Proses Pembelajaran Backpropagation Neural Network NN

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Pengumpulan dan Praproses Data

Kegiatan pertama dalam penelitian tahap ini adalah melakukan pengumpulan data untuk bahan penelitian. Penelitian ini menggunakan data sekunder berupa citra buah manggis Padang dengan tingkat ketuaan atau kematangan tahap 2, 3, 4, 5 dan 6. Jumlah dari masing-masing tahap kematangan sejumlah 25 citra, sehingga jumlah data citra keseluruhan adalah 125 citra buah manggis. Citra buah manggis ini merupakan hasil capture buah manggis pada tiap tahap kematangan, yang diambil dengan perlakuan yang sama, dari buah manggis kematangan tahap 2 yang dikembangkan sampai tahap 5. Citra yang digunakan pada penelitian ini disajikan pada Lampiran 2. Penentuan tahap kematangan atau tingkat ketuaan yang dimaksud pada penelitian ini adalah tingkat ketuaan berdasarkan Ditjen tanaman buah dalam Standar Prosedur Operasional SPO manggis deptan 2004. Tahap kematangan pada SPO manggis tersebut dimulai dari kematangan tahap 0 sampai kematangan tahap 6. Ciri perubahan pada tiap tahap kematangannya adalah perubahan warna kulit manggis, yaitu perubahan dari warna kuning kehijauan yang merupakan warna kulit buah manggis pada tahap kematangan 0, berangsur-angsur berubah warna pada tiap tahap kematangannya ke warna ungu kehitaman yang merupakan warna kulit buah manggis pada tahap kematangan 6. Hal ini disajikan pada Tabel 1. Penentuan tahap kematangan yang dilakukan pada penelitian ini adalah penentuan tahap kematangan menjadi tiga kelompokkelas, yaitu membagi buah manggis kedalam kelompok buah mentah untuk buah manggis yang berada pada kematangan tahap 2, buah ekspor untuk buah manggis yang berada pada kematangan tahap 3 dan 4, dan buah lokaldomestik untuk buah manggis yang berada pada kematangan tahap 5 dan 6. 38 Data citra buah manggis yang digunakan tidak mempunyai ukuran yang seragam dan tidak memperhitungkan diameter buah manggis dalam pengolahan menjadi nilai-nilai fitur yang digunakan sebagai penentu tahap kematangan buah manggis. Citra buah manggis yang berjumlah 125 diolah menggunakan Matlab R2009a sehingga didapatkan nilai-nilai RGB dari rata-rata semua piksel, yang disajikan pada Lampiran 3. Nilai-nilai RGB tersebut diolah kembali untuk mendapatkan parameter-parameter yang digunakan sebagai variabel penentu tahap kematangan buah manggis, yaitu HSV, Luv dan Lab. Dilakukan juga ekstraksi ciri pada citra buah manggis tersebut menggunakan metode gray-level co-occurrence matrix GLCM untuk mendapatkan ciri tekstur yang meliputi entropi, kontras, energi dan homogenitas. Ekstraksi ciri dilakukan menggunakan orientasi sudut 0 o dan level keabuan 8. Selanjutnya data ini dibagi menjadi dua kelompok data yang saling asing, yaitu data pelatihantraining sebanyak 105 data atau 85 dan data ujitesting sebanyak 20 data atau 15, setelah sebelumnya dilakukan transformasi nilai-nilai tersebut kedalam selang 0 sampai 1.

4.2 Hubungan Indek RGB dengan Tahap Kematangan Buah

Berdasarkan data penelitian, perkembangan warna R, G dan B pada tiap tahap kematangan tidak mempunyai pola yang teratur. Tidak ada pola yang jelas untuk naik atau turunnya nilai RGB pada tiap perkembangan tahap kematangan. Pada tahap perkembangan yang sama suatu data ada yang nilai RGB naik, sebagian data yang lain nilainya turun, demikian juga terjadi pada tahap-tahap perkembangan yang lain. Hal ini diperlihatkan pada Gambar 17. Nilai rata-rata sebaran indek RGB pada penelitian ini menunjukkan derajat kemerahan, kehijauan dan kebiruan buah yang menurun seiring dengan tingkat ketuaan atau bertambahnya tahap kematangan. Hal ini ditunjukkan pada Gambar 18 dan Lampiran 4. Perubahan nilai RGB dapat menjelaskan fenomena bertambahnya tingkat ketuaan buah manggis yang ditandai dengan perubahan dari warna kuning kehijauan menjadi ungu kehitaman. 39 Gambar 17 Sebaran RGB pada tiap tahap kematangan Gambar 18 Rata-rata nilai RGB Indek warna RGB mempunyai nilai yang overlap pada tiap tahap kematangan dengan tahap kematangan yang berbeda, namun tetap dapat digunakan sebagai penduga model kematangan buah manggis menggunakan nilai koefisien determinasi R 2 seperti pada Lampiran 5. Model regresi yang diduga kuat memiliki keeratan hubungan antara warna dengan tahap kematangan adalah model regresi menurut warna g hijau. Nilai R 2 warna g sebesar 0.4548 mengindikasikan bahwa sebesar 45 derajat kematangan ditentukan oleh perubahan warna g.

4.3 Hubungan HSV dengan Tahap Kematangan Buah

Berdasarkan data penelitian yang ditunjukkan pada Gambar 19, perkembangan nilai H naik turun tidak berpola pada tiap tahap kematangannya dan nilai S mempunyai nilai yang mirip pada tiap tahap kematanganannya, sehingga nilai H dan S tidak dapat digunakan sebagai penduga model kematangan buah manggis. 0.6500 0.7000 0.7500 0.8000 N ila i Merah Hijau Biru Fitur Penduga Tahap Kematangan 0.7200 0.7400 0.7600 0.7800 1 2 3 4 5 6 7 N ila i R G B Tahap Kematangan blue red green 40 Gambar 19 Sebaran HSV pada tiap tahap kematangan Nilai rata-rata V menurun seiring dengan tingkat ketuaan buah manggis, hal ini ditunjukkan oleh Gambar 20 dan Lampiran 6. Sebaran nilai V overlap pada tiap tahap kematangan dengan tahap kematangan yang berbeda, namun tetap dapat digunakan sebagai penduga model kematangan buah manggis menggunakan nilai koefisien determinasi R 2 seperti pada Lampiran 7. Model regresi yang diduga kuat memiliki keeratan hubungan antara warna dengan kematangan adalah model regresi menurut nilai value. Nilai R 2 sebesar 0.4062 mengindikasikan bahwa sebesar 40 derajat kematangan ditentukan oleh perubahan nilai value. Gambar 20 Rata-rata nilai HSV Menurunnya nilai value menunjukkan menurunnya tingkat kecerahan manggis, yang mengakibatkan perubahan warna dari merah kearah hitam. Hal ini menjelaskan perubahan warna dari kuning kemerahan ke warna ungu kehitaman pada buah manggis.

4.4 Hubungan Lab dengan Tahap Kematangan Buah

Data pada penelitian ini menunjukkan bahwa nilai L luminancelightness menurun seiring dengan tingkat ketuaan buah manggis, -0.1000 0.1000 0.3000 0.5000 0.7000 0.9000 1.1000 N ila i H S V Fitur Penduga Tahap Kematangan 0.0000 0.5000 1.0000 1 2 3 4 5 6 7 R at a- rat a Tahap Kematangan H S V