum maupun level cairan pada sungai yang perlu dipantau agar luapan air sungai tidak menimbulkan bencana banjir. Sistem pemantau secara online melalui web memudahkan proses monit dilakukan kapan dan dimana saja. Pada penelitian ini dibuat sistem moniting dengan mengandalkan pemakaian internet untuk melakukan pemantauan terhadap level cairan di dalam tempat penampungan/tangki. Penggunaan internet dengan sistem online menyebabkan level ketinggian dan volume cairan dapat dipantau secara real time melalui media internet dengan antar muka website. Perubahan level cairan dideteksi menggunakan webcam, hasilnya diterima oleh software pada komputer dan diolah dengan pengolahan citra menggunakan integral projection. Metode ini digunakan untuk mendeteksi batas dari daerah gambar yang berbeda antara warna batas dan background dengan garis indikat level cairan. Pengujian tangkapan gambar pada sistem dengan tiga kondisi dan waktu yang berbeda diperoleh tingkat kesalahan -,91 dan paling rendah,27 pada siang hari jam 12.-15.3. Sistem dapat digunakan dengan baik di dalam ruangan dengan background warna putih dengan penerangan lampu TL 4 watt pada siang hari. Kata kunci : moniting, website, pengelohan citra. 1. Pendahuluan Dalam beberapa tahun terakhir ini dunia teknologi mengalami perkembangan yang pesat. Sebagai contoh adalah perkembangan di bidang teknologi infmasi. Mengingat infmasi sangatlah penting bagi manusia, maka dengan memanfaatkan teknologi yang ada, manusia berusaha untuk menyajikan infmasi tersebut semudah dan secepat mungkin. Salah satu penerapan dari teknologi tersebut adalah pada aplikasi sistem moniting level cairan pada tangki atau pada tempat penyimpanan cairan. Pada system moniting kovensional pemantuan dilakukan dengan menggunakan tenaga manusia untuk memantau level cairan dan mencatat hasilnya kemudian diketikan pada komputer yang tempatnya jauh dari tangki. Hal ini membuat ketertarikan para peneliti untuk membuat sistem yang lebih baik dan cepat diantaranya Anom, V.S. (24) telah membuat aplikasi moniting yaitu berupa sistem moniting tangki bahan bakar SPBU berbasis microcontroller menggunakan touchscreen. Penelitiannya memfokuskan pada penggunaan mikrocontroller untuk mendeteksi perubahan posisi cairan dan data ditampilkan pada touchscreen. Suharsono, (24). telah membuat aplikasi moniting tangki bahan bakar SPBU berbasis microcontroller dan web. Kedua peneliti tersebut sama-sama menggunakan sens untuk mendeteksi perubahan level bahan bakar pada tangki SPBU. Penelitian yang telah dilakukan dimakalah ini menambahkan metoda pengolahan citra untuk mendeteksi perubahan level cairan menggantikan sens manual dengan menggunakan metoda integral projection. Tujuan dari penelitian ini yaitu mengimplementasikan suatu konsep teknologi berbasis web, serta pemanfaatan teknologi image processing sehingga dapat dipakai untuk membuat suatu sistem yang dapat memoniting level cairan secara real time. Hal utama dari penelitian ini adalah penggunaan webcam untuk menggantikan sens manual dalam mendeteksi perubahan level cairan dalam tangki. Data dari webcam akan diterima oleh software visual basic. Diasumsikan bahwa posisi webcam adalah statis. Webcam akan mengcapture perubahan level cairan yang ditunjukan oleh indikat. Warna antara jarum indikat dengan background sangat kontras. Selain itu sistem ini mengandalkan pemakaian internet untuk melakukan proses monit terhadap perubahan cairan di dalam tangki. Dengan menggunakan internet atau sistem moniting yang online maka proses monit dapat dilakukan kapan A-1

