Prediksi umur dan kandungan klorofil daun teh berdasarkan image daun dengan menggunakan vektor ciri warna hijau AWAL
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
PREDIKSI UMUR DAN KANDUNGAN KLOROFIL
DAUN TEH BERDASARKAN IMAGE DAUN DENGAN
MENGGUNAKAN VEKTOR CIRI WARNA HIJAU
SKRIPSI
Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Mencapai Gelar Strata Satu
Program Studi Informatika
Disusun Oleh :
NITYA PRATIWI
M0511041
PROGRAM STUDI INFORMATIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2015
commit
to user
i
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
commit to user
ii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
commit to user
iii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
MOTTO
Kamu adalah aku, aku adalah kamu
(anonim)
Orang yang selalu hormat dan setia kepada orang tuanya, sehingga
menyebabkan senang hati orang tuanya, pahalanya adalah ia akan selalu
mendapat kemasyuran dan keselamatan pada kehidupannya sekarang dan kelak
kemudian hari
(Sarasamuscaya : 247)
commit to user
iv
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
HALAMAN PERSEMBAHAN
Skripsi ini ku persembahkan kepada
Ida Sang Hyang Widhi Wasa
Kedua orang tuaku tercinta ,
Kedua adikku tercinta,
Kemriyik (anti, dina, dhani, dyta, indah, ummi, nia, nanda, shelly, sanza)
Tim Ngarsapura creative media,
Teman-teman Informatika angkatan 2011,
teman-teman kos Kurniasih dan Rajindra yang selalu memberikan semangat.
commit to user
v
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
KATA PENGANTAR
Atas wara nugraha Sang Hyang Widhi Wasa, penulis dapat menyelesaikan skripsi
, yang merupakan salah satu syarat mendapatkan gelar strata satu Informatika
Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Penulis menyadari keterbatasan yang dimiliki, serta penulis mengucapkan
terima kasih atas bantuan, bimbingan, dan petunjuk selama penulis menyusun
skripsi ini. Semoga Tuhan membalas semua kebaikan mereka yang telah membantu
penulis menyelesaikan skripsi ini. Penulis ucapkan terima kasih kepada :
1. Kedua orang tua Penulis, yang selalu mencurahkan kasih sayang, doa, serta
dukungan kepada Penulis.
2. Bapak Drs. YS. Palgunadi, M.Sc., dosen pembimbing I yang penuh
kesabaran membimbing, mengarahkan, dan memberi motivasi kepada
penulis selama proses penyusunan skripsi ini.
3. Bapak Ristu Saptono, S.Si, M.T, dosen pembimbing II yang telah
memberikan arahan serta masukan selama proses penyusunan skripsi.
4. Ibu Esti Suryani, S.Si., M.kom. dan Bapak Bambang Harjito M.App.Sc.,
Ph.D yang sudah memberi banyak masukan dalam menyusun skripsi.
5. Teman-teman Informatika angkatan 2011, kemriyik (Anti, Dina, Indah,
Umi, Shelly, Sanza, Nia, Nanda, Dhani, Dyta). Ngarsapura team
ngarasapuracreative.com ( Sekar, Nana, Dhani, Dyta, Mendo, Joko, Eki,
Abud, Iik, Basir, Nawa, Billy, Nia, Husein, Galih, Bagus), Kos Rajindra (
Mbak Astri, Mbak Rora, Mbak Yuni, Fani), yang senantiasa memotivasi
penulis untuk segera menyelesaikan skripsi ini.
Semoga skripsi ini dapat memberikan manfaat bagi pembaca umumnya dan
mahasiswa Informatika pada khususnya.
