i

ESTIMASI JUMLAH PANEN KUBIS DENGAN

METODE IMAGE PROCESSING MENGGUNAKAN

DRONE

SKRIPSI

Disusun Oleh:

DITA AWALDI

201310130311170

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

2018

ii

iii

iv

v

LEMBAR PERSEMBAHAN

i. PERSEMBAHAN

Sembah sujud serta syukur kehadirat Allah Subhanahu Wa Ta'ala. Taburan

cinta dan kasih sayang-Nya telah memberikan saya kekuatan dan membekali saya

dengan ilmu. Atas karunia serta kemudahan yang Allah berikan kepada saya

akhirnya skripsi yang sangat sederhana ini dapat terselesaikan. Sholawat dan salam

selalu terlimpahkan kepada Rasulallah Muhammad Shalallaahu 'Alayhi Wasallam.

Penulis menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :

1. Bapak, Ibu, dan Kakak yang telah banyak memberikan do’a dan dukungan

yang tiada henti.

2. Dekan Fakultas Teknik, Bapak Dr, Ir. Ahmad Mubin, MT dan seluruh jajaran

Dekanat serta keluarga besar Universitas Muhammadiyah Malang.

3. Ketua Jurusan Teknik Elektro Ibu Ir. Nur Alif M., MT. dan Sekretaris Jurusan

Teknik Elektro Bapak Widianto, ST, MT. beserta seluruh staf Jurusan Teknik

Elektro.

4. Bapak Dr. Zulfatman, ST, M.Eng dan Bapak Ir. Wahono, MT yang telah

mendukung, meluangkan banyak waktu, tenaga dan pikiran untuk

membimbing penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.

5. Seluruh dosen dan karyawan Jurusan Teknik Mesin sebagai rekan kerja yang

selalu memberi dukungan pada penulis, terutama Bu Mila, Bu Ary, Pak Hadi,

Pak Kholid, Pak Dji, Pak Dar, Pak Trihono, Pak Budi, Pak Jufri, Bu Iis, dan

Cahya.

6. Seluruh civitas akademika (dosen, asisten, dan karyawan) Universitas

Muhammadiyah Malang yang telah membekali ilmu dan membantu penulis

selama proses studi.

7. Keluarga Elektro Ardi, Defi, Dede, Lili, Mas Danang, Mbak Zum, Yudi,

Musleh dan seluruh kawan-kawan Elektro C, B, dan A yang berjuang

bersama di UMM.

8. Sahabat saya Nur Khasanah Agustika, Putri Wahyuning Tyas, Maritasari

yang selalu mendukung dan membantu dalam suka duka.

9. Dan yang terakhir, semuanya yang telah membantu penulis yang tidak bisa

disebutkan satu persatu.

vi

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Allah Subhanahu Wa Ta’ala atas segala Nikmat-Nya,

Rahmat-Nya, serta Hidayahnya-Nya. Sholawat serta salam semoga senantiasa

tercurah kepada Rasulullah Muhammad Shalallaahu 'Alayhi Wasallam. Atas

kehendak dan karunia Allah penulis dapat menyeleseikan tugas akhir yang

berjudul:

“ESTIMASI JUMLAH PANEN KUBIS DENGAN METODE IMAGE

PROCESSING MENGGUNAKAN DRONE”

Penulisan tugas akhir ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh

gelar sarjana teknik di Universitas Muhammadiyah Malang. Selain itu penulis

berharap tugas akhir ini dapat memperluas pustaka dan pengetahuan utamanya

dalam bidang Computer Science.

Penulis menyadari bahwa dalam penulisan tugas akhir ini masih banyak

terdapat kekurangan. Oleh karena itu, penulis berharap saran yang membangun,

agar kedepannya menjadi lebih baik dan bermanfaat. Penulis mohon maaf apabila

terdapat kesalahan dalam penulisan baik yang sengaja maupun yang tidak

disengaja.