saja dan dimana saja serta data level dapat diketahui lebih cepat dan akurat. 2. Dasar Tei 2.1 Pengolahan Citra Image processing adalah suatu pengolahan data yang masukannya berupa gambar dan luarannya juga gambar, Basuki, et al (25). Tujuan dari pengolahan citra adalah memperbaiki infmasi pada gambar sehingga mudah terbaca atau memperbaiki kualitas dari gambar itu sendiri. Pengolahan citra digital R.C. Gonzalez, et al (28), diasumsikan dengan persamaan f(x,y) dimana x menyatakan nom baris, y menyatakan nom kolom, dan f menyatakan nilai derajat keabuan dari citra. Sehingga (x,y) adalah posisi dari piksel dan f adalah nilai derajat keabuan pada titik (x,y). Salah satu dasar dari pengolahan citra adalah penggunaan integral projection yaitu suatu metode yang digunakan untuk mencari daerah atau lokasi dari objek. Metode ini dapat digunakan untuk mendeteksi batas dari daerah gambar yang berbeda, sehingga bisa dicari daerah lokasi wajah dan featurefeaturenya. Metode ini juga bisa disebut dengan integral baris dan kolom dari pixel, karena integral ini menjumlahkan pixel per baris dan pixel per kolom. Vertical Integral Projection bekerja dengan cara menjumlahkan nilai-nilai piksel pada setiap kolom Amaliah B, et al (211). Seperti yang ditunjukkan pada persamaan (4). h i Nkolom x( i, j) (4) j 1 2.2 Pengambilan Fitur Proses pengambilan fitur dari gambar garis yang merupakan indikat level cairan seperti ditunjukan pada gambar 2. Image Deteksi Sampling Integral Proyeksi Fitur 2(a) Blok diagram pengambilan fitur 1 1 1 1 1 1 Image garis 6 Integral proyeksi vertikal 1 1 1 1 1 1 Integral proyeksi hisontal Gambar 1. Algitma integral proyeksi Keterangan: px jumlah pixel X per baris (1) py jumlah pixel Y per kolom (2) Metode ini dengan mudah menemukan daerah lokasi obyek yang diperlukan. Integral proyeksi ini dilakukan dengan cara mencari selisih antara pixel x dengan pixel x-1 (apabila integral proyeksi terhadap sumbu x) dan mencari selisih antara pixel y dengan pixel y-1 (apabila integral proyeksi terhadap sumbu y). Berdasarka persamaan (1) dapat diketahui bahwa Hizontal Integral Projection adalah menjumlahkan nilai piksel suatu citra secara hizontal, Amaliah B, et al (211). Sehingga persamaannya dapat didefinisikan seperti pada persamaan (3). h j Nbaris x( i, j) (3) i 1 2(b) Pengambilan fitur Gambar 2. Pengambilan fitur image garis 2.3 Pendeteksian Obyek Cara pencarian nilai batas dari warna backgraund putih yang dibatasi dengan warna biru dari device adalah metode yang digunakan untuk mendeteksi letak indikat level dari cairan. Grafik X Fitur : 1 1 1 1 1 1 6.8 dari nilai maksimum Grafik Y Batasan.8 untuk mencari batas di dalam obyek atas dan bawah Gambar 3. Pencarian titik batas x dan y A-2

