BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Indonesia merupakan salah satu negara yang memiliki potensi besar dalam bidang pertanian. Iklimnya yang tropis dengan curah hujan yang tinggi sepanjang tahun serta tanah yang subur, memungkinkan tumbuhnya berbagai jenis tanaman. Buah-buahan dan sayur-sayuran adalah salah satu produksi pertanian yang potensial untuk dipasarkan karena peranannya yang strategis antara lain sebagai bahan sumber gizi dan vitamin. Salah satu dari sekian banyak jenis sayuran potensial yang tumbuh di Indonesia ialah tomat. Menurut data BPS (2011), tomat merupakan komoditas holtikultura yang laju produktivitasnya menempati posisi kedua setelah bawang merah, dimana diketahui laju produktivitas tomat mencapai 6.9 %. Berdasarkan data Departemen Pertanian (2012), diketahui tingkat produktivitas tomat di Indonesia tahun 2007 hingga 2011 secara berurut ialah; 12,33 ton/ha, 13,66 ton/ha, 15,27 ton/ha, 14,58 ton/ha, dan 16,65 ton/ha. Besarnya angka produksi tomat di Indonesia disebabkan oleh besarnya kebutuhan akan tomat. Hal ini memicu petani untuk lebih memaksimalkan produksi tomat. Kebutuhan akan buah tomat segar tidak hanya dimiliki oleh Indonesia, namun juga oleh negara lainnya. Kondisi ini memberikan peluang untuk terjadinya ekspor tomat segar. Perkembangan ekspor tomat tahun 2000-2004 menunjukkan nilai ekspor tomat segar Indonesia mengalami peningkatan 1
walaupun volumenya menurun. Hal ini dapat terlihat pada tahun 2002, nilai ekspornya mencapai US$ 302.098 dengan volume 1.063.913 kg sedangkan pada tahun 2004 mencapai US$ 317.687 dengan volume 715.571 kg (Hanindita, 2008). Maka, dapat disimpulkan bahwa telah terjadi kenaikan harga tomat ekspor. Hal ini tentu saja merupakan pertanda akan tingginya nilai komoditas tomat segar. Disisi lain, peningkatan kebutuhan masyarakat nasional dan internasional akan buah tomat juga diiringi oleh tuntutan terhadap kualitas tomat yang terjamin. Kematangan buah saat dipanen merupakan salah satu faktor penting dalam menjaga kualitas buah. Menurut Ahmad (2002) kematangan adalah keadaan buah yang siap untuk dikonsumsi, sedangkan ketuaan adalah suatu keadaan yang berhubungan dengan umur buah yang cukup siap untuk memasuki stadium matang. Proses identifikasi tingkat kematangan tomat yang dilakukan oleh sebagian perusahaan pengolah maupun pengekspor tomat serta petani yang menanam tomat umumnya hanya secara manual yang melibatkan manusia sebagai pengambil keputusan. Identifikasi dengan cara ini memiliki beberapa kelemahan diantaranya adalah waktu yang dibutuhkan relatif lama serta menghasilkan produk yang beragam karena adanya keterbatasan visual manusia, tingkat kelelahan dan perbedaan persepsi tentang mutu buah. Selain itu menurut Pantastico (1992) batas antara stadium kematangan buah sukar ditentukan dengan mata telanjang, sehingga seringkali penentuan kematangan bersifat subjektif. Bagi perkebunan besar, cara ini terlalu banyak makan waktu dan hasilnya tidak dapat diandalkan. 2
Maka dari itu, dibutuhkan suatu metode yang lebih objektif dalam menentukan tingkat kematangan buah tomat. Beberapa penelitian terhadap komoditas lainnya telah memanfaatkan teknik jaringan saraf tiruan untuk identifikasi kematangan buah seperti; penentuan tingkat ketuaan dan mutu manga Arumanis (Mulyati, dkk, 2000); evaluasi mutu jeruk nipis (Arham, 2003); dan lainnya. Dari penelitian-penelitian tersebut diatas dapat diketahui bahwa teknik jaringan saraf tiruan yang dikombinasikan dengan pengolahan citra digital dapat diaplikasikan untuk identifikasi kematangan dari objek buah yang telah diteliti. Perkembangan sistem pengolahan citra serta jaringan saraf tiruan (JST) memungkinkan dilakukannya evaluasi tingkat kematangan buah dengan lebih akurat secara cepat, karena pengolahan citra adalah teknologi visual yang berusaha mengamati dan menganalisa suatu objek tanpa menyentuh apalagi merusak objek yang diamati. Cara ini ini memiliki kemampuan yang lebih peka karena dilengkapi sensor elektro-optica yang bisa dipastikan akan lebih tepat dan objektif jika dibandingkan dengan cara visual manusia yang bersifat subjektif dan sangat dipengaruhi oleh kondisi psikis pengamatnya (Gao and Tan, 1996). Hal ini telah dibuktikan dengan adanya beberapa penelitian terkait, diantaranya: pemutuan edamame (Soedibyo, dkk, 2006); identifikasi mutu dan ketuaan manggis (Nurhasanah, 2005), dll. Dengan demikian proses identifikasi dengan menggunakan pengolahan citra dapat dilakukan secara lebih objektif dan konstan sehingga tomat hasil identifikasi memiliki keseragaman tingkat kematangan dengan tingkat kesalahan yang rendah. 3