Surakarta, 7 Juli 2015
commit to user
vi
Penulis
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
PREDIKSI UMUR DAN KANDUNGAN KLOROFIL
DAUN TEH BERDASARKAN IMAGE DAUN DENGAN
MENGGUNAKAN VEKTOR CIRI WARNA HIJAU
NITYA PRATIWI
Program Studi Informatika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam,
Universitas Sebelas Maret
ABSTRAK
Teh merupakan komoditas ekspor yang menyumbang devisa bagi negara. Tetapi
enam tahun terakhir ini ekspor teh mengalami naik-turun. Penurunan ekspor teh
tersebut salah satunya disebabkan oleh kualitas teh yang menurun. Salah satu
penentu kualitas teh hijau tersebut merupakan kandungan klorofil dari daun dan
juga penentuan umur daun pada saat dipanen. Dengan pendekatan menggunakan
pengolahan citra dapat digunakan untuk memprediksi umur dan kandungan klorofil
daun teh. Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan suatu metode sederhana
yang dapat digunakan untuk memprediksi umur dan kandungan klorofil teh
(Camellia sinensis), berdasarkan ekstraksi ciri warna hijau pada image daun teh.
Sampel penelitian adalah 315 data image daun teh dari masing-masing kelompok
umur dari umur 7 hari sampai umur 13 hari, sedangkan untuk pengujian akurasi
ketepatan prediksi sebanyak 21 image daun. Data penelitian diambil dari PT
Rumpun Sari Kemuning Karanganyar yang diambil pada bulan Mei 2015. Proses
pengambilan image dilakukan dengan menggunakan kamera Cannon EOS 600D
sedangkan data kandungan klorofil diperoleh dengan alat Klorofilmeter SPAD 502
Plus Chorophyll Meter. Image daun yang sudah didapatkan akan diproses untuk
menghasilkan vektor ciri image warna hijau menurut kelompok umur. Prediksi
dilakukan antara nilai green pada daun testing dengan vektor ciri perkelompok
umur dilakukan dengan metode korelasi, sedangkan model hubungan umur (x) dan
kandungan klorofil (y) dilakukan dengan regresi eksponensial
=
.
Perhitungan persamaan regresi dilakukan dengan program CurveExpert. Hasil
penelitian menunjukan bahwa koefisien regresi yang diperoleh adalah a=25.632
dan b= 0.0476 dengan r = 0.992. Akurasi yang didapatkan dalam prediksi umur
adalah sebesar , % sedangkan rerata error prediksi kandungan klorofil adalah
sebesar 10,125%.
Kata Kunci: image daun teh , prediksi, kandungan klorofil, vektor ciri, korelasi,
regresi
commit to user
vii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
AGE PREDICTION AND TEA LEAVES
CHLOROPHYLL CONTENT BASED ON LEAVES
IMAGE BY USING GREEN COLOR
CHARACTERISTIC VECTOR
NITYA PRATIWI
Department of Informatics, Mathematics and Science Faculty, Sebelas Maret
University
ABSTRACT
Tea is an export commodity which accounted for foreign exchange for the country.
But the past six years, exports of tea has experienced up and down. One reason of
the decline in exports of tea is the declining quality of the tea. One determinant of
the quality of green tea is the chlorophyll content leaves and also the determination
of the age of leaves at the harvest time. With the approach using image processing
it can be used to predict the age and the chlorophyll content of tea leaves. This
research aims to develop a simple method that can be used to predict the age and
chlorophyll content of tea (Camellia sinensis), based on green feature extraction in
the image of tea leaves. The research samples were 315 data of tea leaves image of
each age group from 7 days until the age of 13 days, while for testing the accuracy
of prediction accuracy by 21 leaves image. Data were taken from PT Sari Kemuning
Karanganyar in May 2015. The process of image-taking is done by using a Cannon
EOS 600D camera while chlorophyll content data obtained by Klorofilmeter SPAD
502 Plus Chlorophyll Meter. Image of leaves that have been obtained will be
processed to produce green color image feature vector by age group. Prediction age
groups conducted between the value of green leaf on testing with reserved feature
vector by age group conducted by the method of correlation, while the correlation
models of age (x) and chlorophyll content (y) is done with the exponential
regression =
. Calculations of regression equation done by curve expert
program. The results showed that the regression coefficients obtained are a = 25
632 and b = 0.0476 with r = 0.992. Accuracy that obtained in age prediction is equal
to 76.2%, while the average error of the chlorophyll content prediction is10,125%.
