PROPOSAL TUGAS AKHIR.docx

PROPOSAL TUGAS AKHIR

DETEKSI KANDUNGAN KLOROFIL PADA TANAMAN PADI MASA PRODUKTIF MENGGUNAKAN KAMERA RASSPYBERRY 1.3










Diusulkan Oleh:
Yeni Afni Fajrin 2414106007

Dosen Pembimbing:
(Detak Yan Pratama ST., M.Sc.- Teknik Fisika ITS)
(Ir. Balza Achmad, M. Sc. E - Teknik Fisika UGM)




PROGRAM STUDI S-1 TEKNIK FISIKA
JURUSAN TEKNIK FISIKA
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER
SURABAYA
2016
LEMBAR PENGESAHAN
PROPOSAL TUGAS AKHIR
JURUSAN TEKNIK FISIKA FTI-ITS


Judul : Deteksi Kandungan Klorofil pada Tanaman Padi Masa Produktif. Menggunakan Kamera Rasspyberry 1.3
Bidang Studi : Rekayasa Fotonika
Mata kuliah pilihan yang sudah diambil untuk mendukung tugas akhir:
Sistem Komunikasi Serat Optik
Laser Industri
Nama/ NRP : Yeni Afni Fajrin / 2414106007
Jenis Kelamin : Perempuan
Jangka Waktu : 1 Semester / 5 Bulan
Calon Pembimbing 1 : Detak Yan Pratama ST., M.Sc.
Calon Pembimbing 2 : Ir. Balza Achmad, M. Sc. E
Usulan Proposal Ke : 1 (Satu)
Status : Baru

PengusulYeni Afni FajrinNRP. 2414106007PengusulYeni Afni FajrinNRP. 2414106007Surabaya, 18 Agustus 2017
Pengusul



Yeni Afni Fajrin
NRP. 2414106007

Pengusul



Yeni Afni Fajrin
NRP. 2414106007







Dosen Pembimbing 1Detak Yan Pratama, ST, M.Sc NIP. 19771127 200212 1 002Dosen Pembimbing 1Detak Yan Pratama, ST, M.Sc NIP. 19771127 200212 1 002Mengetahui,
Dosen Pembimbing 1




Detak Yan Pratama, ST, M.Sc NIP. 19771127 200212 1 002

Dosen Pembimbing 1




Detak Yan Pratama, ST, M.Sc NIP. 19771127 200212 1 002

Dosen Pembimbing 2Ir. Balza Achmad, M, Sc. E NIP. 19880710 201504 2 001Dosen Pembimbing 2Ir. Balza Achmad, M, Sc. E NIP. 19880710 201504 2 001
Dosen Pembimbing 2




Ir. Balza Achmad, M, Sc. E
NIP. 19880710 201504 2 001
Dosen Pembimbing 2




Ir. Balza Achmad, M, Sc. E
NIP. 19880710 201504 2 001

Kepala Laboratorium RekayasaEnergi dan Pengondisian LingkunganIr. Sarwono, MMNIP. 19580530 198303 1 002Kepala Laboratorium RekayasaEnergi dan Pengondisian LingkunganIr. Sarwono, MMNIP. 19580530 198303 1 002
Kepala Laboratorium Rekayasa
Energi dan Pengondisian Lingkungan



Ir. Sarwono, MM
NIP. 19580530 198303 1 002

Kepala Laboratorium Rekayasa
Energi dan Pengondisian Lingkungan



Ir. Sarwono, MM
NIP. 19580530 198303 1 002


Judul
Deteksi Kandungan Klorofil pada Tanaman Padi Masa Produktif. Menggunakan Kamera Rasspyberry.

Bidang Studi
Rekayasa Fotonika

Mata kuliah pilihan yang sudah diambil
Sistem Komunikasi Serat Optik
Laser Industri

Pembimbing
Pembimbing 1 : Detak Yan Pratama ST., M.Sc.
Pembimbing 2 : Ir. Balza Achmad, M. Sc. E