Data yang dihasilkan dari analisis pengolahan citra yang berupa nilai parameter-parameter mutu tertentu kemudian dijadikan masukan untuk menentukan tingkat kematangan dengan menggunakan JST yaitu sebuah metode yang meniru cara kerja otak manusia dalam memecahkan masalah yang dihadapi. Keuntungan dari penggunaan JST adalah dapat membangun fungsi non-linier dan hanya memerlukan data masukan dan keluaran tanpa mengetahui jelas proses dalam JST. B. Perumusan Masalah Penentuan identifikasi kematangan buah tomat saat ini dilakukan secara manual yang memiliki dua batasan subyektif dan kualitatif sehingga memerlukan tenaga terlatih yang diperoleh dalam waktu yang lama untuk mendapatkan konsistensi dalam mengidentifikasi kematangan. Oleh karena itu, diperlukan metode pengolahan citra untuk mendapatkan parameter-parameter fisik buah tomat. Parameter yang ditentukan yaitu parameter warna RGB dan tekstur yang kemudian digunakan untuk melakukan identifikasi kematangan dengan menggunakan metode jaringan saraf tiruan. 4
C. Batasan Masalah 1. Objek tomat yang digunakan dalam penelitian ini adalah varietas tomat merah. 2. Objek tomat sudah dibedakan berdasarkan tahapan kematangannya (green, break, turning, pink, red light, dan red). 3. Analisis pengolahan citra objek tomat menggunakan analisis warna citra atas unsur RGB dan tekstur, sedangkan analisis identifikasi citra objek menggunakan metode jaringan saraf tiruan. 4. Analisis pengolahan citra dan metode jaringan saraf tiruan yang dikembangkan menggunakan bahasa pemrograman Matlab dan ToolBox Jaringan Saraf Tiruan. D. Tujuan Penelitian Secara umum penelitian ini betujuan untuk mengidentifikasi tingkat kematangan pada buah tomat merah dengan pengolahan citra dan jaringan saraf tiruan (JST). Secara khusus tujuan dan penelitian ini adalah : 1. Mempelajari hubungan antara kematangan buah tomat dengan unsur warna citra RGB dan tekstur menggunakan metode pengolahan citra digital. 2. Membangun JST untuk mengidentifikasi hasil panen buah tomat berdasarkan hasil analisis tingkat kematangan dari pengolahan citra. 5
E. Manfaat Penelitian 1. Diperoleh program piranti lunak berbasis bahasa Matlab untuk dapat mengidentifikasi tingkat kematangan pada buah tomat secara objektif berbasis pengolahan citra dan metode jaringan saraf tiruan. 2. Diperoleh suatu pengembangan algoritma analisis pengolahan citra dan pengidentifikasian menggunakan metode jaringan saraf tiruan untuk mengidentifikasi tingkat kematangan pada buah tomat dengan analisis warna RGB dan tekstur, serta jaringan saraf tiruan. F. Keaslian Penelitian Beberapa penelitian sudah mengaplikasikan penggunaan metode pengolahan citra dan jaringan saraf tiruan. Seperti penelitian yang telah dilakukan oleh Dhamiri (2003) yang berjudul Identifikasi Tingkat Ketuaan dan Kematangan Jeruk Lemon (Citrus medica) Menggunakan Metode Pengolahan Citra dan Jaringan Saraf Tiruan. Dalam penelitian ini penulis menggunakan metode pengolahan citra dan jaringan saraf tiruan untuk identifikasi tingkat kematangan buah tomat merah. Melalui penggunaan metode tersebut diharapkan dapat dikembangkan algoritma untuk program pengenalan pola. Program pengenalan pola yang telah jadi akan dilatihkan pada data yang ada sehingga memudahkan manusia untuk mengidentifikasi tingkat kematangan buah tomat merah Kelebihan penelitian ini dibanding penelitian sebelumnya (Dhamiri, 2003)adalah identifikasi kematangan pada penelitian ini mengacu pada standar yang 6
ditetapkan oleh USDA dan objek sampel yang digunakan berbeda. Standar kematangan buah tomat merah oleh USDA merupakan standar yang digunakan secara internasional. Selain itu, program akhir ditampilkan dalam bentuk GUI sehingga akan memudahkan orang awam dalam memanfaatkan program tersebut. 7