Keywords : image of tea leaves, prediction, chlorophyll content, characteristic
vectors, correlation, regression
commit to user
viii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL................................................................................................ I
HALAMAN PERSETUJUAN ................................................................................ II
HALAMAN PENGESAHAN ............................................................................... III
MOTTO ................................................................................................................ IV
HALAMAN PERSEMBAHAN .............................................................................V
KATA PENGANTAR .......................................................................................... VI
ABSTRAK ........................................................................................................... VII
ABSTRACT ........................................................................................................VIII
DAFTAR ISI ......................................................................................................... IX
DAFTAR TABEL ................................................................................................. XI
DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... XII
DAFTAR LAMPIRAN ...................................................................................... XIV
BAB I PENDAHULUAN ....................................................................................... 1
1.1 LATAR BELAKANG ................................................................................. 1
1.2 RUMUSAN MASALAH ............................................................................. 3
1.3 BATASAN MASALAH .............................................................................. 3
1.4 TUJUAN PENELITIAN .............................................................................. 3
1.5 MANFAAT PENELITIAN .......................................................................... 3
1.6 SISTEMATIKA PENULISAN .................................................................... 3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA............................................................................. 5
1.1 DASAR TEORI ........................................................................................... 5
2.1.1. Tanaman Teh dan Daun Teh ................................................................. 5
2.1.2. Klorofil.................................................................................................. 6
2.1.3. Akuisisi Citra ........................................................................................ 7
2.1.4. Citra Digital ..........................................................................................
8
commit to user
ix
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
2.1.5. RGB ...................................................................................................... 9
2.1.6. Ekstraksi Ciri dan Vektor Ciri ............................................................ 10
2.1.7 Korelasi ............................................................................................... 11
2.1.8 Regresi dan Eksponensial ................................................................... 12
2.2 PENELITIAN TERKAIT .......................................................................... 13
2.3 KERANGKA PEMIKIRAN ...................................................................... 18
BAB III METODOLOGI PENELITIAN.............................................................. 19
3.1 SURVEY DAN PENGUMPULAN DATA ............................................... 19
3.1.1 Setting Parameter ................................................................................ 20
3.2 IMPLEMENTASI PENELITIAN.............................................................. 23
3.2.1 Pengecekan kandungan klorofil .......................................................... 23
3.2.2 Pengambilan citra daun teh ................................................................. 24
3.2.3 Mendapatkan model regresi ................................................................ 26
3.2.4 Mencari nilai green pada citra daun teh .............................................. 26
3.2.5 Mencari vektor ciri pada setiap kelompok umur daun ....................... 27
3.2.6 Prediksi ............................................................................................... 29
3.3 EVALUASI HASIL ......................................................................................... 30
BAB IV PEMBAHASAN ..................................................................................... 32
4.1. PREDIKSI .................................................................................................. 32
4.2. MENDAPATKAN MODEL REGRESI .................................................... 37
