Sistem Pendeteksian dan Perhitungan Score Tembakan pada Latihan Menembak Berbasis Matlab

(1)

SISTEM PENDETEKSIAN DAN PERHITUNGAN

SCORE TEMBAKAN PADA LATIHAN MENEMBAK

BERBASIS MATLAB

TUGAS AKHIR

Disusun Untuk Memenuhi Syarat Kelulusan Pada

Program Studi Sistem Komputer Strata Satu di Jurusan Teknik Komputer

Oleh : Garry Afrialdi

10211703

Pembimbing John Adler .M.Si

PROGRAM STUDI S1

JURUSAN TEKNIK KOMPUTER

FAKULTAS TEKNIK DAN ILMU KOMPUTER

UNIVERSITAS KOMPUTER INDONESIA

(2)

KATA PENGANTAR

Segala puji bagi Allah SWT Pencipta dan Pemelihara alam semesta, shalawat serta salam semoga terlimpah bagi Muhammad SAW, keluarga dan para pengikutnya yang setia hingga akhir masa.

Atas rahmat Allah SWT, akhirnya penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini, meskipun proses belajar sesungguhnya tak akan pernah berhenti. Tugas Akhir ini sesungguhnya bukanlah sebuah kerja individual dan akan sulit terlaksana tanpa bantuan banyak pihak yang tak mungkin penulis sebutkan satu persatu, namun dengan segala kerendahan hati, penulis mengucapkan terima kasih kepada

1. Prof.Dr.H.Denny Kurniadie, Ir.,M.Sc, selaku Dekan Fakultas Teknik dan Ilmu Komputer

2. Bapak Dr.Wendi Zarman, M.Si, selaku Ketua Jurusan Teknik Komputer, Universitas Komputer Indonesia.

3. Bapak John Adler .M.Si, selaku Pembimbing I dan Dosen Wali yang telah banyak memberikan arahan, saran dan bimbingan kepada Penulis selama menempuh studi.

4. Bapak dan Ibu seluruh staff dosen Jurusan Teknik Komputer dan yang pernah mengajar penulis.

5. Kedua orang tua, kedua adik dan teman-teman tercinta yang senantiasa mencurahkan cinta, kasih sayang, perhatian, nasihat, serta motivasi kepada penulis selama studi.

Akhirnya, penulis berharap semoga penelitian ini menjadi sumbangsih yang bermanfaat bagi dunia sains dan teknologi di Indonesia, khususnya disiplin keilmuan yang penulis dalami.

Bandung, Febuari 2015

(3)

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ... i

HALAMAN PENGESAHAN ... ii

ABSTRAK ... iii

ABSTRACT_{... iv}

KATA PENGANTAR ... v

DAFTAR ISI ... vi

DAFTAR TABEL ... ix

DAFTAR GAMBAR ... x

DAFTAR LAMPIRAN ... xiv

BAB 1 PENDAHULUAN ... 1

1.1Latar Belakang ... 1

1.2Maksud dan Tujuan 1.2.1 Maksud ... 2

1.2.2 Tujuan ... 2

1.3Batasan Masalah ... 2

1.4Rumusan Masalah ... 2

1.5Metodologi Penelitian ... 3

1.6Sistematika Penulisan ... 4

BAB II TEORI PENUNJANG ... 5

2.1 Pengolahan Citra ... ...5

2.1.1 Prinsip Dasar Dalam Pengolahan Citra ... .…...5

2.1.2 Jenis Citra ... 6

2.1.3 Proses Pengolahan Citra Digital ... 8

2.1.4 Operasi Pengolahan Citra ... 9

2.2 Basis Data ... 10

2.2.1 Pembagian Data Menurut Jenisnya ... 11

2.2.2 Lingkungan Basis Data ... 12

(4)

vii

2.3.1 Sistem Sistem pada MATLAB ... 13

2.2.2 Pengolahan Citra Menggunakan MATLAB ... 14

2.4 Elemen-eleman Citra Digital ... ..15

2.4.1 Segmentasi ... 16

2.4.2 Template Matching ... 19

2.4.3 Dilasi dan Erosi ... 24

2.4.4 Citra Subtraksi (Image Subtraction) ... 24

2.4.5 Background Segmentasi ... 26

2.4.6 Citra Subtraksi (Image Subtraction) ... 27

2.4.7 Region Of interest ... 28

2.4.8 GrabCut ... 29

2.5 Olahraga Menembak ... ..30

2.5.1 Perlengkapan Olahraga Menembak ... 30

2.5.2 Penilaian Skor Menembak Secara Manual ... 33

BAB 1II PERANCANGAN SISTEM ... 35

3.1 Perancangan Sistem ... 35

3.1.1 Kebutuhan Non Fungsional ... 36

3.1.2 Kebutuhan Perangkat Keras ... 36

3.1.3 Kebutuhan Perangkat Lunak ... 37

3.1.4 Kebutuhan Lain ... 37

3.2 Gambaran Sistem Pada Aplikasi ... 38

3.3 Rancangan Pengolahan Citra (Image Processing) ... 39

3.3.1 Rancangan Deteksi Citra Target Tembakan ... 40

3.3.2 Rancangan Deteksi Citra Jejak Peluru ... 40

3.4 Perancangan Sistem Pada Matlab ... 41

3.4.1 Perancangan Antarmuka ... 41

3.4.2 Perancangan Pengambilan Gambar ... 44

3.5 Perancangan Import dan Export Data ke Matlab ... 52

3.5.1 Export Data ke Excel ... 48

(5)

viii

3.6 Perancangan Import dan Export Data ke Matlab ... 52

BAB 1V PENGUJIAN DAN ANALISA ... 75

4.1 Tujuan Pengujian Sistem ... 75

4.2 Pengujian Pada Aplikasi Matlab ... 75

4.3 Analisis Sistem Pada Aplikasi Matlab ... 79

4.3.1 Usecase Diagram ... 79

4.3.2 Identifikasi Aktor ... 79

4.3.3 Identifikasi Usecase ... 80

4.3.4 Activity Diagram ... 83

4.3.4.1 Activity Diagram Menu Ambil Gambar ... 84

4.3.4.2 Activity Diagram Menu Deteksi Target ... 85

4.3.4.3 Activity Diagram Menu Deteksi Peluru ... 86

4.3.4.4 Activity Diagram Menu Penilaian ... 87

4.3.4.5 Activity Diagram Menu Banding ... 88

4.3.4.6 Activity Diagram Menu Simpan ... 89

4.3.5 Sequence Diagram ... 89

4.3.6 Class Diagram ... 94

4.3.7 Analisis Data ... 95

4.3.7.1 Entity Relationship Diagram ... 95

4.3.7.2Analisis Perancagan Data ... 95

4.3.7.3 Struktur Cuplikan Data ... 96

4.4 Pengujian Untuk Score Hasil Tembakan ... 97

4.4.1 Analisis Pengujian Hasil Deteksi Target Tembak ... 103

4.4.2 Analisa Pengujian Hasil Deteksi Jejak Tembak ... 104

4.5 Analisis Pernilaian Hasil Visual Dengan Hasil Aplikasi. ... 108

4.6 Analisis Pemberian Nilai ... 116

4.7 Pengujian Pada Pengambilan Citra ... 118

(6)

BAB 1 KESIMPULAN DAN SARAN ... 120

5.1 Kesimpulan ... 120

5.2 Saran ... 120

DAFTAR PUSTAKA ... 121

(7)