Malang,

Penulis

vii

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ........................................................................................ i

LEMBAR PENGESAHAN ............................................................................. ii

LEMBAR PERSETUJUAN ............................................................................ iii

LEMBAR PERNYATAAN ............................................................................. iv

ABSTRAKSI ..................................................................................................... v

LEMBAR PERSEMBAHAN .......................................................................... vii

KATA PENGANTAR ...................................................................................... viii

DAFTAR ISI ..................................................................................................... ix

DAFTAR GAMBAR ........................................................................................ xi

DAFTAR TABEL ............................................................................................ xii

BAB I PENDAHULUAN ............................................................................ 1

1.1 Latar Belakang ............................................................................ 1

1.2 Rumusan Masalah ...................................................................... 2

1.3 Tujuan ......................................................................................... 2

1.4 Batasan Masalah ......................................................................... 2

BAB II TINJAUAN PUSTAKA .................................................................. 3

2.1 Tanaman Kubis ........................................................................... 3

2.2 Drone .......................................................................................... 3

2.3 Interpretasi Citra ......................................................................... 4

2.3.1 Pixel .................................................................................. 4

2.3.2 Pembentukan Citra Digital ............................................... 5

2.3.2.1 Akuisisi Citra ...................................................... 5

2.3.3 Citra .................................................................................. 5

2.3.4 Pengolahan Citra .............................................................. 6

2.3.5 K-Means Clustering .............................................................. 7

2.4 Aplikasi Pengambilan Citra ........................................................ 7

2.5 Aplikasi Pengolahan Citra .......................................................... 7

BAB III METODOLOGI .............................................................................. 8

3.1 Perancangan Pengambilan Citra ................................................. 8

3.1.1 Perencanaan Jalur Terbang Drone .................................... 8

viii

3.1.2 Perekaman Foto Udara ..................................................... 9

3.2 Perancangan Pengolahan Citra ................................................... 10

3.2.1 Citra RGB ......................................................................... 12

3.2.2 Pengkonversi CIELab........................................................ 12

3.3 Segmentasi Citra ......................................................................... 13

3.3.1 K-Means Clustering ......................................................... 14

3.4 Operasi Morfologi ...................................................................... 14

3.5 Histogram Citra ......................................................................... 14

3.5.1 Ekstraksi Ciri Statistika .................................................. 15

3.5.2 Ekstraksi Ciri Bentuk ..................................................... 15

3.6 Deteksi ......................................................................................... 15

3.7 Penghitungan Jumlah Tanaman Kubis ........................................ 15

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ....................................................... 17

4.1 Pengujian Software ..................................................................... 17

4.1.1 Hasil Pengujian Pengambilan Data Pada Lahan Pertanian 17

4.1.2 Hasil Pengolahan Citra Transformasi Warna CIELab dan

K-Means Clustering ......................................................... 18

4.1.3 Hasil dari Deteksi dan Perhitungan Automatis pada

Tanaman Kubis ................................................................. 22

BAB V PENUTUP ......................................................................................... 25

5.1 Kesimpulan ................................................................................. 25

5.2 Saran ........................................................................................... 25

DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................... 26

LAMPIRAN ...................................................................................................... 27

ix

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.2 DJI Phantom 4 …………………………………………………………..3