4.3. MENCARI NILAI GREEN PADA CITRA DAUN TEH ......................... 39
4.4. MENCARI VEKTOR CIRI PADA PERKELOMPOK UMUR DAUN ... 42
4.5. EVALUASI HASIL ................................................................................... 44
BAB V PENUTUP ................................................................................................ 50
1.1 KESIMPULAN .......................................................................................... 50
1.2 SARAN ...................................................................................................... 50
LAMPIRAN .......................................................................................................... 51
DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................... 115
commit to user
x
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Sampel Perhitungan Korelasi ................................................................ 12
Tabel 2.2 Penelitian Terkait .................................................................................. 16
Tabel 3.1 Contoh Tabel Confusion Matrix (Andriani, 2013) ............................... 31
Tabel 4.1Tabel nilai piksel perkelompok umur 7 ................................................. 33
Tabel 4.2 Tabel korelasi VC dengan nilai green ................................................... 34
Tabel 4.3 Hasil perhitungan koefisien korelasi ..................................................... 35
Tabel 4.4 Tabel rata-rata kandungan klorofil ........................................................ 37
Tabel 4.5 Tabel nilai piksel perkelompok umur ................................................... 42
Tabel 4.6 Tabel perhitungan vektor ciri umur 7 hari ............................................ 43
Tabel 4.7 Tabel Prediksi Umur ............................................................................. 45
Tabel 4.8 Prediksi Kandungan Klorofil ................................................................ 45
Tabel 4.9 Confusion Matrix .................................................................................. 47
Tabel 4.10 Perolehan prediksi umur 7 .................................................................. 47
Tabel 5.1 Hasil Prediksi Data Training ................................................................. 59
Tabel 5.2 Hasil Perhitungan Korelasi ................................................................... 61
Tabel 5.3 Akurasi Data Training ........................................................................... 62
Tabel 5.4 Kandungan Klorofil .............................................................................. 63
Tabel 5.5 Vektor Ciri ............................................................................................ 65
commit to user
xi
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Koordinat gambar ................................................................................ 8
Gambar 2.2 Model Gambar RGB ........................................................................... 9
Gambar 2.3 RGB perpiksel ................................................................................... 10
Gambar 3.1 Tahapan Penelitian ............................................................................ 19
Gambar 3.2 Kamera Canon ................................................................................... 21
Gambar 3.3 Klorofil meter SPAD ......................................................................... 22
Gambar 3.4 Diagram Implementasi Penelitian ..................................................... 23
Gambar 3.5 Diagram Pengecekan Kandungan Klorofil ....................................... 23
Gambar 3.6 Diagram perolehan data citra daun teh .............................................. 24
Gambar 3.7 Skema Akuisisi Citra......................................................................... 25
Gambar 3.8 Contoh gambar setelah di crop dan resize......................................... 25
Gambar 3.9 Alur mendapatkan model regresi ...................................................... 26
Gambar 3.10 Diagram alur mendapatkan nilai green ........................................... 27
Gambar 3.11 alur mendapatkan vektor ciri ........................................................... 28
Gambar 3.12 Diagram Alir program prediksi ....................................................... 29
Gambar 4.1 Contoh masukkan gambar untuk testing ........................................... 32
Gambar 4.2 Program hasil prediksi ....................................................................... 36
Gambar 4.3 Window Curveexpert ........................................................................ 38
Gambar 4.4 Persamaan Eksponensial dengan Curve Expert ................................ 38
Gambar 4.5 Grafik Eskponensian antara umur dengan klorofil ........................... 39
Gambar 4.6 Contoh masukkan gambar ................................................................. 40
Gambar 4.7 Program mencari array green ............................................................ 40