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Citra grayscale ... 7

Gambar 2.2 Citra biner... 7

Gambar 2.3 Hasil segmentasi ... 18

Gambar 2.4 Contohtemplate matching ... 20

Gambar 2.5 Operasi image subtraction ... 25

Gambar 2.6 Prinsip-Prinsip Deteksi Tepi ... 27

Gambar 2.7 Tipikal senjata laras panjang untuk rir rifle ... 29

Gambar 2.8 Tipikal peluru (pellet) dengan diameter 4.5mm ... 29

Gambar 2.9 Bentuk citra target 10m air rifle ... 30

Gambar 2.10 Outward Gauge Scoring ... 31

Gambar 2.11 Contoh bentuk eagle eyes... 32

Gambar 3.1 Tahapan Awal ... 35

Gambar 3.2 Diagram block perancangan sistem ... 38

Gambar 3.3 Flowchat perancangan pengolahan citra ... 39

Gambar 3.4 Flowchart mendeteksi lingkaran target tembakan ... 40

Gambar 3.5 Flowchart mendeteksi lingkaran target jejak peluru ... 41

Gambar 3.6 Model perancangan pada simulasi Matlab ... 42

Gambar 3.7 GUI menu deteksi target ... 42

Gambar 3.8 GUI menu deteksi jejak peluru ... 43

Gambar 3.9 GUImenu penilaian Matlab ... 43

Gambar 3.10 Tampilan awal Matlab... 44

Gambar 3.11 Tampilan pilihan template GUI ... 44

Gambar 3.12 Tampilan programan pada GUI Matlab l ... 44

Gambar 3.13 Tool-tool untuk mendesain aplikasi ... 45

Gambar 3.14 Posisi pengambilan gambar ... 46

Gambar 3.15 Posisi menembak ... 48

Gambar 3.16 Command windows Matlab ... 47

(8)

Gambar 3.18 Taskbar excel yang telah set ... 48

Gambar 3.19 Spesifikasi Lebar tetap untuk Matlab Data inport ... 49

Gambar 3.20 Text Import wizzar ... 49

Gambar 3.21 Bentuk format dalam excel ... 50

Gambar 3.22 Inport wizard ... 51

Gambar 3.23 Matlab command window dengan data Excel yang baru diimpor ... 51

Gambar 4.1 Command promp Matlab ... 76

Gambar 4.2 Guide quick start ... 76

Gambar 4.3 Rancangan GUI aplikasi Matlab ... 77

Gambar 4.4 Tampilan aplikasiyang sudah di run figure ... 77

Gambar 4.5 Usecase diagram ... 79

Gambar 4.6 Activity diagram menu Ambil Gambar ... 84

Gambar 4.7 Activity diagram menu deteksi Target ... 85

Gambar 4.8 Activity diagram menu deteksi Target Jejak Peluru ... 86

Gambar 4.9 Activity diagram menu deteksi Penilaian ... 87

Gambar 4.10 Activity diagram menu deteksi Banding ... 88

Gambar 4.11 Activity diagram menu deteksi Simpan ... 89

Gambar 4.12 Squaence diagram Ambil Gambar ... 90

Gambar 4.13 Squence diagram deteksi citra target ... 91

Gambar 4.14 Squence diagram deteksi citra jejak peluru ... 92

Gambar 4.15 Squence diagram deteksi Penilaian ... 93

Gambar 4.16 Squence diagram deteksi Banding ... 94

Gambar 4.17 Class diagram ... 94

Gambar 4.18 Entity Relationship Diagram... 95

Gambar 4.19 Skema relasi ... 95

Gambar 4.20 Cuplikan data ... 97

Gambar 4.21 Citra target RGB ... 102

Gambar 4.22 Fungsi getcontour ... 103

Gambar 4.23 Hasil deteksi dengan aplikasi ... 103

(9)

xii

Gambar 4.25 Hasil Mendeteksi Lingkaran dengan Fungsi getcountor ... 105

Gambar 4.26 Hasil Segmentasi ... 106

Gambar 4.27 Template jejak peluru ... 106

Gambar 4.28 Hasil deteksi jejak peluru ... 107

Gambar 4.29 Nilai hasil citra T.1 ... 109

Gambar 4.30 Nilai hasil citra T.2 ... 110

Gambar 4.31 Nilai hasil citra T.3 ... 110

Gambar 4.32 Nilai hasil citra T.4 ... 111

Gambar 4.33 Nilai hasil citra T.5 ... 112

Gambar 4.34 Nilai hasil citra T.6 ... 112

Gambar 4.35 Nilai hasil citra T.7 ... 113

Gambar 4.36 Nilai hasil citra T.8 ... 114

Gambar 4.37 Nilai hasil citra T.9 ... 114

Gambar 4.38 Nilai hasil citra T.10 ... 115

Gambar 4.39 Pendeteksian penentuan nilai ... 116

Gambar 4.40 Citra target T.4 ... 116

Gambar 4.41 Jejak peluru berada digaris antara 7 dan 8 ... 117

Gambar 4.42 Lubang rusak ... 118

Gambar 4.43 (a) Pengambilan citra cahaya terlalu terang, (b) pendeteksian pada aplikasi ... 118

Gambar 4.44 Kesalahan pengambilan posisi citra ... 119

Gambar 4.45 Target tembak nilai beda pada ring yang sama (a) bernilai 7,19 dan (b) bernilai 7,35 jika menggunakan aplikasi ... 120

Gambar 4.46 Perbedaan antara perhitungan visual dengan aplikasi jika angka sama ... 120

(10)

iii

ABSTRACT

The rise of science in the image processing technology that can facilitate and help human in technological advices. Currently in assessing the shooting practice still using visual calculation. Addition to need a time and energy of wasted, so that

the execution is not maximal in shooting practice and requires a long time when

calculations Score. Compared with the method of acoustic or visual, the method of image processing more efficient. Making their own image processing system using Matlab programming language to detect an image taken.

With using the multiple methods in image processing for detecting and

assessing the target to assist operators in the field. Using the image segmentation

functions in Matlab is very helpful avoid the effects of shadows in the image.On this

system which used its own image in the form of a target shooting restricted circle line

thickness circle in 0.1 mm with 154 mm diameter.The bullet itself diameter 4,5mm.

Percentage rate of error in the application itself 4 % and percentage of 98.01% detection accuracy

When compared to with visually by using the application in determining the

accuracy of better value, so level of the error in the calculation is reduced.However,

quality of a paper target and lighting bulbs a very affects the image when shooting in doing this method.

(11)

iii

ABSTRAK

Maraknya ilmu image processing dalam teknologi sehingga dapat memudahkan dan membantu manusia dalam kemajuan teknologi. Saat ini dalam melakukan perhitungan score pada latihan menembak masih meenggunakan perhitungan score

secara manual. Selain memerlukan waktu dan tenaga yang terbuang sehingga pada pelaksanan latihan menembak tidak maksimal dan membutuhkan waktu yang lama saat perhitungan Score. Dibandingkan dengan metode acoustic atau manual, menggunakan metode image processing lebih efisien. Pembuatan sistem image

processing sendiri menggunakan bahasa pemograman Matlab untuk mendeteksi citra

yang diambil.

Dengan menggunakan beberapa metode pada image processing untuk mendeteksi dan melakukan penilaian pada target menjadi membantu operator dilapang. Menggunakan beberapa fungsi segmentasi citra di Matlab dapat menghindari efek bayangan pada citra. Pada sistem ini, citra yang digunakan sendiri dibatasi berupa target tembak berbentuk lingkaran ketebalan garis lingkaran 0,1 mm hingga 0,22 mm dengan diameter 154 mm. Pelurunya sendiri berukuran diameter 4,5 mm. Persentasi tingkat kesalahan pada aplikasinya sendiri 4 % dan persentasi akurasi pendeteksian 98,01% .

Jika dibandingkan dengan secara visual dengan menggunakan aplikasi keakuratan dalam menentukan nilai lebih baik dan perhitungan lebih mudah bagi operator. Akan tetapi, pencahayaan lampu saat pengambilan citra sangat mempengaruhi dalam melakukan metode ini.

(12)

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Dalam kemajuan teknologi dituntut sikap profesional seorang prajurit TNI, polisi dan seorang olahragawan menembak dalam memahami setiap perkembangan teknologi. Ketelitian dalam perhitungan score dalam latihan Menembak adakah tolak ukut dalam mengetahui hasil tembakan. Maka diperlukan suatu alat untuk membantu petugas saat melakukan perhitungan.

