Cover Identifikasi Bibit Unggul Daun Tanaman Karet Melalui Deteksi Tepi Menggunakan Metode Sobel
IDENTIFIKASI BIBIT UNGGUL DAUN TANAMAN KARET
MELALUI DETEKSI TEPI MENGGUNAKAN METODE
SOBEL
SKRIPSI
JOSEP MUNTHE
100803066
DEPARTEMEN MATEMATIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2015
IDENTIFIKASI BIBIT UNGGUL DAUN TANAMAN KARET
MELALUI DETEKSI TEPI MENGGUNAKAN METODE
SOBEL
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar
Sarjana Sains
JOSEP MUNTHE
100803066
DEPARTEMEN MATEMATIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2015
PERSETUJUAN
Judul
Kategori
Nama
Nomor Induk Mahasiswa
Program Studi
Departemen
Fakultas
: Identifikasi Bibit Unggul Daun Tanaman Karet
Melalui Deteksi Tepi Menggunakan Metode Sobel
: Skripsi
: Josep Munthe
: 100803066
: Sarjana (S1) Matematika
: Matematika
: Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Sumatera Utara
Disetujui di
Medan, November 2015
Komisi Pembimbing:
Pembimbing 2,
Pembimbing 1,
Dr. Syahriol Sitorus, S.Si., M.I.T.
NIP. 197103101997031004
Dr. Suyanto, M.Kom
NIP. 19590813198601102
Disetujui Oleh
Departemen Matematika FMIPA USU
Ketua,
Prof. Dr. Tulus, M.Si.
NIP. 196209011988031002
PERNYATAAN
IDENTIFIKASI BIBIT UNGGUL DAUN TANAMAN KARET MELALUI
DETEKSI TEPI MENGGUNAKAN METODE SOBEL
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya sendiri. Kecuali beberapa
kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, Nobember 2015
JOSEP MUNTHE
100803066
PENGHARGAAN
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena hanya
dengan kasih dan berkat-Nya yang tak berkesudahan penulis dapat menyelesaikan
penyusunan skripsi ini dengan judul Identifikasi Bibit Unggul Daun Tanaman
Karet dengan Menggunakan Deteksi Tepi Sobel.
Terimakasih penulis sampaikan kepada Bapak Dr. Suyanto, M.Kom
selaku pembimbing 1 dan Bapak Dr. Syahriol Sitorus, S.Si., M.I.T selaku
pembimbing 2 yang telah dengan sabar meluangkan waktunya untuk
membimbing penulis selama penulisan skripsi ini. Penulis juga mengucapkan
terimakasih kepada Bapak Dr. Sawaluddin, M.I.T. dan Bapak Drs. Marihat
Situmorang, M.Si. selaku penguji yang telah memberikan kritik dan saran yang
sangat penting dalam penyempurnaan penulisan skripsi ini. Terimakasih kepada
Bapak Prof. Dr. Tulus, M.Si dan Ibu Dr. Mardiningsih, M.Si selaku Ketua dan
Sekretaris Departemen Matematika FMIPA USU. Terimakasih kepada Bapak Dr.
Sutarman, M.Sc selaku Dekan FMIPA USU serta seluruh civitas akademika di
lingkungan FMIPA USU. Teristimewa kepada Ayahanda Ir. Haposan Munthe dan
Ibunda tercinta Nurhayati Siregar, S.P serta saudara dan saudari penulis dr. Fuji
Dakka Anugerah Munthe, Deviana Pratiwi Munthe, S.ST., M. Kes dan Rosariwati
Oktaviana Munthe, S.Far yang selama ini memberikan bantuan dan dorongan
yang amat besar untuk terselesaikannya penulisan skripsi ini. Juga tidak lupa
teman-teman seperjuangan di Matematika FMIPA USU Septian Maulidho Putra,
S.Si, M Ridwan S.Si, Amsal Surbakti, S.Si, Cantua Situmorang, S.Si, Parningotan
Simanjuntak, S.Si, Pinjil Tumanggor, S.Si, Rival Sijabat S.Si, Nadia Theresia,
S.Si serta seluru teman-teman Matematika 2010
yang telah memberikan
dukungan penuh kepada penulis. Semoga segala bentuk bantuan yang telah
diberikan kepada penulis mendapatkan balasan yang lebih baik dari Tuhan Yang
Maha Kuasa.