Gambar 4.8 Nilai Green pada Gambar .................................................................. 41
Gambar 4.9 Contoh file excel array green ............................................................ 42
Gambar 4.10 Hasil Perhitungan Vektor Ciri ......................................................... 44
Gambar 4.11 Program Perhitungan Vektor Ciri ................................................... 44
Gambar 5.4 Kumpulan Image Daun Teh Umur 7 Hari ......................................... 51
Gambar 5.5 Kumpulan Image Daun Teh Umur 8 Hari ........................................ 52
commit to user
Gambar 5.6 Kumpulan Image Daun Teh Umur 9 Hari ......................................... 53
xii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
Gambar 5.7 Kumpulan Image Daun Teh Umur 10 Hari ....................................... 54
Gambar 5.8 Kumpulan Image Daun Teh Umur 11 Hari ....................................... 55
Gambar 5.9 Kumpulan Image Daun Teh Umur 12 Hari ....................................... 56
Gambar 5.10 Kumpulan Image Daun Teh Umur 13 Hari ..................................... 57
commit to user
xiii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 Foto Daun Teh Training .................................................................... 51
Lampiran 2 Foto Daun Teh Testing ...................................................................... 58
Lampiran 3 Hasil Prediksi Data Training ............................................................ 59
Lampiran 4 Hasil Perhitungan Korelasi ................................................................ 61
Lampiran 5 Hasil Perhitungan Akurasi Data Training ......................................... 62
Lampiran 6 Data Kandungan Klorofil .................................................................. 63
Lampiran 7 Vektor Ciri Perkelompok Umur ........................................................ 65
Lampiran 8 Nilai Green ...................................................................................... 109
commit to user
xiv
digilib.uns.ac.id
PREDIKSI UMUR DAN KANDUNGAN KLOROFIL
DAUN TEH BERDASARKAN IMAGE DAUN DENGAN
MENGGUNAKAN VEKTOR CIRI WARNA HIJAU
SKRIPSI
Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Mencapai Gelar Strata Satu
Program Studi Informatika
Disusun Oleh :
NITYA PRATIWI
M0511041
PROGRAM STUDI INFORMATIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2015
commit
to user
i
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
commit to user
ii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
commit to user
iii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
MOTTO
Kamu adalah aku, aku adalah kamu
(anonim)
Orang yang selalu hormat dan setia kepada orang tuanya, sehingga
menyebabkan senang hati orang tuanya, pahalanya adalah ia akan selalu
mendapat kemasyuran dan keselamatan pada kehidupannya sekarang dan kelak
kemudian hari
(Sarasamuscaya : 247)
commit to user
iv
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
HALAMAN PERSEMBAHAN
Skripsi ini ku persembahkan kepada
Ida Sang Hyang Widhi Wasa
Kedua orang tuaku tercinta ,
Kedua adikku tercinta,
Kemriyik (anti, dina, dhani, dyta, indah, ummi, nia, nanda, shelly, sanza)
Tim Ngarsapura creative media,
Teman-teman Informatika angkatan 2011,
teman-teman kos Kurniasih dan Rajindra yang selalu memberikan semangat.
commit to user
v
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
KATA PENGANTAR
Atas wara nugraha Sang Hyang Widhi Wasa, penulis dapat menyelesaikan skripsi
, yang merupakan salah satu syarat mendapatkan gelar strata satu Informatika
Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Penulis menyadari keterbatasan yang dimiliki, serta penulis mengucapkan
terima kasih atas bantuan, bimbingan, dan petunjuk selama penulis menyusun
skripsi ini. Semoga Tuhan membalas semua kebaikan mereka yang telah membantu
penulis menyelesaikan skripsi ini. Penulis ucapkan terima kasih kepada :
1. Kedua orang tua Penulis, yang selalu mencurahkan kasih sayang, doa, serta
dukungan kepada Penulis.
2. Bapak Drs. YS. Palgunadi, M.Sc., dosen pembimbing I yang penuh
kesabaran membimbing, mengarahkan, dan memberi motivasi kepada
penulis selama proses penyusunan skripsi ini.
3. Bapak Ristu Saptono, S.Si, M.T, dosen pembimbing II yang telah
memberikan arahan serta masukan selama proses penyusunan skripsi.
4. Ibu Esti Suryani, S.Si., M.kom. dan Bapak Bambang Harjito M.App.Sc.,
Ph.D yang sudah memberi banyak masukan dalam menyusun skripsi.
5. Teman-teman Informatika angkatan 2011, kemriyik (Anti, Dina, Indah,
Umi, Shelly, Sanza, Nia, Nanda, Dhani, Dyta). Ngarsapura team
ngarasapuracreative.com ( Sekar, Nana, Dhani, Dyta, Mendo, Joko, Eki,
Abud, Iik, Basir, Nawa, Billy, Nia, Husein, Galih, Bagus), Kos Rajindra (
Mbak Astri, Mbak Rora, Mbak Yuni, Fani), yang senantiasa memotivasi
penulis untuk segera menyelesaikan skripsi ini.
Semoga skripsi ini dapat memberikan manfaat bagi pembaca umumnya dan
mahasiswa Informatika pada khususnya.