Ketelitian perhitungan pada saat menembak sendiri sangat diperlkan, baik dalam latihan maupun dalam perlombaan menembak. Sedangkan pentingnya ketelitian dalam latihan menembak adalah sebagai tolak ukur dalam mengetahui hasil perkenaan tembakannya. Dimana pada saat ini dalam mengetahui nilai ketelitian tembakan masih secara visual dan menghitung score manual. Proses penilaian dan penghitungan seperti itu memerlukan banyak waktu dan tenaga yang terbuang sehingga pelaksanaan latihan menembak tidak maksimal sehingga membutuhkan waktu yang lama disaat perhitungan.

Jika dibandingkan dengan cara manual atau visual yang dilakukan petugas, dengan menggunakan aplikasi perhitungan score memberikan hasil penilaian yang lebih efisien. Dengan menggunakan perangkat latihan menembak ini baik oleh TNI, polisi maupun atlet menembak akan sangat membantu untuk evaluasi dan meningkatkan kinerja mereka, sekaligus menerapkan aplikasi teknologi pada latihan menembak.

Dalam tugas akhir ini akan dibahas mengenai perhitungan score

tembakan terhadap target berdasarkan ketelitian dan ketepatan pada amunisi kecil. Proses yang digunakan menggunakan teknik image processing, kemudian dilakukan proses perhitungan ketepatan tembakan pada target atau sering disebut dengan lesan. Untuk proses pengambilan gambar dilakukan secara load gambar hasil tembakan yang nantinya akan digunakan sebagai sample yang akan digunakan untuk menghitung hasil tembakan.

(13)

1.2 Maksud Dan Tujuan

1.2.1 Maksud

Berdasarkan Permasalahan yang ada, maka maksud dari penelitian yang dilakukan adalah

1. Merancang dan membangun aplikasi sistem pendeteksian dan perhitungan score tembakan pada latihan menembak dengan berbasis Matlab.

2. Menerapkan metode – metode pengolahan citra pada latihan menembak.

1.2.2 Tujuan

Tujuan dari pembuatan tugas akhir ini adalah

1. Memudahkan dalam perhitungan score pada latihan menembak. 2. Dapat membantu menggantikan operator atau petugas dilapangan.

3. Dapat membantu mengevaluasi kinerja atlet pada latihan menembak. 4. Menghindari kecurangan dalam perhitungan menembak.

5. Menganalisis proses image prosesing

1.3 Batasan Masalah

Agar pembahasan pada permasalahan tidak menyimpang dari pokok bahasan, maka perlu adanya batasan masalah. Dalam penelitian ini, penulis membatasi masalah sebagai berikut :

1. Pengenalan obyek dibatasai pada obyek dua dimensi berupa gambar digital.

2. Mengukur tembakan yang jatuh pada lesan (target tembakan) berupa lingkaran dan menghitung luas daerah lesan (nilai nilai perkenaan) lingkaran.

3. List program untuk mengolah image menggunakan software Matlab versi

7.8.0 (R2009a).

4. Metode perhitungan dan mengindetifikasi menggunakan algoritma

(14)

5. Background pada setiap object harus sama.

6. Pendeteksian hanya ruang lingkup pada latihan menembak airrifle.

1.4 Rumusan Masalah

Berdasarkan uraian latar belakang yang dikemukakan diatas, maka didapat permasalahan utama yaitu merancang dan membangun suatu aplikasi dengan harapan alat ini dapat memudahkan untuk menemukan hasil tembakan dengan tepat dan akurat. masalah-masalah tersebut diidentifikasi dan dirumuskan sebagai berikut :

1. Mengenali dalam penilaian hasil menembak pada sebuah latihan menembak maupun perlombaan menembak.

2. Mengklasifikasikan dan menguji citra target tembak dan citra jejak peluru.

3. Mengenali dan menguji ukuran bentuk peluru dan target tembak yang akan dipakai untuk menembak air rifle.

4. Merancang sistem aplikasi yang memudahkan untuk digunakan dalam penggunaaan pada latihan menembak sehingga lebih akurat dan efisien.

1.5 Metode Penelitian

Metode penelitian yang dilakukan adalah :

1. Studi Pustaka

Metode pengumpulan data dengan cara mempelajari buku-buku yang berhubungan dengan masalah yang menjadi topik dalam tugas akhir, dan mencari topik yang berhubungan dengan tugas akhir melaui internet.

2. Perancangan

Yaitu mengaplikasikan teori yang didapat dari studi pustaka sehingga tersusun suatu perancangan sistem untuk membuat aplikasi pengolahan citra dan computer vision berbasis Matlab yang berhubungan dengan tugas akhir.

3. Pembuatan dan Pengimplementasian

(15)

dilakukan dan teknik analisis data dalam pembuatan perangkat lunak sesuai dengan tujuan tugas akhir ini.

4. Pengujian

Merupakan metode untuk mengetahui hasil dari pengimplementasian yang telah dilakukan, apakah sudah berhasil sesuai dengan yang direncanakan atau belum, baik secara teoritis ataupun praktis.

5. Analisa dan Kesimpulan

Yaitu melakukan analisa terhadap hasil yang diperoleh dari pengujian sehingga akhirnya dapat diambil kesimpulan dari penelitian yang dilakukan.

1.5 Sistematika Penulisan

Untuk memudahkan dalam memahami laporan tugas akhir ini, maka sistematika penulisannya disusun sebagai berikut :

BAB I PENDAHULUAN

Membahas mengenai latar belakang, identifikasi masalah, maksud dan tujuan, batasan masalah, metodologi penelitian serta sistematika penulisan per-bab yang merupakan gambaran secara umum dalam penyusunan laporan tugas akhir.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Berisi bahan, teori dan konsep yang digunakan sebagai landasan atau acuan yang diperlukan pada tahap analisis latihan menembak pada sebuah pertandingan dan perancangan sistem pengolahan citra menggunakan Matlab.

BAB III PERANCANGAN SISTEM

Berisi gambaran umum tentang obyek pembuatan sistem pendeteksian baik berisi pemodelan dari sistem terhadap permasalahan yang dihadapi dan pemilihan perangkat lunak yang akan diimplementasikan meliputi flowchat

sistem, diagram block sistem dan flowchat proses pengerjaan. merancang sistem dengan menggunakan metode template matching dan segmentasi grab cut.

(16)

BAB IV HASIL PEMBAHASAN DAN ANALISA

Berisi penjelasan terhadap hasil dan analisa pengujian sistem pada tugas akhir ini. Dan menjelaskan perancangan sistem yang dapat dipakai user.

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

Berisi penarikan kesimpulan berdasarkan data hasil analisis yang diperoleh dari pengujian serta saran untuk penerapan konsep yang mungkin dilakukan untuk perngembangan penelitian baik sebagai kelanjutan ataupun sebagai perbandingan terhadap hasil yang didapat.

(17)

122

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 KESIMPULAN

Setelah melakukan perancangan, pengamatan dan pengujian alat, berikut kesimpulan yang dapat diambil :

1. Sistem dapat membaca citra jejak peluru berupa bentuk lingkaran. Sehingga memudahkan perhitungan, Jika berada diring yang sama. Dengan menggunakan teknik pengolahan citra melakukan perhitungan lebih cepat dibandingkan dengan manual.

2. Penggunaan beberapa fungsi backgroud segmentasi dan threshold dari

grabcut mengurangi dampak bayangan pada citra jejak peluru memberikan

hasil yang baik. Jika dibandingkan dengan threshold tertentu.

3. Posisi pengambilan citra dan pencahayaan pada saat mengambil citra sangat mempengaruhi.

4. Jika dibandingkan dengan visual rata – rata hasil perhitungan score dengan aplikasi lebih baik. Tingkat akurasi pada pendeteksian menggunakan metode pengolahan citra di Matlab 91.55% untuk deteksi lingkaran jejak peluru dan 98.98% untuk deteksi lingkaran target.

5. Tingkat kesalahan mencapai 4 % untuk 100 data yang dideteksi aplikasi dan Tingkat akurasi jarak titik tengah target ke titik tengah peluru 98,01% .

5.2 SARAN

Untuk pengembangan Tugas Akhir ini maka penulis memberikan beberapa saran, yakni:

1. Penulis menyarankan agar menggunakan threshold lain untuk menganalisis tingkat kesalahan.

2. Hasil dari penelitian ini dapat dikembangkan untuk jenis perlombaan menembak jenis lain.

3. Mengembangkan aplikasi ini bahasa pemograman selain Matlab dan tempat penyimpanan database lain sehingga memungkinkan prosesnya lebih cepat.