IDENTIFIKASI BIBIT UNGGUL DAUN TANAMAN KARET MELALUI
DETEKSI TEPI MENGGUNAKAN METODE SOBEL
ABSTRAK
Ada beberapa jenis (klon) tanaman karet yang telah ditemukan, diantaranya
dapat dinyatakan unggul dibanding dengan yang lainnya. Penelitian ini
dilakukan untuk membangun sistem yang dapat mengidentifikasi dan
mengenali jenis tanaman karet berdasarkan
pola daun dari tanaman.
Identifikasi dimulai dengan akuisisi data citra, pengolahan citra, deteksi tepi
gambar, dan menggunakan metode identifikasi template matching. Deteksi tepi
yang digunakan adalah deteksi tepi Sobel. Pengenalan pola akan mendeteksi
image sebagai masukan, dibanding dengan gambar lain dalam database yang
disebut template. Percobaan dilakukan dalam dua tahap yaitu identifikasi
bentuk daun dan identifikasi tepi daun, dengan menggunakan 14 image daun
tanaman karet yang unggul dan 5 image uji untuk setiap jenis (klon) tanaman.
Dari hasil percobaan diperoleh tingkat pengenalan sebesar 91.79%
Kata kunci: daun, pengolahan citra, deteksi tepi, pengenalan pola,
IDENTIFICATION OF SEED RUBBER PLANT LEAVE`S USING BY
SOBEL EDGE DETECTION
ABSTRACT
There are several types (clones) rubber plants that have been discovered, which
can be declared superior to the others. This research was conducted to develop a
system that can identify and recognize the type of rubber tree based on the pattern
of leaves of the plant. Starting with the identification of the image data
acquisition, image processing, image edge detection and identification method
template matching. Edge detection is used Sobel edge detection. Pattern
recognition will detect image as input, compared with other images in a database
called templates. Experiments carried out in one phase, the identification of the
edge of the leaf, using a rubber plant leaf image 14 are superior and 5 for each
type of test images (clones) of the plant. From the experimental results obtained
by the recognition rate of 91.79%
Keywords: leaves, image processing, edge detection, pattern recognition,
DAFTAR ISI
PERSETUJUAN
PERNYATAAN
PENGHARGAAN
ABSTRAK
ABSTRACT
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
DAFTAR GAMBAR
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
i
ii
iii
iv
v
vi
viii
ix
x
BAB 1. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
1.2 Perumusan Masalah
1.3 Batasan Masalah
1.4 Tujuan Penelitian
1.5 Kontribusi Penelitian
1.6 Metodologi Penelitian
1.5 Diagram Konsep
1
1
1
2
2
2
3
3
BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA
7
2.1 Citra Digital
2.1.1 Citra Analog
2.1.2 Citra Digital
2.1.3 Jenis-jenis Citra Digital
2.2 Pengolahan Citra
2.3 Deteksi Tepi
2.3.1 Metode Deteksi Tepi
2.3.1.1 Metode Sobel
2.3.1.2 Metode Roberts
2.3.1.3 Metode Prewitt
2.4 Penipisan Citra (Image Thining)
2.5 Pengenalan Pola (Pettern Recognition)
2.6 Tumbuhan Karet
2.7 Daun
BAB 3. PERANCANGAN PROGRAM
3.1 Penigkatan Mutu Citra
3.1.1. Konversi Citra Aras Keabuan
3.1.2. Pengubahan Ukuran Citra
5
5
6
6
8
8
9
9
9
10
10
10
11
13
15
17
17
17
3.1.3. Pelembutan Citra