Surakarta, 7 Juli 2015
commit to user
vi
Penulis
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
PREDIKSI UMUR DAN KANDUNGAN KLOROFIL
DAUN TEH BERDASARKAN IMAGE DAUN DENGAN
MENGGUNAKAN VEKTOR CIRI WARNA HIJAU
NITYA PRATIWI
Program Studi Informatika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam,
Universitas Sebelas Maret
ABSTRAK
Teh merupakan komoditas ekspor yang menyumbang devisa bagi negara. Tetapi
enam tahun terakhir ini ekspor teh mengalami naik-turun. Penurunan ekspor teh
tersebut salah satunya disebabkan oleh kualitas teh yang menurun. Salah satu
penentu kualitas teh hijau tersebut merupakan kandungan klorofil dari daun dan
juga penentuan umur daun pada saat dipanen. Dengan pendekatan menggunakan
pengolahan citra dapat digunakan untuk memprediksi umur dan kandungan klorofil
daun teh. Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan suatu metode sederhana
yang dapat digunakan untuk memprediksi umur dan kandungan klorofil teh
(Camellia sinensis), berdasarkan ekstraksi ciri warna hijau pada image daun teh.
Sampel penelitian adalah 315 data image daun teh dari masing-masing kelompok
umur dari umur 7 hari sampai umur 13 hari, sedangkan untuk pengujian akurasi
ketepatan prediksi sebanyak 21 image daun. Data penelitian diambil dari PT
Rumpun Sari Kemuning Karanganyar yang diambil pada bulan Mei 2015. Proses
pengambilan image dilakukan dengan menggunakan kamera Cannon EOS 600D
sedangkan data kandungan klorofil diperoleh dengan alat Klorofilmeter SPAD 502
Plus Chorophyll Meter. Image daun yang sudah didapatkan akan diproses untuk
menghasilkan vektor ciri image warna hijau menurut kelompok umur. Prediksi
dilakukan antara nilai green pada daun testing dengan vektor ciri perkelompok
umur dilakukan dengan metode korelasi, sedangkan model hubungan umur (x) dan
kandungan klorofil (y) dilakukan dengan regresi eksponensial
=
.
Perhitungan persamaan regresi dilakukan dengan program CurveExpert. Hasil
penelitian menunjukan bahwa koefisien regresi yang diperoleh adalah a=25.632
dan b= 0.0476 dengan r = 0.992. Akurasi yang didapatkan dalam prediksi umur
adalah sebesar , % sedangkan rerata error prediksi kandungan klorofil adalah
sebesar 10,125%.
Kata Kunci: image daun teh , prediksi, kandungan klorofil, vektor ciri, korelasi,
regresi
commit to user
vii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
AGE PREDICTION AND TEA LEAVES
CHLOROPHYLL CONTENT BASED ON LEAVES
IMAGE BY USING GREEN COLOR
CHARACTERISTIC VECTOR
NITYA PRATIWI
Department of Informatics, Mathematics and Science Faculty, Sebelas Maret
University
ABSTRACT
Tea is an export commodity which accounted for foreign exchange for the country.
But the past six years, exports of tea has experienced up and down. One reason of
the decline in exports of tea is the declining quality of the tea. One determinant of
the quality of green tea is the chlorophyll content leaves and also the determination
of the age of leaves at the harvest time. With the approach using image processing
it can be used to predict the age and the chlorophyll content of tea leaves. This
research aims to develop a simple method that can be used to predict the age and
chlorophyll content of tea (Camellia sinensis), based on green feature extraction in
the image of tea leaves. The research samples were 315 data of tea leaves image of
each age group from 7 days until the age of 13 days, while for testing the accuracy
of prediction accuracy by 21 leaves image. Data were taken from PT Sari Kemuning
Karanganyar in May 2015. The process of image-taking is done by using a Cannon
EOS 600D camera while chlorophyll content data obtained by Klorofilmeter SPAD
502 Plus Chlorophyll Meter. Image of leaves that have been obtained will be
processed to produce green color image feature vector by age group. Prediction age
groups conducted between the value of green leaf on testing with reserved feature
vector by age group conducted by the method of correlation, while the correlation
models of age (x) and chlorophyll content (y) is done with the exponential
regression =
. Calculations of regression equation done by curve expert
program. The results showed that the regression coefficients obtained are a = 25
632 and b = 0.0476 with r = 0.992. Accuracy that obtained in age prediction is equal
to 76.2%, while the average error of the chlorophyll content prediction is10,125%.