(18)

123

DAFTAR PUSTAKA

[1] Ali, F. dan Mansoor, A. B. (2008). “Computer vision based automatic scoring of shooting targets,” in IEEE International Multitopic Conference, INMIC 2008, pp. 515–519.

[2] Gonzalez, C. R., Woods, R. E. dan Eddins S. L. (2004) .”Digital Image Processing Using Matlab”. USA: Prentice Hall.

[3] Herman,H., diakses pada pada tanggal 24 oktober 2013 dari,

http://binus.thesis./Design-and-Implementation-Automatic-Scoring-Computation System for Shooting Sport-with.html

[4] Kadir, A. dan Susanto, A. (2013). ” Teori Dan Aplikasi Pengolahan Citra “edisi I, 1st Published,

[5] Lemjiantek.mil.id, (2011), Lemjiantek.mil.id : Sekolah Tinggi Teknologi

TNI-AD, diakses pada tanggal 24 oktober 2013

http://lemjiantek.mil.id/cetak-215-rancang-bangun-alat-ukur-ketelitian-tembak.html,

[6] Lewis, J. (1995). “Fast templatematching,” in Vision Interface 95, Canadian Image Processing and Pattern Recognition Society, pp. 120–123. [7] Prasetyo, (2011). “Buku Pengolahan Citra Digital dan Aplikasinya

Menggunakan Matlab”,edisi 1,

[8] Rother, C. Kolmogorov, V. and Blake, A. (2004). “Grabcut-interactive

foreground extraction using iterated graphcuts,” in ACM Transactions on

(19)

DAFTAR RIWAYAT HIDUP

IDENTITAS PRIBADI

Nama : Garry Afrialdi

Tempat, tanggal lahir : Bandung, 3 April 1989 Jenis kelamin : Laki-laki

Status : Belum Nikah

Agama : Islam

Kewarganegaraan : Indonesia Golongan darah : A

Alamat : Jl. Cibatu 4 No 1 RT/RW 03/18 Antapani Bandung 40291

Email : managil@rocketmail.com

LATAR BELAKANG PENDIDIKAN

2011 – 2015 : Teknik Komputer – Universitas Komputer Indonesia 2007 - 2011 : Diploma 3 Universitas Padjajaran

2004 – 2007 : SMA Negeri 23 Bandung 2001 – 2004 : SMP Negeri 2 Bandung 1995 – 2001 : SD Negeri 2 Bandung

(20)

SISTEM PENDETEKSIAN DAN PERHITUNGAN SCORE_TEMBAKAN

PADA LATIHAN MENEMBAK BERBASIS MATLAB Garry Afrialdi 1, John Adler 2

1,2_{Jurusan Teknik Komputer Unikom, Bandung} 1_{managil@rocketmail.com,}2_{john.adler@email.unikom.ac.id}

ABSTRAK

Merancang suatu sistem image processing pada perhitungan score dengan menggunakan bahasa pemograman Matlab. Dimana pada saat ini dalam mengetahui ketelitian penilaian menembak masih secara visual yaitu dengan cara melihat langsung disasaran atau target tembakan. Selain memerlukan waktu dan tenaga yang terbuang sehingga pada pelaksanan latihan menembak tidak maksimal sehingga tidak efisien. Dengan menggunakan metode pada image

processing dengan fungsi-fungsi background segmentasi, maka sistem ini dapat mendeteksi dan

menghitung nilai hasil tembakan yang ditembakan pada target tembak berbentuk lingkaran ketebalan garis lingkaran 0,1mm hingga 0,2mm dengan diameter 154 mm dengan tambahan 0,1mm pada setiap garis, dengan pelurunya sendiri berdiameter 4,5 mm. Jika dibandingkan dengan secara visual dengan menggunakan aplikasi keakuratan dalam menentukan nilai lebih baik, jadi tingkat kesalahan aplikasinya sendiri 2 % dan persentasi akurasi pendeteksian 98,01% . Pembuatan sistem image processing ini sendiri menggunakan bahasa pemograman Matlab untuk mendeteksi citra yang diambil.

Kata Kunci : Shoot score, Detection, Image processing, Matlab

1. Pendahuluan

Pentingnya ketelitian perhitungan score dalam latihan menembak adalah sebagai tolak ukur dalam mengetahui hasil perkenaan tembakannya. Ketelitian tembak sendiri merupankan nilai sebaran perkenaan disasaran yang didapatkan dalam sebuah penembakan, baik dalam pelaksanaan latihan maupun dalam pelaksanaan perlombaan menembak. Dimana pada saat ini dalam mengetahui nilai ketelitian tembakan masih secara visual yaitu dengan cara melihat langsung disasaran dan menghitung secara manual. Proses penilaian dan penghitungan seperti itu memerlukan banyak waktu dan tenaga yang terbuang sehingga pelaksanaan latihan menembak tidak maksimal sehingga membutuhkan waktu yang lama disaat perhitungan.

Dibandingan dengan cara manual atau visual yang dilakukan petugas, dengan menggunakan aplikasi perhitungan score memberikan hasil penilaian yang lebih efisien. Dengan menggunakan perangkat ini latihan menembak baik TNI, polisi maupun atlet menembak akan sangat membantu untuk evaluasi dan meningkatkan kinerja mereka, sekaligus menerapkan aplikasi teknologi pada latihan menembak yang ada. Proses yang digunakan menggunakan teknik image processing, kemudian dilakukan proses perhitungan ketepatan tembakan pada target. Untuk proses pengambilan gambar dilakukan secara load gambar

hasil tembakan yang nantinya akan digunakan sebagai sample yang akan digunakan untuk menghitung hasil tembakan.

2. Teori Penunjang

Pada sistem pendeteksi dan perhitungan score ini menggunakan teknik pengolahan citra atau image processing untuk proses pengambilan gambar dilakukan secara load gambar hasil tembakan. Merancang suatu sistem image processing pada perhitungan score dengan menggunakan bahasa pemograman Matlab

2.1 Pengolahan Citra

Pengolahan citra adalah salah satu cabang dari ilmu informatika. Pengolahan citra berkutat pada usaha untuk melakukan transformasi suatu citra atau gambar menjadi citra lain dengan menggunakan teknik tertentu.[1]

Sedangkan definisi citra sendiri adalah gambar pada bidang 2 dimensi atau secara matematis pengertiannya adalah fungsi yang kontinu dari intensitas cahaya pada bidang 2 dimensi.

(21)

Garry Afrialdi 1, John Adler 2

2 2.2 Pengolahan Citra dengan Menggunakan

Matlab

Matlab adalah sebuah bahasa dengan kemampuan tinggi untuk komputasi teknis. Dan menggabungkan komputasi, visualisasi, dan pemrograman dalam satu kesatuan yang mudah digunakan dimana masalah dan penyelesaiannya diekspresikan dalam notasi matematik yang sudah dikenal.

Matlab sebagai salah satu tools pemrograman untuk membantu bidang pendidikan dan penelitian telah menyediakan bermacam-macam „toolbox‟ yang

disesuaikan dengan bidang keilmuan masing-masing,

salah satunya adalah „Image Processing Toolbox’. Dengan memanfaatkan „toolbox‟ tersebut, pengguna dapat dengan mudah melakukan penelitiannya..[7]

2.3 Segmentasi

Segmentasi citra (image segmentation) mempunyai arti membagi suatu citra menjadi wilayah-wilayah yang homogen berdasarkan kriteria keserupaan yang tertentu antara tingkat keabuan suatu piksel dengan tingkat keabuan piksel – piksel tetangganya, kemudian hasil dari proses segmentasi ini akan digunakan untuk proses tingkat tinggi lebih lanjut yang dapat dilakukan terhadap suatu citra, misalnya proses klasifikasi citra dan proses identifikasi objek.