Asumsi pencarian obyek warna biru dimana background adalah cerah/putih. Warna putih =255. Sedangkan warna biru pada device lebih gelap sehingga nilai RGB tidak sampai 255. Bila suatu saat program tidak bisa mencari obyek warna biru maka pencahayaannya perlu diubah. Setelah didapatkan data untuk gambar warna biru dari atas maka selanjutnya adalah mencari titik batas untuk x dan y. 2.4 Pemrograman Web 3.Perancangan Sistem Secara teknis penelitian ini membahas pengolahan data yang dikemas dalam database dan ditampilkan melalui website menggunakan media internet, implementasi sistem pemantau digunakan untuk memantau level cairan pada tanki/tempat cairan dengan ukuran lebar, panjang dan tinggi adalah 3x4x5 cm, tebal kaca 5 mm seperti diperlihatkan pada gambar 4. Web sebagai teknologi sistem infmasi yang menghubungkan data dari banyak sumber dan layanan yang beragam macamnya di internet. Untuk membuat situs yang dinamis diperlukan kemampuan pemograman web. Ciri-ciri situs yang dinamis, Kadir,A (23) adalah bisa berinteraksi dengan pengunjung situs, bisa menampilkan infmasi yang berasal dari database dan halaman web bisa berubah secara otomatis. 2.4.1 SQL SQL(Structured Query Language) merupakan bahasa query standart di berbagai software database. Berbagai software database dapat diakses menggunakan bahasa SQL. Didalam dunia database istilah query dapat diartikan permintaan data. SQL berfungsi menampilkan hasil atau melakukan sesuatu pada data yang inginkan. 2.4.2 PHP PHP (Hypertext Preprocess) script yang dapat dieksekusi di server dan mendukung hampir semua server. Untuk menampilkan data dari database ke web maka diperlukan adanya tahap koneksi, Kadir, A (23). Sintaks untuk menkoneksikannya menggunakan script PHP dengan konekt ODBC atau mysql. 2.4.3 Upload Data Data moniting ditampilkan pada tiga tempat yaitu program visual basic, database, dan pada web. Data awal diperoleh dari data image processing, kemudian data ini akan diambil dan dikoneksikan pada database access menggunakan ODBC untuk dapat dihubungkan dengan php sehingga data hasil moniting ini bisa diunggah dan ditampilkan pada web. Data yang ditampilkan pada web berupa tabel data moniting cairan serta animasi level cairan real time yang berasal dari database access. Untuk menghubungkan antara access dengan php dengan melakukan manipulasi sintaks agar bisa dikenali oleh php. Sintaks yang digunakan adalah sintaks SQL berupa string untuk dapat mengakses database. Gambar 4. Blok diagram sistem Terdapat dua bagian bidang kerja yaitu pada lokasi terdapat unit RTU dan server. 1. Server Terdapat database server yang menyimpan semua data dan web server yang bisa diakses oleh user dari manapun. 2. Remote Terminal Unit (RTU) Proses real time moniting level cairan diperlukan aplikasi untuk mengirim data dari unit RTU ke server. RTU ini terdiri dari software antarmuka yang didisain untuk mengambil data menggunakan webcam dan selanjutnya mengirimkan data tersebut ke server. 3.1. Indikat Cairan Indikat level cairan dibuat dari bahan PVC, bahan ini dipilih karena tidak memberi efek pantulan cahaya jika menggunakan sumber cahaya buatan. Gambar 5. Indikat level cairan 3.2. Perancangan Perangkat Lunak Rancangan program dapat dilihat pada flowchart seperti ditunjukkan pada gambar 6. A-3