3.1.4. Pengembangan (thresholding)
3.2 Deteksi Tepi
3.2 Pengenalan Pola
17
17
18
18
BAB 4. HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN
4.1 Kebutuhan Perangkat Lunak dan Perangkat Keras
4.2 Hasil Pengujian
4.2.1. Konversi Citra Aras Keabuan
4.2.2. Pengembangan (Thresholding)
4.2.3. Deteksi Tepi Citra
4.2.4. Identidikasi Citra
4.2.5. Hasil Identifikasi
4.3 Pembahasan
20
20
20
21
21
22
23
26
30
BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
5.2 Saran
32
32
32
DAFTAR PUSTAKA
34
DAFTAR TABEL
Nomor
Judul
Halaman
Tabel
2.1
Jenis (klon) Tanaman Karet Anjuran
12
4.1
Tabel Jenis (klon) Acuan
21
4.2
Tabel Pengujuan
25
4.3
Tabel Tingkat Kemiripan
26
DAFTAR GAMBAR
Nomor
Judul
Halaman
Gambar
1.1
Diagram Identifikasi Bibit Unggul Daun Tanaman Karet
4
Melalui Deteksi Tepi Sibel
2.1
(a) Citra Biner; (b) Representasi Citra Biner
6
2.2
(a) Citra Grayscale; (b) Citra Warna
7
2.2
(a) Gambar Jenis (klon) IRR 105; (b) Gambar Jenis (klon)
14
PB 340
3.1
Flowchart Pengolahan Citra Acuan
14
3.2
Flowchart Proses Identifikasi Citra Masukan
15
4.1
Citra Warna (a) dan Citra Aras Keabuan (b)
17
4.2
Citra Aras Keabuan (a) dan Citra Biner (b)
18
4.3
Hasil Proses Deteksi Tepi
19
4.4
Halaman Utama
19
4.5
Pop-up Window Ambil Gambar
21
4.6
Hasil Identifikasi Bibit Unggul Daun Tanaman Karet
22
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor
Judul
Halaman
Lampiran
1
Fungsi Utama
35
2
Fungsi Identifikasi
38
3
Fungsi Pencocokan Pola
39
MELALUI DETEKSI TEPI MENGGUNAKAN METODE
SOBEL
SKRIPSI
JOSEP MUNTHE
100803066
DEPARTEMEN MATEMATIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2015
IDENTIFIKASI BIBIT UNGGUL DAUN TANAMAN KARET
MELALUI DETEKSI TEPI MENGGUNAKAN METODE
SOBEL
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar
Sarjana Sains
JOSEP MUNTHE
100803066
DEPARTEMEN MATEMATIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2015
PERSETUJUAN
Judul
Kategori
Nama
Nomor Induk Mahasiswa
Program Studi
Departemen
Fakultas
: Identifikasi Bibit Unggul Daun Tanaman Karet
Melalui Deteksi Tepi Menggunakan Metode Sobel
: Skripsi
: Josep Munthe
: 100803066
: Sarjana (S1) Matematika
: Matematika
: Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Sumatera Utara
Disetujui di
Medan, November 2015
Komisi Pembimbing:
Pembimbing 2,
Pembimbing 1,
Dr. Syahriol Sitorus, S.Si., M.I.T.
NIP. 197103101997031004
Dr. Suyanto, M.Kom
NIP. 19590813198601102
Disetujui Oleh
Departemen Matematika FMIPA USU
Ketua,
Prof. Dr. Tulus, M.Si.
NIP. 196209011988031002
PERNYATAAN
IDENTIFIKASI BIBIT UNGGUL DAUN TANAMAN KARET MELALUI
DETEKSI TEPI MENGGUNAKAN METODE SOBEL
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya sendiri. Kecuali beberapa
kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, Nobember 2015
JOSEP MUNTHE
100803066
PENGHARGAAN
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena hanya
dengan kasih dan berkat-Nya yang tak berkesudahan penulis dapat menyelesaikan
penyusunan skripsi ini dengan judul Identifikasi Bibit Unggul Daun Tanaman
Karet dengan Menggunakan Deteksi Tepi Sobel.