[2]

2.4 Pendeteksi Citra

Proses yang bertujuan untuk mendeteksi lingkaran target pada citra yang didapat dari proses load citra target yang sudah di ambil gambarnya.

a. Dasar morfologi Dilasi dan Erosi

b. Citra subtraksi (image subtraction)

c. fungsi – fungsi backgound segmentasi

d. findcircle (mencari lingkaran pada peluru dan jarak antara target dan jejak peluru )

3. Perancangan Sistem

Bertujuan untuk mengidentifikasi dan mengevaluasi kebutuhan-kebuthan yang diperlukan, permasalahan-permasalahan, serta hambatan-hambatan yang terjadi sehingga dapat dusulkan atau dilakukan perbaikan.

Gambar 2 Diagram Block Perancangan Sistem

1. Pengambilan Citra Target dan Jejak Peluru Pengambilan citra target dan jejak peluru dibagi dua tahapan penditeksian antara citra target dan jejak peluru kemudian untuk proses pengambilan gambar dilakukan secara load gambar hasil tembakan yang telah tangkap kamera nantinya akan digunakan sebagai sample yang akan digunakan untuk menghitung hasil tembakan. Sample yang diambil 120 lembar kertas target tembakan yang telah memiliki jejak peluru.

2. Pre-procession

Pre-processing pada diagram blok disini bertujuan untuk memperbaiki kualitas citra, ekstraksi citra target dan ekstraksi citra jejak peluru yang digunakan nanti dalam proses backround segmentasi Pre-procession disini meliputi grayscale, normalisasi, dan extraksi citra.

3. Deteksi target

Pada tahap ini aplikasi di kalibrasi untuk mengenali citra target tembak, menentukan posisi titik tengah target dan jari- jari lingkaran dari bagian titik nomor tujuh target tembak dengan menggunakan fungsi-fungsi pengolahan citra. Kemudian mendeteksi semua lingkaran target dengan beberapa fungsi filter.

Sehingga dapat digunakan dapat digunakan untuk mencari titik tengah sekaligus jari-jari lingkaran target.

4. Deteksi jejak peluru Pengambilan Citra

Target Load Gambar Pre-pocessing

Pre-processing

Deteksi Citra Target

Deteksi Citra peluru

Menentukan titik tengah target

Menentukan titik tengah peluru

Pemberian Nilai dan Hasil Citra

(22)

SISTEM PENDETEKSIAN DAN PERHITUNGAN SCORE_{TEMBAKAN PADA LATIHAN MENEMBAK}

BERBASIS MATLAB

3 Tahapan ini untuk untuk menemukan titik tengah pada jejak peluru dan mengetahui jari – jari panjang dan lebar lubang peluru pada target.

5. pemberian nilai atau perhitungan score

Tahapan ini dimana untuk mengetahui score akhir dari tahapan pemberian nilai hasil tembakan. Pemberian nilai dan score sendiri mengikuti regulasi pada saat latihan olah raga menemba air rifle

3.1 Kebutuhan Perangkat A. Kebutuhan Perangkat Keras

Perangkat keras (hardware) yang dibutuhkan untuk membangun sistem ini :

1. Prossesor dengan kecepatan minimal 2Ghz 2. Memory atau RAM minimal 1GB

3. kapasitas hardisk minimal 10 GB 4. VGA card memory 128MB 5. Soundcard

6. LAN card

7. Monitor, mouse dan keyboard.

B. Kebutuhan Perangkat Lunak

Perangkat lunak (software) yang dibutuhkan untuk membangun sistem aplikasi ini sebagai berikut : 1. Microsoft Windows 7 32-bit, sebagai sistem

operasi yang digunakan. 2. Matlab R2009a.

3. EMGU CV 2.4 (Open CV wrapper for .NET). 4. Adobe Photoshop CS 2 dan CS 6.

3.2 Rancangan Citra Target Tembakan

Gambar 2 Flowchart mendeteksi lingkaran target tembakan

Merancang untuk mendeteksi citra target tembakan berupa bentuk lingkaran dengan diameter pada ring 10 adalah 154 mm. Dan lingkaran dalam dari ring enam yang berwarna hitam adalah 74 mm. Kertas target sendiri berukuran 17 mm x 17mm.

Gambar 3. Contoh citra target 17 x 17 mm

3.3 Rancangan Citra Target Jejak Peluru

Peluru (Pellet) adalah proyektil yang didorong oleh senapan atau pistol angin biasanya tidak mengandung bahan peledak, namun mampu membuat kerusakan terhadap target yang dimaksud.

Pelurunya sendiri menggunakan peluru senapan angin kaliber 4.5 mm (0.177 in) yang digunakan pada pertandingan 10m air rifle memiliki bagian depan hampir datar sehingga dapat meninggalkan jejak lubang yang bagus pada kertas target (tidak robek).

Gambar 4 Jenis pelurusenapan angin 4,5 mm

Gambar 5 Flowchart mendeteksi jejak peluru

Mulai

Selesai

Conversi citra ke citra binari

Inverst Citra binari

Perebaran citra (Dilation) Pengurangan Citra (subraction) Load citra Citra Binari Citra invert Getcontour citra Contour citra Centroid Citra Tampilkan citra hasil

Mulai Convesi ke citra

binari Filter citra

imcircel

Selesai

load Citra

Citra binari

Cropping citra Hasil Cropping Dilate dan erode (kurangi dan tambah)

Getcontour (beritanda Centroid (Beri titik tengah)

Hasil Citra Jejak

(23)

Garry Afrialdi 1, John Adler 2

4 3.4 Rancangan Interface pada Matlab

Perancangan interface atau antar muka merupakan tampilan dari suatu program aplikasi yang berbentuk sebagai media komunikasi yang digunakan sebagai sarana berdialog antara program dan user. Berikut ini adalah perancangan antar muka pada sistem yang akan dibuat.

Gambar 6 Model perancangan interface pada Simulasi Matlab

4. Pengujian Sistem

Dalam data yang yang diambil berupa citra target tembak 10 meter air rifle dengan jejak peluru hasil tembakan yang diambil dari 10 penembak dengan 10 tembakan.

Tujuan dari akhir pengujian ini adalah untuk menilai akurasi aplikasi menembak dalam mengenali citra target tembak dan jejak peluru, sehingga dapat menghasilkan skor menembak yang lebih akurat dibandingkan dengan cara manual atau visual. 4.1 Pengujian Hasil Deteksi Target Tembak Pada tahapan ini, aplikasi diuji untuk mengenali citra target tembak sihingga dapat menentukan posisi tengah target dan menentukan jari-jari lingkaran dari lingkaran ke tujuh dengan menggunakan fungsi-fungsi pengolahan citra. Dibawah ini hasil dari deteksi target

Gambar 7 Hasil deteksi aplikasi matlab pada target

Kemudian analisis tingkat keakurasiannya. Dengan menggunakan diameter dan jari jari sebagai parameter.

D1 = diameter citra asli lingkaran seluruh ring. D2 = diameter citra lingkaran hasil deteksi.

Tingkat Akuras i ?

Jadi

adalah tingkat akurasi pendeteksian lingkaran pada aplikasi.

4.2 Pengujian Hasil Deteksi Jejak Peluru Citra Target

Diameter peluru air rifle adalah 4,5 mm. Karena sangat kecilnya diameter makan diperlukan untuk mendeteksi lingkaran pada jejak target tembaknya dengan menggunakan fungsi-fungsi segmentasi, memakai ukuran piksel yang didapat dari deteksi target tembak. Dibawah ini tahapan mendeteksi jejak peluru.

Gambar 8 Hasil deteksi aplikasi matlab pada jejak peluru

Kemudian analisis tingkat keakurasiannya. Dengan menggunakan diameter dan jari jari sebagai parameter.

D1 = diameter citra asli lingkaran jejak target. D2 = diameter citra lingkaran hasil deteksi jejak target.

Tingkat Akurasi ?

Jadi

adalah tingkat akurasi pendeteksian lingkaran pada aplikasi.

(24)

SISTEM PENDETEKSIAN DAN PERHITUNGAN SCORE_{TEMBAKAN PADA LATIHAN MENEMBAK}

BERBASIS MATLAB

5 4.3 Pengujian Untuk Penilaian Hasil

Tembakan.