Keywords : image of tea leaves, prediction, chlorophyll content, characteristic
vectors, correlation, regression
commit to user
viii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL................................................................................................ I
HALAMAN PERSETUJUAN ................................................................................ II
HALAMAN PENGESAHAN ............................................................................... III
MOTTO ................................................................................................................ IV
HALAMAN PERSEMBAHAN .............................................................................V
KATA PENGANTAR .......................................................................................... VI
ABSTRAK ........................................................................................................... VII
ABSTRACT ........................................................................................................VIII
DAFTAR ISI ......................................................................................................... IX
DAFTAR TABEL ................................................................................................. XI
DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... XII
DAFTAR LAMPIRAN ...................................................................................... XIV
BAB I PENDAHULUAN ....................................................................................... 1
1.1 LATAR BELAKANG ................................................................................. 1
1.2 RUMUSAN MASALAH ............................................................................. 3
1.3 BATASAN MASALAH .............................................................................. 3
1.4 TUJUAN PENELITIAN .............................................................................. 3
1.5 MANFAAT PENELITIAN .......................................................................... 3
1.6 SISTEMATIKA PENULISAN .................................................................... 3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA............................................................................. 5
1.1 DASAR TEORI ........................................................................................... 5
2.1.1. Tanaman Teh dan Daun Teh ................................................................. 5
2.1.2. Klorofil.................................................................................................. 6
2.1.3. Akuisisi Citra ........................................................................................ 7
2.1.4. Citra Digital ..........................................................................................
8
commit to user
ix
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
2.1.5. RGB ...................................................................................................... 9
2.1.6. Ekstraksi Ciri dan Vektor Ciri ............................................................ 10
2.1.7 Korelasi ............................................................................................... 11
2.1.8 Regresi dan Eksponensial ................................................................... 12
2.2 PENELITIAN TERKAIT .......................................................................... 13
2.3 KERANGKA PEMIKIRAN ...................................................................... 18
BAB III METODOLOGI PENELITIAN.............................................................. 19
3.1 SURVEY DAN PENGUMPULAN DATA ............................................... 19
3.1.1 Setting Parameter ................................................................................ 20
3.2 IMPLEMENTASI PENELITIAN.............................................................. 23
3.2.1 Pengecekan kandungan klorofil .......................................................... 23
3.2.2 Pengambilan citra daun teh ................................................................. 24
3.2.3 Mendapatkan model regresi ................................................................ 26
3.2.4 Mencari nilai green pada citra daun teh .............................................. 26
3.2.5 Mencari vektor ciri pada setiap kelompok umur daun ....................... 27
3.2.6 Prediksi ............................................................................................... 29
3.3 EVALUASI HASIL ......................................................................................... 30
BAB IV PEMBAHASAN ..................................................................................... 32
4.1. PREDIKSI .................................................................................................. 32
4.2. MENDAPATKAN MODEL REGRESI .................................................... 37
4.3. MENCARI NILAI GREEN PADA CITRA DAUN TEH ......................... 39
4.4. MENCARI VEKTOR CIRI PADA PERKELOMPOK UMUR DAUN ... 42
4.5. EVALUASI HASIL ................................................................................... 44
BAB V PENUTUP ................................................................................................ 50
1.1 KESIMPULAN .......................................................................................... 50
1.2 SARAN ...................................................................................................... 50
LAMPIRAN .......................................................................................................... 51
DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................... 115
commit to user
x
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Sampel Perhitungan Korelasi ................................................................ 12
Tabel 2.2 Penelitian Terkait .................................................................................. 16