Terimakasih penulis sampaikan kepada Bapak Dr. Suyanto, M.Kom
selaku pembimbing 1 dan Bapak Dr. Syahriol Sitorus, S.Si., M.I.T selaku
pembimbing 2 yang telah dengan sabar meluangkan waktunya untuk
membimbing penulis selama penulisan skripsi ini. Penulis juga mengucapkan
terimakasih kepada Bapak Dr. Sawaluddin, M.I.T. dan Bapak Drs. Marihat
Situmorang, M.Si. selaku penguji yang telah memberikan kritik dan saran yang
sangat penting dalam penyempurnaan penulisan skripsi ini. Terimakasih kepada
Bapak Prof. Dr. Tulus, M.Si dan Ibu Dr. Mardiningsih, M.Si selaku Ketua dan
Sekretaris Departemen Matematika FMIPA USU. Terimakasih kepada Bapak Dr.
Sutarman, M.Sc selaku Dekan FMIPA USU serta seluruh civitas akademika di
lingkungan FMIPA USU. Teristimewa kepada Ayahanda Ir. Haposan Munthe dan
Ibunda tercinta Nurhayati Siregar, S.P serta saudara dan saudari penulis dr. Fuji
Dakka Anugerah Munthe, Deviana Pratiwi Munthe, S.ST., M. Kes dan Rosariwati
Oktaviana Munthe, S.Far yang selama ini memberikan bantuan dan dorongan
yang amat besar untuk terselesaikannya penulisan skripsi ini. Juga tidak lupa
teman-teman seperjuangan di Matematika FMIPA USU Septian Maulidho Putra,
S.Si, M Ridwan S.Si, Amsal Surbakti, S.Si, Cantua Situmorang, S.Si, Parningotan
Simanjuntak, S.Si, Pinjil Tumanggor, S.Si, Rival Sijabat S.Si, Nadia Theresia,
S.Si serta seluru teman-teman Matematika 2010
yang telah memberikan
dukungan penuh kepada penulis. Semoga segala bentuk bantuan yang telah
diberikan kepada penulis mendapatkan balasan yang lebih baik dari Tuhan Yang
Maha Kuasa.
IDENTIFIKASI BIBIT UNGGUL DAUN TANAMAN KARET MELALUI
DETEKSI TEPI MENGGUNAKAN METODE SOBEL
ABSTRAK
Ada beberapa jenis (klon) tanaman karet yang telah ditemukan, diantaranya
dapat dinyatakan unggul dibanding dengan yang lainnya. Penelitian ini
dilakukan untuk membangun sistem yang dapat mengidentifikasi dan
mengenali jenis tanaman karet berdasarkan
pola daun dari tanaman.
Identifikasi dimulai dengan akuisisi data citra, pengolahan citra, deteksi tepi
gambar, dan menggunakan metode identifikasi template matching. Deteksi tepi
yang digunakan adalah deteksi tepi Sobel. Pengenalan pola akan mendeteksi
image sebagai masukan, dibanding dengan gambar lain dalam database yang
disebut template. Percobaan dilakukan dalam dua tahap yaitu identifikasi
bentuk daun dan identifikasi tepi daun, dengan menggunakan 14 image daun
tanaman karet yang unggul dan 5 image uji untuk setiap jenis (klon) tanaman.