Pengujian ini dilakukan setelah mendapakan hasil deteksi citra target dan jejak peluru dengan proses

image prosessing. Yang dilakukan secara pre-prossesing sehingga mendapatkan nilai tengah pada target tembak diberi nama (A) dan jejak peluru diberi nama (B). kemudian setelah pendeteksian selesai dilanjutkan dengan mencari jarak antara kedua titik tengah (AB) dengan rumus matematika dengan phytagoras :

...(1)

Gambar 9 penentuan nilai jarak jejak dan target

Pengukuran manual mendapatkan nilai sebagai berikut :

X1 = 0; X2 = 65; Y1 =0 ; Y2 = 30;

Manual mendapatkan jarak = 71,58 Dan aplikasi mendapatkan jaratk 70.16

Jadi untuk membandingkan nilai akurasinya maka didapat sebagai berikut :

Gambar 10 Cuplikan data

Dari cuplikan data terdapat hasil data yang hampir sama pada penembak ke 7 dan ke 6. Jika perhitungan menggunakan manual atau secara visual maka dari penembak ke 7 dan ke 6 di harus kan melakukan pertandingan ulang karena hasil total score , nilai rata- rata dan nilai terbesar tembakan sama

Tabel 1 hasil tembakan penembak ke 7 dan 6

Penembak ke-6 T.6.1 7.00 7.10 0.10 T.6.2 7.00 7.10 0.10 T.6.3 8.00 8.20 0.20 T.6.4 1.00 1.25 0.25 T.6.5 7.00 7.10 0.10 T.6.6 3.00 3.12 0.12 T.6.7 2.00 2.30 0.30 T.6.8 3.00 3.10 0.10 T.6.9 7.00 7.25 0.25 T.6.10 7.00 7.09 0.09 Score akhir 52.00 53.61 1.61 Nilai Score

Tertinggi 8.00 8.20 0.20 Nilai Score

Terendah 1.00 1.25 0.25 rata - rata 5.20 5.36 0.16

Penembak ke-7 T.7.1 7.00 7.20 0.20 T.7.2 5.00 5.24 0.24 T.7.3 1.00 1.02 0.02 T.7.4 6.00 6.90 0.90 T.7.5 6.00 6.10 0.10 T.7.6 6.00 6.20 0.20

(25)

Garry Afrialdi 1, John Adler 2

T.7.7 1.00 1.10 0.10 T.7.8 7.00 7.05 0.05 T.7.9 5.00 5.20 0.20 T.7.10 8.00 8.40 0.40 Score akhir 52.00 54.41 2.41 Nilai Score

Tertinggi 8.00 8.40 0.40 Nilai Score

Terendah 1.00 1.02 0.02 rata - rata 5.20 5.44 0.24

Akan tetapi dari setiap tembakan berbeda nilainya. Maka jika menggunakan aplikasi ini dapat dilihat

score akhir dan rata- rata tembakan berbeda.

Ada beberapa faktor pembacaan dan pengambilan citra yang salah pada aplikasi

Gambar 11 kesalahan pengambilan gambar Pada gambar 11 adalah contoh kesalahan pengambilan gambar yang pencahayaan kurang ketika pengambilan gambar citra target. Pada saat pengambilan citra target posisi sangat mempengaruhi, karena ketika cahaya masuk pada citra menyebabkan dirtosi dan shape yang berlebih sehingga jejak peluru tidak terlihat.

Gambar 15. Kesalahan posisi pengambilan.

Posisi pengambilan juga mempengaruhi,

menyebabkan susahnya menenentukan titik tengah citra, jika posisi citra miring melakukan perhitungan dan pendeteksian eror yang menyebabkan shape

berlebih juga. Sehingga penentuan saat pengambilan sangat mempengaruhi.

5. Kesimpulan

Setelah melakukan perancangan, pengamatan dan pengujian alat, berikut kesimpulan yang dapat diambil :

2. Penggunaan beberapa fungsi backgroud segmentasi dan threshold dari grabcut mengurangi dampak bayangan pada citra jejak peluru memberikan hasil yang baik. Jika dibandingkan dengan threshold tertentu.

3. Posisi pengambilan citra dan pencahayaan pada saat mengambil citra sangat mempengaruhi. 4. Jika dibandingkan dengan visual rata – rata hasil

perhitungan score dengan aplikasi lebih baik. Tingkat akurasi pada pendeteksian menggunakan metode pengolahan citra di Matlab 91.55% untuk deteksi lingkaran jejak peluru dan 98.98% untuk deteksi lingkaran target.

5. Tingkat kesalahan mencapai 4 % untuk 100 data yang dideteksi aplikasi dan Tingkat akurasi jarak titik tengah target ke titik tengah peluru 98,01%

6. Daftar Pustaka

[1] Gonzalez, C. R., Woods, R. E. dan Eddins S. L. (2004) . “Digital Image Processing Using Matlab”. USA: Prentice Hall.

[2] Herman,H., diakses pada pada tanggal 24 oktober 2013 dari, http://binus.thesis./Design- and-Implementation-Automatic-Scoring-Computation System for Shooting Sport-with.html.

[3] Kadir, A. dan Susanto, A. (2013). ” Teori Dan Aplikasi Pengolahan Citra “edisi I, 1st

Published,

[4] Ali, F. dan Mansoor, A. B. (2008). “Computer vision based automatic scoring of shooting targets,” in IEEE International Multitopic

Conference, INMIC 2008, pp. 515–519. [5] Lemjiantek.mil.id,(2011), Lemjiantek.mil.id :

Sekolah Tinggi Teknologi TNI-AD

http://lemjiantek.mil.id/cetak-215-rancang-bangun-alat-ukur-ketelitian-tembak.html, diakses pada 24 oktober 2013

[6] Lewis, J. (1995). “Fast templatematching,” in

Vision Interface 95, Canadian Image Processing and Pattern Recognition Society, pp. 120–123.

[7] Rother, C. Kolmogorov, V. and Blake, A.

(2004). “Grabcut-interactive foreground extraction using iterated graphcuts,” in ACM

Transactions on Graphics (TOG)-Proceedings of ACM SIGGRAPH 2004, pp. 309–314 [8] Prasetyo, (2011). “Buku Pengolahan Citra

Digital dan Aplikasinya Menggunakan Matlab”,edisi 1,

(1)

1

Garry Afrialdi 1, John Adler 2

1,2_{Jurusan Teknik Komputer Unikom, Bandung} 1_{managil@rocketmail.com,}2_{john.adler@email.unikom.ac.id}

ABSTRAK

Merancang suatu sistem

image processing

pada perhitungan

score

dengan menggunakan

bahasa pemograman Matlab. Dimana pada saat ini dalam mengetahui ketelitian penilaian

menembak masih secara visual yaitu dengan cara melihat langsung disasaran atau target

tembakan. Selain memerlukan waktu dan tenaga yang terbuang sehingga pada pelaksanan latihan

menembak tidak maksimal sehingga tidak efisien. Dengan menggunakan metode pada

image

processing

dengan fungsi-fungsi

background

segmentasi, maka sistem ini dapat mendeteksi dan

menghitung nilai hasil tembakan yang ditembakan pada target tembak berbentuk lingkaran

ketebalan garis lingkaran 0,1mm hingga 0,2mm dengan diameter 154 mm dengan tambahan

0,1mm pada setiap garis, dengan pelurunya sendiri berdiameter 4,5 mm. Jika dibandingkan

dengan secara visual dengan menggunakan aplikasi keakuratan dalam menentukan nilai lebih

baik, jadi tingkat kesalahan aplikasinya sendiri 2 % dan persentasi akurasi pendeteksian 98,01% .

Pembuatan sistem

image processing

ini sendiri menggunakan bahasa pemograman Matlab untuk

mendeteksi citra yang diambil.