Gambar 3.1 Blok Diagram Proses Keseluruhan Estimasi Jumlah Panen Kubis

Menggunakan Drone ,………………………………………………..….8

Gambar 3.2 Pengaturan Altitude pada aplikasi DroneDeploy ……………….…9

Gambar 3.3 Pengambilan gambar secara otomatis berdasarkan waypoint…….10

Gambar 3.4 Diagram Alir Pengolahan Citra Tanaman Kubis…………………11

Gambar 3.5 Tanaman Kubis Dalam Bentuk Citra RGB……………………….12

Gambar 3.6 Tanaman Kubis dalam Bentuk Citra CIELab……………………..13

Gambar 3.7 Proses Segmentasi Tanaman Kubis……………………………... 13

Gambar 3.8 Hasil Proses Morfologi Citra Tanaman Kubis …………………..14

Gambar 3.9 Hasil Proses Deteksi Tanaman Kubis dengan Transformasi Warna

CIELab …………………………………………………………..15

Gambar 3.10 Hasil Hitung Otomatis Tanaman Kubis dengan metode IP………..16

Gambar 4.1 Hasil Proses Operasi Morfologi Citra Tanaman Kubis………..…21

Gambar 4.2 Hasil Deteksi Tanaman Kubis dengan Transformasi Warna

CIELab …………………………………………………………..22

Gambar 4.3 Hasil Hitung Otomatis Tanaman Kubis dengan metode IP………...23

x

DAFTAR TABEL

Tabel 4.1 Citra Hasil Perekaman Foto Udara mengunakan Drone ........ 17

Tabel 4.2 Langkah Awal Pengolahan Citra Tanaman Kubis .................. 19

Tabel 4.3 Hasil Proses Segmentasi dengan K-Means Clustering pada Citra

Tanaman Kubis ....................................................................... 20

Tabel 4.4 Perbandingan Hasil Hitung Otomatis dengan Hasil Manual .. 23

xi

DAFTAR PUSTAKA

[1] Kusumanto, R.D. 2011. Pengolahan Citra Digital Untuk Mendeteksi Obyek

Menggunakan Pengolahan Warna Model Normalisasi RGB. Politeknik

Negeri Sriwijaya.

[2] Noercholis, Achmad. 2013. Ekstraksi Fitur Roundness untuk Menghitung

Jumlah Leukosit dalam Citra Sel Darah Ikan. Jurnal. Universitas Brawijaya

Malang.

[3] Ananto, Indra D. 2015. Aplikasi Pengolahan Citra Mendeteksi Kualitas

Cabai Berdasarkan Tingkat Kematangan Menggunakan Transformasi

Warna YCbCr. Jurnal. Universitas Ahmad Dahlan.

[4] Mardhotillah, A. 2018. Menghitung Jumlah Buah Cabe Berwarna Hijau

Menggunakan Metode Transformasi Ruang Warna RGB. Jurnal.

Universitas Telkom Bandung.

[5] Uktoro, Arief. 2017. Analisis Citra Drone Untuk Monitoring Kesehatan

Tanaman Kelapa Sawit. Jurnal. Institut Pertanian Stiper.

[6] Cibro, Marko Mitokona. 2012. Penentuan Kondisi Pemotretan Optimum

Untuk Pendugaan Tingkat Warna Daun Padi Dengan Menggunakan

Kamera Telepon Seluler. Skripsi. Fakultas Teknologi Pertanian Institut

Pertanian Bogor.

[7] Kadir, Abdul, Adhi Susanto. 2013. Teori dan Aplikasi Pengolahan Citra.

Yogyakarta:Andi.

[8] T.Sutoyo, dkk. 2009. Teori Pengolahan Citra Digital. Yogyakarta:Andi

Offset.

[9] Aranda, J. 2016. Penerapan Metode K-Means Cluster Analysis Pada Sistem

Pendukung Keputusan Pemilihan Konsentrasi Untuk Mahasiswa

International Class STMIK AMIKOM YOGYAKARTA. Jurnal. STMIK

AMIKOM Yogyakarta.

[10] Romdhoni, M.Fajri. 2016. Penggunaan Drone sebagai Media Digitasi

Penggambaran 3 Dimensi Bangunan dan Pemetaan Kawasan. Jurnal.

IPLBI.

[11] Prijono, Agus dan Marvin Ch. Wijaya. 2007. Pengolahan Citra Digital

xii

Menggunakan Matlab Image Processing Toolbox. Cetakan Pertama.

Bandung: INFORMATIKA.