Start Input Picture Mencari obyek warna biru Batas didalam obyek atas, bawah, kanan,kiri obyek warna biru Mengambil data di dalam obyek dgn threhhold warna gelap garis warna hitam End Gambar 6. Flowchart image processing Disain fm untuk antar muka, tampak seperti pada gambar 7. Fm antar muka dibuat dengan menggunakan program aplikasi Microsoft Visual Basic 6. Gambar 7. Disain fm antar muka 3. Pengujian dan Analisa Proses pengujian dan pengambilan data dilakukan di dalam ruangan yang memiliki cahaya cukup terang. Sehingga pengaturan threshold pun dapat dilakukan dengan mudah. Pengambilan gambar harus dilakukan dengan cepat dan tepat untuk mendapatkan hasil yang maksimal. Dalam setiap pengambilan gambar, program akan melakukan autocapture setiap 3 detik. Tampilan awal dari program seperti pada gambar 7. Sedangkan hasilnya akan ditampilkan pada sisi user/klient seperti gambar 8. Gambar 8. Program klien 4.1. Pengujian pada Beberapa Kondisi Pengujian dilakukan di dalam ruangan berukuran 3x3m, menggunakan penerangan lampu TL 4W. Data hasil pengujian sebagai berikut: Tabel 1. Pengujian siang hari (12.- 15.3) A B C D err 1 11 1 1 9 1 9 1 2 19 5 1 95 1 95 21 5 3 29 3.33 1 96.66 1 96.6 3 4 4 1 97.5 1 97.5 41 2.5 5 5 3 94 1 98 5 6 61 1.66 2 96.66 97 61.6 6 7 71 1.42 8 88.57 12 45.7 7 8 81 1.25 7 91.25 13 28.75 8 9 91 1.11 4 95.55 13 14.44 9 Err Rata 1.94 93.3 68.2.27 Keterangan : A = Penerangan secara alami B = Lampu menghadap indikat dengan jarak 8 cm dan jarak dengan webcam adalah 2 cm C = Lampu berada dibawah jarak dengan indikat 65 cm dan jarak dengan webcam 35 cm D = Lampu membelakangi indikat dan webcam jarak dengan webcam = 15 cm, jarak dengan indikat=14 cm Tabel 2. Pengujian se hari (15.-17.54), A B C D err 1 11 1 1 9 9 1 1 2 19 5 1 95 2 21 5 3 29 3.33 1 96.66 31 3.33 3 4 4 1 97.5 41 2.5 41 2.5 5 5 3 94 51 2 5 6 61 1.66 2 96.66 61 1.66 6 7 71 1.42 8 88.57 7 7 8 81 1.25 7 91.25 97 8.7 8 9 91 1.11 4 95.55 13 14.4 9 Err 5.92 93.87 3.27.83 Keterangan : A = Penerangan secara alami A-4

B = Lampu TL menghadap indikat dengan jarak 8 cm dan jarak dengan webcam adalah 2 cm C = Lampu TL berada atas jarak dengan indikat 65 cm dan jarak dengan webcam 35 cm D = Lampu TL membelakangi indikat dan webcam jarak dengan webcam = 15 cm jarak dengan indikat=14 cm Tabel 3. Pengujian siang hari (1.12-11.35) A err B C err D err 1 1 17 7 1 1 2 2 34 7 2 21 5 3 3 34 13 31 3.3 31 3.3 4 4 78 97.5 4 41 2.5 5 5 97 94 52 4 5 6 61 1.6 97 61.6 62 3.3 6 7 72 2.8 11 44.2 7 71 1.4 8 8 11 26.2 82 2.5 82 2.5 9 93 1.1 11 12 95 5.5 9 Err.61 4.2 2.6 1.63 Keterangan : A = Penerangan secara alami pintu ditutup B = Penerangan secara alami pintu dibuka C = Lampu TL berada diatas jarak dengan indikat 16 cm dan jarak dengan webcam 6 cm pintu dibuka D = Lampu TL membelakangi indikat dan webcam jarak dengan webcam =6 cm jarak dengan indikat= 6 cm pintu ditutup Nilai kesalahan - dari tiga pengujian pada tabel-1 hingga tabel-3 untuk kondisi D adalah,91 yang merupakan nilai - terbaik dibanding kondisi yang lain. 4 4 1 97.5 5 5 97 94 6 61 1.6 97 96.6 7 72 2.8 97 88.5 8 8 97 91.2 9 93 3.3 97 95.5 Err.85 93.87 Lokasi: Labatium, siang hari (1.12-11.35), penerangan lampu TL Keterangan: A = Kondisi warna background warna putih B = kondisi background warna putih serta ada objek lain yaitu ang bergerak Pada saat pengambilan data dipilih background tunggal yaitu background berwarna putih apabila dipilih background yang beraneka ragam maka program sulit dalam mengenali obyek. 