Kata Kunci :

Shoot score, Detection

,

Image processing,

Matlab

1. Pendahuluan

Pentingnya ketelitian perhitungan score dalam latihan

menembak adalah sebagai tolak ukur dalam mengetahui hasil perkenaan tembakannya. Ketelitian tembak sendiri merupankan nilai sebaran perkenaan

disasaran yang didapatkan dalam sebuah

penembakan, baik dalam pelaksanaan latihan maupun dalam pelaksanaan perlombaan menembak. Dimana pada saat ini dalam mengetahui nilai ketelitian tembakan masih secara visual yaitu dengan cara melihat langsung disasaran dan menghitung secara manual. Proses penilaian dan penghitungan seperti itu memerlukan banyak waktu dan tenaga yang terbuang sehingga pelaksanaan latihan menembak tidak maksimal sehingga membutuhkan waktu yang lama disaat perhitungan.

Dibandingan dengan cara manual atau visual yang dilakukan petugas, dengan menggunakan aplikasi

perhitungan score memberikan hasil penilaian yang

lebih efisien. Dengan menggunakan perangkat ini latihan menembak baik TNI, polisi maupun atlet menembak akan sangat membantu untuk evaluasi dan meningkatkan kinerja mereka, sekaligus menerapkan aplikasi teknologi pada latihan menembak yang ada.

Proses yang digunakan menggunakan teknik image

processing, kemudian dilakukan proses perhitungan ketepatan tembakan pada target. Untuk proses

pengambilan gambar dilakukan secara load gambar

hasil tembakan yang nantinya akan digunakan

sebagai sample yang akan digunakan untuk

menghitung hasil tembakan.

2. Teori Penunjang

Pada sistem pendeteksi dan perhitungan score ini

menggunakan teknik pengolahan citra atau image

processing untuk proses pengambilan gambar

dilakukan secara load gambar hasil tembakan.

Merancang suatu sistem image processing pada

perhitungan score dengan menggunakan bahasa

pemograman Matlab

2.1 Pengolahan Citra

Sedangkan definisi citra sendiri adalah gambar pada

bidang 2 dimensi atau secara matematis

pengertiannya adalah fungsi yang kontinu dari intensitas cahaya pada bidang 2 dimensi.

(2)

2

2.2 Pengolahan Citra dengan Menggunakan Matlab

Matlab adalah sebuah bahasa dengan kemampuan tinggi untuk komputasi teknis. Dan menggabungkan komputasi, visualisasi, dan pemrograman dalam satu kesatuan yang mudah digunakan dimana masalah dan

penyelesaiannya diekspresikan dalam notasi

matematik yang sudah dikenal.

Matlab sebagai salah satu tools pemrograman untuk

membantu bidang pendidikan dan penelitian telah

menyediakan bermacam-macam „toolbox‟ yang

disesuaikan dengan bidang keilmuan masing-masing,

salah satunya adalah „Image Processing Toolbox’.

Dengan memanfaatkan „toolbox‟ tersebut, pengguna

dapat dengan mudah melakukan penelitiannya..[7]

2.3 Segmentasi

Segmentasi citra (image segmentation) mempunyai

arti membagi suatu citra menjadi wilayah-wilayah yang homogen berdasarkan kriteria keserupaan yang tertentu antara tingkat keabuan suatu piksel dengan

tingkat keabuan piksel – piksel tetangganya,

kemudian hasil dari proses segmentasi ini akan digunakan untuk proses tingkat tinggi lebih lanjut yang dapat dilakukan terhadap suatu citra, misalnya proses klasifikasi citra dan proses identifikasi objek.

[2]

2.4 Pendeteksi Citra

Proses yang bertujuan untuk mendeteksi lingkaran target pada citra yang didapat dari proses load citra target yang sudah di ambil gambarnya.

a. Dasar morfologi Dilasi dan Erosi

b. Citra subtraksi (image subtraction)

c. fungsi – fungsi backgound segmentasi

d. findcircle (mencari lingkaran pada peluru dan

jarak antara target dan jejak peluru )

3. Perancangan Sistem

Bertujuan untuk mengidentifikasi dan mengevaluasi kebutuhan-kebuthan yang diperlukan, permasalahan-permasalahan, serta hambatan-hambatan yang terjadi sehingga dapat dusulkan atau dilakukan perbaikan.

Gambar 2 Diagram Block Perancangan Sistem

1. Pengambilan Citra Target dan Jejak Peluru

Pengambilan citra target dan jejak peluru dibagi dua tahapan penditeksian antara citra target dan jejak peluru kemudian untuk proses pengambilan gambar

dilakukan secara load gambar hasil tembakan yang

telah tangkap kamera nantinya akan digunakan

sebagai sample yang akan digunakan untuk

menghitung hasil tembakan. Sample yang diambil

120 lembar kertas target tembakan yang telah memiliki jejak peluru

.

2. Pre-procession

Pre-processing pada diagram blok disini bertujuan untuk memperbaiki kualitas citra, ekstraksi citra target dan ekstraksi citra jejak peluru yang digunakan

nanti dalam proses backround segmentasi

Pre-procession disini meliputi grayscale, normalisasi, dan extraksi citra.

3. Deteksi target

lingkaran target dengan beberapa fungsi filter.

Sehingga dapat digunakan dapat digunakan untuk mencari titik tengah sekaligus jari-jari lingkaran target.

4. Deteksi jejak peluru

Pengambilan Citra

Target Load Gambar Pre-pocessing

Pre-processing

Deteksi Citra Target

Deteksi Citra peluru

Menentukan titik tengah target

Menentukan titik tengah peluru

Pemberian Nilai dan Hasil Citra

(3)

3

Tahapan ini untuk untuk menemukan titik tengah pada jejak peluru dan mengetahui jari – jari panjang dan lebar lubang peluru pada target.

5. pemberian nilai atau perhitungan score

Tahapan ini dimana untuk mengetahui score akhir

dari tahapan pemberian nilai hasil tembakan. Pemberian nilai dan score sendiri mengikuti regulasi

pada saat latihan olah raga menemba air rifle

3.1 Kebutuhan Perangkat

A. Kebutuhan Perangkat Keras

Perangkat keras (hardware) yang dibutuhkan untuk

membangun sistem ini :

1. Prossesor dengan kecepatan minimal 2Ghz 2. Memory atau RAM minimal 1GB

3. kapasitas hardisk minimal 10 GB

4. VGA card memory 128MB

5. Soundcard 6. LAN card

7. Monitor, mouse dan keyboard.

B. Kebutuhan Perangkat Lunak

Perangkat lunak (software) yang dibutuhkan untuk

membangun sistem aplikasi ini sebagai berikut : 1. Microsoft Windows 7 32-bit, sebagai sistem

operasi yang digunakan.

2. Matlab R2009a.

3. EMGU CV 2.4 (Open CV wrapper for .NET).

4. Adobe Photoshop CS 2 dan CS 6.

3.2 Rancangan Citra Target Tembakan

Gambar 2 Flowchart mendeteksi lingkaran target tembakan

Gambar 3. Contoh citra target 17 x 17 mm

3.3 Rancangan Citra Target Jejak Peluru

Peluru (Pellet) adalah proyektil yang didorong oleh senapan atau pistol angin biasanya tidak mengandung bahan peledak, namun mampu membuat kerusakan terhadap target yang dimaksud.

Pelurunya sendiri menggunakan peluru senapan angin kaliber 4.5 mm (0.177 in) yang digunakan pada

pertandingan 10m air rifle memiliki bagian depan

hampir datar sehingga dapat meninggalkan jejak lubang yang bagus pada kertas target (tidak robek).

Gambar 4 Jenis pelurusenapan angin 4,5 mm

Gambar 5 Flowchart mendeteksi jejak peluru

Mulai

Selesai

Conversi citra ke citra binari

Inverst Citra binari

Perebaran citra (Dilation) Pengurangan Citra

(subraction) Load citra

Citra Binari

Citra invert

Getcontour citra

Contour citra

Centroid Citra

Tampilkan citra hasil

Mulai

Convesi ke citra binari

Filter citra

imcircel

Selesai

load Citra

Citra binari

Cropping citra Hasil Cropping

Dilate dan erode

(kurangi dan tambah)

Getcontour (beritanda Centroid (Beri titik tengah)

Hasil Citra Jejak

(4)

4

3.4 Rancangan Interface pada Matlab

Perancangan interface atau antar muka merupakan

tampilan dari suatu program aplikasi yang berbentuk sebagai media komunikasi yang digunakan sebagai

sarana berdialog antara program dan user. Berikut ini

adalah perancangan antar muka pada sistem yang akan dibuat.