Dari hasil percobaan diperoleh tingkat pengenalan sebesar 91.79%
Kata kunci: daun, pengolahan citra, deteksi tepi, pengenalan pola,
IDENTIFICATION OF SEED RUBBER PLANT LEAVE`S USING BY
SOBEL EDGE DETECTION
ABSTRACT
There are several types (clones) rubber plants that have been discovered, which
can be declared superior to the others. This research was conducted to develop a
system that can identify and recognize the type of rubber tree based on the pattern
of leaves of the plant. Starting with the identification of the image data
acquisition, image processing, image edge detection and identification method
template matching. Edge detection is used Sobel edge detection. Pattern
recognition will detect image as input, compared with other images in a database
called templates. Experiments carried out in one phase, the identification of the
edge of the leaf, using a rubber plant leaf image 14 are superior and 5 for each
type of test images (clones) of the plant. From the experimental results obtained
by the recognition rate of 91.79%
Keywords: leaves, image processing, edge detection, pattern recognition,
DAFTAR ISI
PERSETUJUAN
PERNYATAAN
PENGHARGAAN
ABSTRAK
ABSTRACT
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
DAFTAR GAMBAR
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
i
ii
iii
iv
v
vi
viii
ix
x
BAB 1. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
1.2 Perumusan Masalah
1.3 Batasan Masalah
1.4 Tujuan Penelitian
1.5 Kontribusi Penelitian
1.6 Metodologi Penelitian
1.5 Diagram Konsep
1
1
1
2
2
2
3
3
BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA
7
2.1 Citra Digital
2.1.1 Citra Analog
2.1.2 Citra Digital
2.1.3 Jenis-jenis Citra Digital
2.2 Pengolahan Citra
2.3 Deteksi Tepi
2.3.1 Metode Deteksi Tepi
2.3.1.1 Metode Sobel
2.3.1.2 Metode Roberts
2.3.1.3 Metode Prewitt
2.4 Penipisan Citra (Image Thining)
2.5 Pengenalan Pola (Pettern Recognition)
2.6 Tumbuhan Karet
2.7 Daun
BAB 3. PERANCANGAN PROGRAM
3.1 Penigkatan Mutu Citra
3.1.1. Konversi Citra Aras Keabuan
3.1.2. Pengubahan Ukuran Citra
5
5
6
6
8
8
9
9
9
10
10
10
11
13
15
17
17
17
3.1.3. Pelembutan Citra
3.1.4. Pengembangan (thresholding)
3.2 Deteksi Tepi
3.2 Pengenalan Pola
17
17
18
18
BAB 4. HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN
4.1 Kebutuhan Perangkat Lunak dan Perangkat Keras
4.2 Hasil Pengujian
4.2.1. Konversi Citra Aras Keabuan
4.2.2. Pengembangan (Thresholding)
4.2.3. Deteksi Tepi Citra
4.2.4. Identidikasi Citra
4.2.5. Hasil Identifikasi
4.3 Pembahasan
20
20
20
21
21
22
23
26
30
BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
5.2 Saran
32
32
32
DAFTAR PUSTAKA
34
DAFTAR TABEL
Nomor
Judul
Halaman
Tabel
2.1
Jenis (klon) Tanaman Karet Anjuran
12
4.1
Tabel Jenis (klon) Acuan
21
4.2
Tabel Pengujuan
25
4.3
Tabel Tingkat Kemiripan
26
DAFTAR GAMBAR
Nomor
Judul
Halaman
Gambar
1.1
Diagram Identifikasi Bibit Unggul Daun Tanaman Karet
4
Melalui Deteksi Tepi Sibel
2.1
(a) Citra Biner; (b) Representasi Citra Biner
6
2.2
(a) Citra Grayscale; (b) Citra Warna
7
2.2
(a) Gambar Jenis (klon) IRR 105; (b) Gambar Jenis (klon)
14
PB 340
3.1
Flowchart Pengolahan Citra Acuan
14
3.2
Flowchart Proses Identifikasi Citra Masukan
15
4.1
Citra Warna (a) dan Citra Aras Keabuan (b)
17
4.2
Citra Aras Keabuan (a) dan Citra Biner (b)
18
4.3
Hasil Proses Deteksi Tepi
19
4.4
Halaman Utama
19
4.5
Pop-up Window Ambil Gambar
21
4.6
Hasil Identifikasi Bibit Unggul Daun Tanaman Karet
22
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor
Judul
Halaman
Lampiran
1
Fungsi Utama
35
2
Fungsi Identifikasi
38
3
Fungsi Pencocokan Pola
39