4.3. Pengujian Moniting dengan Website Halaman login ini user harus memasukan user name serta passwd. Hal ini dilakukan untuk dapat melakukan akses ke website liquid moniting. Apabila username serta passwd benar maka user dapat melakukan login. Apabila user name serta passwd dideteksi sebagai super user maka user ini memiliki kekuasaan yang lebih luas dari pada dinary user. 4.2. Pengujian Terhadap Warna Background Pengujian dilakukan di dalam ruangan berukuran 3x3m, menggunakan penerangan lampu 4 watt berada di atas dengan sudut kurang lebih 45 dari objek. Data hasil pengujian sebagai berikut: Gambar 1. Halaman Index website Gambar 9. Pengaruh background terhadap hasil Tabel 4. Hasil pengujian warna background yang diharapkan A B 1 1 1 9 2 2 1 95 3 3 1 96.6 Gambar 11. Halaman home moniting Bila session belum terbentuk maka ketika user memilih menu monit maka halaman website akan redirect ke halaman login. Dalam hal ini user yang terdaftar di tabel admin pada database yang berhak menggunakan layanan moniting ini A-5

terakhir. Data-data yang lainnya tersimpan dalam database seperti ditunjukkan di gambar 15. Gambar 12. Control panel Moniting Melalui halaman control panel moniting ini terdapat dua menu untuk tujuan user apakah akan melakukan real time moniting ataukah melihat pass time recd moniting. Apabila dipilih salah satu dari pilihan tersebut maka akan muncul jendela baru halaman moniting. Gambar 13. Halaman real time moniting Selanjutnya apabila user memilih tab real time moniting akan muncul halaman pop up real time moniting. Pada halaman ini terdapat data moniting cairan dalam bentuk tabel serta animasi real time. Pada tabel terdapat 4 kolom yaitu no, waktu, posisi serta pengeluaran cairan. Halaman ini akan otomatis melakukan refresh selama 15 detik sekali untuk meminta lagi data terbaru dari database. Sehingga datanya akan berubah jika ada perubahan posisi cairan. Gambar 14. Halaman past time recd moniting Pada halaman past time recd moniting dibatasi hanya menampilkan 1 data moniting Gambar 15. Data pada database server 5. Kesimpulan Dari data hasil pengujian dapat diambil kesimpulan sebagai berikut: 1. Hasil pengujian dengan tiga kondisi dan waktu yang berbeda diperoleh tingkat kesalahan -,91 dan paling rendah,27 pada siang hari jam 12.-15.3 dengan penerangan lampu TL 4 watt. 2. Sistem dapat digunakan dengan baik pada ruangan dengan background warna putih. 3. Real time moniting melalui web berupa halaman pop up yang di dalamnya terdapat data moniting cairan dalam bentuk tabel serta animasi real time. Daftar Pustaka: Amaliah B, Yuniarti A, Nugroho A.S & Arifin A. Z. (211): Pemisahan Gigi Pada Dental Panaromic Radiograph Dengan Menggunakan Integral Projection Yang Dimodifikasi. Jurnal Ilmiah KURSOR Vol 6, No.2, hlm 123-13, Juli 211. Anom, V.S. (24): Sistem moniting tangki bahan bakar SPBU berbasis mikrokontroler menggunakan touchscreen, PENS-ITS. Basuki, A, Palandi, FJ & Fatchurrahman. (25): Pengolahan Citra Digital Menggunakan Visual Basic, penerbit GRAHA ILMU, Yogyakarta. Kadir, A. (23): Dasar Pemrograman Web Dinamis menggunakan PHP, Penerbit ANDI, Yogjakarta. Kadir, A. (23): Konsep & Tuntunan Praktis Basis Data, Penerbit ANDI, Yogjakarta. R.C. Gonzalez & R.E.Woods, (28): Digital Image Processing. prentice Hall Inc, Third Edition. Sitindaon, F. (23): Membuat Aplikasi Web Database Dinamis Menggunakan Paket Open Source, PT Elex Media Komputindo, Jakarta. Suharsono, J. (24): Sistem moniting tangki bahan bakar SPBU berbasis mikrokontroler dan Web. PENS-ITS. A-6