Gambar 6 Model perancangan interface pada Simulasi Matlab

4. Pengujian Sistem

Dalam data yang yang diambil berupa citra target tembak 10 meter air rifle dengan jejak peluru hasil tembakan yang diambil dari 10 penembak dengan 10 tembakan.

Tujuan dari akhir pengujian ini adalah untuk menilai akurasi aplikasi menembak dalam mengenali citra target tembak dan jejak peluru, sehingga dapat menghasilkan skor menembak yang lebih akurat

dibandingkan dengan cara manual atau visual.

4.1 Pengujian Hasil Deteksi Target Tembak

Pada tahapan ini, aplikasi diuji untuk mengenali citra target tembak sihingga dapat menentukan posisi tengah target dan menentukan jari-jari lingkaran dari lingkaran ke tujuh dengan menggunakan fungsi-fungsi pengolahan citra. Dibawah ini hasil dari deteksi target

Gambar 7 Hasil deteksi aplikasi matlab pada target

Kemudian analisis tingkat keakurasiannya. Dengan menggunakan diameter dan jari jari sebagai parameter.

D1 = diameter citra asli lingkaran seluruh ring. D2 = diameter citra lingkaran hasil deteksi.

Tingkat Akuras i ?

Jadi

adalah tingkat akurasi pendeteksian lingkaran pada aplikasi.

4.2 Pengujian Hasil Deteksi Jejak Peluru Citra Target

Diameter peluru air rifle adalah 4,5 mm. Karena

sangat kecilnya diameter makan diperlukan untuk mendeteksi lingkaran pada jejak target tembaknya dengan menggunakan fungsi-fungsi segmentasi, memakai ukuran piksel yang didapat dari deteksi target tembak. Dibawah ini tahapan mendeteksi jejak peluru.

Gambar 8 Hasil deteksi aplikasi matlab pada jejak peluru

Kemudian analisis tingkat keakurasiannya. Dengan menggunakan diameter dan jari jari sebagai parameter.

D1 = diameter citra asli lingkaran jejak target. D2 = diameter citra lingkaran hasil deteksi jejak target.

Tingkat Akurasi ?

Jadi

adalah tingkat akurasi pendeteksian lingkaran pada aplikasi.

(5)

5

4.3 Pengujian Untuk Penilaian Hasil Tembakan.

Pengujian ini dilakukan setelah mendapakan hasil deteksi citra target dan jejak peluru dengan proses

...(1)

Gambar 9 penentuan nilai jarak jejak dan target

Pengukuran manual mendapatkan nilai sebagai berikut :

X1 = 0; X2 = 65; Y1 =0 ; Y2 = 30;

Manual mendapatkan jarak = 71,58 Dan aplikasi mendapatkan jaratk 70.16

Jadi untuk membandingkan nilai akurasinya maka didapat sebagai berikut :

Gambar 10 Cuplikan data

Tabel 1 hasil tembakan penembak ke 7 dan 6

Penembak ke-6 T.6.1 7.00 7.10 0.10

T.6.2 7.00 7.10 0.10

T.6.3 8.00 8.20 0.20

T.6.4 1.00 1.25 0.25

T.6.5 7.00 7.10 0.10

T.6.6 3.00 3.12 0.12

T.6.7 2.00 2.30 0.30

T.6.8 3.00 3.10 0.10

T.6.9 7.00 7.25 0.25

T.6.10 7.00 7.09 0.09

Score akhir 52.00 53.61 1.61

Nilai Score

Tertinggi 8.00 8.20 0.20

Nilai Score

Terendah 1.00 1.25 0.25

rata - rata 5.20 5.36 0.16

Penembak ke-7 T.7.1 7.00 7.20 0.20

T.7.2 5.00 5.24 0.24

T.7.3 1.00 1.02 0.02

T.7.4 6.00 6.90 0.90

T.7.5 6.00 6.10 0.10

(6)

6

T.7.7 1.00 1.10 0.10

T.7.8 7.00 7.05 0.05

T.7.9 5.00 5.20 0.20

T.7.10 8.00 8.40 0.40

Score akhir 52.00 54.41 2.41

Nilai Score

Tertinggi 8.00 8.40 0.40

Nilai Score

Terendah 1.00 1.02 0.02

rata - rata 5.20 5.44 0.24

Akan tetapi dari setiap tembakan berbeda nilainya. Maka jika menggunakan aplikasi ini dapat dilihat

score akhir dan rata- rata tembakan berbeda.

Ada beberapa faktor pembacaan dan pengambilan citra yang salah pada aplikasi

Gambar 11 kesalahan pengambilan gambar

Pada gambar 11 adalah contoh kesalahan

pengambilan gambar yang pencahayaan kurang ketika pengambilan gambar citra target. Pada saat pengambilan citra target posisi sangat mempengaruhi, karena ketika cahaya masuk pada citra menyebabkan

dirtosi dan shape yang berlebih sehingga jejak peluru

tidak terlihat.

Gambar 15. Kesalahan posisi pengambilan.

Posisi pengambilan juga mempengaruhi,

menyebabkan susahnya menenentukan titik tengah citra, jika posisi citra miring melakukan perhitungan

dan pendeteksian eror yang menyebabkan shape

berlebih juga. Sehingga penentuan saat pengambilan sangat mempengaruhi.

5. Kesimpulan

Setelah melakukan perancangan, pengamatan dan pengujian alat, berikut kesimpulan yang dapat diambil :

1. Sistem dapat membaca citra jejak peluru berupa

bentuk lingkaran. Sehingga memudahkan

perhitungan, Jika berada diring yang sama. Dengan menggunakan teknik pengolahan citra melakukan perhitungan lebih cepat dibandingkan dengan manual.

2. Penggunaan beberapa fungsi backgroud

segmentasi dan threshold dari grabcut mengurangi dampak bayangan pada citra jejak peluru memberikan hasil yang baik. Jika dibandingkan dengan threshold tertentu.

3. Posisi pengambilan citra dan pencahayaan pada saat mengambil citra sangat mempengaruhi. 4. Jika dibandingkan dengan visual rata – rata hasil

5. Tingkat kesalahan mencapai 4 % untuk 100 data yang dideteksi aplikasi dan Tingkat akurasi jarak titik tengah target ke titik tengah peluru 98,01%

6. Daftar Pustaka

[1] Gonzalez, C. R., Woods, R. E. dan Eddins S.

L. (2004) . “Digital Image Processing Using Matlab”. USA: Prentice Hall.

[2] Herman,H., diakses pada pada tanggal 24

oktober 2013 dari, http://binus.thesis./Design- and-Implementation-Automatic-Scoring-Computation System for Shooting Sport-with.html.

[3] Kadir, A. dan Susanto, A. (2013). ” Teori Dan

Aplikasi Pengolahan Citra “edisi I, 1st

Published,

[4] Ali, F. dan Mansoor, A. B. (2008). “Computer

vision based automatic scoring of shooting targets,” in IEEE International Multitopic

Conference, INMIC 2008, pp. 515–519.

[5] Lemjiantek.mil.id,(2011), Lemjiantek.mil.id :

Sekolah Tinggi Teknologi TNI-AD

http://lemjiantek.mil.id/cetak-215-rancang-bangun-alat-ukur-ketelitian-tembak.html, diakses pada 24 oktober 2013

[6] Lewis, J. (1995). “Fast templatematching,” in

Vision Interface 95, Canadian Image

Processing and Pattern Recognition Society, pp. 120–123.

[7] Rother, C. Kolmogorov, V. and Blake, A.

(2004). “Grabcut-interactive foreground

extraction using iterated graphcuts,” in ACM

Transactions on Graphics (TOG)-Proceedings of ACM SIGGRAPH 2004, pp. 309–314

[8] Prasetyo, (2011). “Buku Pengolahan Citra

Digital dan Aplikasinya Menggunakan Matlab”,edisi 1,

Sistem Pendeteksian dan Perhitungan Score Tembakan pada Latihan Menembak Berbasis Matlab