Tabel 3.1 Contoh Tabel Confusion Matrix (Andriani, 2013) ............................... 31
Tabel 4.1Tabel nilai piksel perkelompok umur 7 ................................................. 33
Tabel 4.2 Tabel korelasi VC dengan nilai green ................................................... 34
Tabel 4.3 Hasil perhitungan koefisien korelasi ..................................................... 35
Tabel 4.4 Tabel rata-rata kandungan klorofil ........................................................ 37
Tabel 4.5 Tabel nilai piksel perkelompok umur ................................................... 42
Tabel 4.6 Tabel perhitungan vektor ciri umur 7 hari ............................................ 43
Tabel 4.7 Tabel Prediksi Umur ............................................................................. 45
Tabel 4.8 Prediksi Kandungan Klorofil ................................................................ 45
Tabel 4.9 Confusion Matrix .................................................................................. 47
Tabel 4.10 Perolehan prediksi umur 7 .................................................................. 47
Tabel 5.1 Hasil Prediksi Data Training ................................................................. 59
Tabel 5.2 Hasil Perhitungan Korelasi ................................................................... 61
Tabel 5.3 Akurasi Data Training ........................................................................... 62
Tabel 5.4 Kandungan Klorofil .............................................................................. 63
Tabel 5.5 Vektor Ciri ............................................................................................ 65
commit to user
xi
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Koordinat gambar ................................................................................ 8
Gambar 2.2 Model Gambar RGB ........................................................................... 9
Gambar 2.3 RGB perpiksel ................................................................................... 10
Gambar 3.1 Tahapan Penelitian ............................................................................ 19
Gambar 3.2 Kamera Canon ................................................................................... 21
Gambar 3.3 Klorofil meter SPAD ......................................................................... 22
Gambar 3.4 Diagram Implementasi Penelitian ..................................................... 23
Gambar 3.5 Diagram Pengecekan Kandungan Klorofil ....................................... 23
Gambar 3.6 Diagram perolehan data citra daun teh .............................................. 24
Gambar 3.7 Skema Akuisisi Citra......................................................................... 25
Gambar 3.8 Contoh gambar setelah di crop dan resize......................................... 25
Gambar 3.9 Alur mendapatkan model regresi ...................................................... 26
Gambar 3.10 Diagram alur mendapatkan nilai green ........................................... 27
Gambar 3.11 alur mendapatkan vektor ciri ........................................................... 28
Gambar 3.12 Diagram Alir program prediksi ....................................................... 29
Gambar 4.1 Contoh masukkan gambar untuk testing ........................................... 32
Gambar 4.2 Program hasil prediksi ....................................................................... 36
Gambar 4.3 Window Curveexpert ........................................................................ 38
Gambar 4.4 Persamaan Eksponensial dengan Curve Expert ................................ 38
Gambar 4.5 Grafik Eskponensian antara umur dengan klorofil ........................... 39
Gambar 4.6 Contoh masukkan gambar ................................................................. 40
Gambar 4.7 Program mencari array green ............................................................ 40
Gambar 4.8 Nilai Green pada Gambar .................................................................. 41
Gambar 4.9 Contoh file excel array green ............................................................ 42
Gambar 4.10 Hasil Perhitungan Vektor Ciri ......................................................... 44
Gambar 4.11 Program Perhitungan Vektor Ciri ................................................... 44
Gambar 5.4 Kumpulan Image Daun Teh Umur 7 Hari ......................................... 51
Gambar 5.5 Kumpulan Image Daun Teh Umur 8 Hari ........................................ 52
commit to user
Gambar 5.6 Kumpulan Image Daun Teh Umur 9 Hari ......................................... 53
xii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
Gambar 5.7 Kumpulan Image Daun Teh Umur 10 Hari ....................................... 54
Gambar 5.8 Kumpulan Image Daun Teh Umur 11 Hari ....................................... 55
Gambar 5.9 Kumpulan Image Daun Teh Umur 12 Hari ....................................... 56
Gambar 5.10 Kumpulan Image Daun Teh Umur 13 Hari ..................................... 57
commit to user
xiii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 Foto Daun Teh Training .................................................................... 51
Lampiran 2 Foto Daun Teh Testing ...................................................................... 58
Lampiran 3 Hasil Prediksi Data Training ............................................................ 59
Lampiran 4 Hasil Perhitungan Korelasi ................................................................ 61
Lampiran 5 Hasil Perhitungan Akurasi Data Training ......................................... 62
Lampiran 6 Data Kandungan Klorofil .................................................................. 63
Lampiran 7 Vektor Ciri Perkelompok Umur ........................................................ 65
Lampiran 8 Nilai Green ...................................................................................... 109
commit to user
xiv