Latar Belakang
Makanan pokok sebagian besar bangsa Indonesia adalah beras. Sehingga kebutuhan beras di Indonesia terus berkembang pesat. Beras yang bagus dihasilkan dari padi yang berkualitas. Menjaga kualitas padi di harapkan akan menjaga kestabilan dalam pemenuhan kebutuaan beras nasional. Kualitas padi dapat dilihat dari kesehatan padi tersebut. Parameter dalam kesehatan padi salah satunya dengan pendeteksian dini dilihat dari tingkat kehijauan atau kandungan klorofil pada usia pertumbuhan 1-3 bulan. Deteksi secara dini sebagai salah satu usaha preventif sebelum terjadinya gagal panen yang mengakibatkan kerugian.
Usaha preventif ini diperlukan alat yang cepat dan efisien, salah satunya dengan menggunakan metode melihat kandungan klorofil yang ditangkap kamera rasspiberry berdasarkan saluran inframerah. Reflektansi daun di wilayah inframerah dekat (NIR;750-1350 nm)dipengaruhi terutama oleh struktur daun, sedangkan reflektansi di daerah tampak (400-700 nm)ditentukan kebanyakan oleh pigmen fotosintesis, dan direflektansi menengah daerah inframerah (1350-2500 nm) oleh kadar air (Gateset al.1965)[1].
Penilaian atau analisis dari hasil reflekatansi daun untuk mengetahui banyaknya konsentrasi klorofil menggunakan formula transformasi NDVI. Nilai inframerah kemudian dianalisis melakukan transformasi indeks vegetasi . Transformasi indeks vegetasi, dapat untuk mengetahui kerapatan vegetasi atau aspek-aspek yang berkaitan dengan kerapatan seperti indeks luas daun, konsentrasi klorofil, dan lainlain dapat ditonjolkan (Danoedoro, 1996)[2]. Banyaknya nilai klorofil dapat dilihat dari besar atau kecilnya nilai NDVI. Nilai NDVI yang ada akan diketahui tanaman yang butuh akan penanganan lebih lanjut dalam masa pertumbuhannya.
.

Perumusan Masalah
Dari paparan latar belakang diatas, maka permasalahan dari pelaksanaan program ini adalah sebagai berikut :
Bagaimana deteksi kesehatan tanaman padi umur 1-3 menggunakan kamera raspybery?
Bagaimana nilai NDVI menunjukkan keakuratan dalam menganalisis kandungan klorofil?

Tujuan
Berdasarkan pemaparan latar belakang dan rumusan masalah di atas tujuan dari pelaksanaan program ini adalah mengetahui kesehatan tanaman padi dari jumlah klorofilnya pada usia pertumbuhan secara efiseien dan akurat menggunakan kamera raspyberry

Batasan Masalah
Untuk memfokuskan penyelesaian masalah pada penelitian tugas akhir ini diperlukan beberapa batasan masalah diantaranya sebagai berikut:
Penganalisisan kesehatan padi dari jumlah klorofilnya
Padi yang dianalisis adalah padi pada masa pertumbuhan yaitu di usia tumbuh 1-3 bulan
Jenis-jenis padi yang digunakan adalah padi secara acak
Tidak membahas jenis-jenis padi

Manfaat Penelitian
Manfaat dari penelitian tugas akhir ini adalah pendeteksian dini sehingga dapat dilakukan tindakan lebih lanjut berdasasrkan kesehatannya sebelum panen tiba.

Tinjauan Pustaka
Dalam menunjang pelaksanaan tugas akhir ini terdapat beberapa referensi literatur, antara lain :

Teori Penunjang
Tanaman Padi
Klorofil
NDVI

Kamera Raspyberry
Raspberry Pi adalah modul mikro komputer yg juga mempunyai input output digital port seperti pada board microcontroller. Penggunakan Raspberry pi memerlukan operating system (contoh OS : windows, linux,mac ,Unix dst) yg dijalankan dari SD cardpad board. Operating System yang banyak dipakai antara lain Linux distro Raspbian. OS disimpan di SD card dan saat proses boot OS hanya bisa dari SD card tidak dari lokasi lain. OS yang bisa di jalankan di Raspberry board antara lain: Arch Linux ARM, Debian GNU/Linux, Gentoo, Fedora, FreeBSD, NetBSD, Plan 9, Inferno, Raspbian OS, RISC OS dan Slackware Linux. Kelebihan Rasberry Pi dibanding board microcontroller yg lain yaitu mempunyai port/koneksi
https://pccontrol.wordpress.com/2014/06/17/pengetahuan-dasar-dan-pemrograman-raspberry-pi/
Python
Python dengan bahasa lain adalah dalam hal aturan penulisan kode program. Bagi para programmer di luar python siap-siap dibingungkan dengan aturan indentasi, tipe data, tuple, dan dictionary. Python memiliki kelebihan tersendiri dibandingkan dengan bahasa lain terutama dalam hal penanganan modul, ini yang membuat beberapa programmer menyukai python. Selain itu python merupakan salah satu produk yang opensource, free, dan multiplatform.
Beberapa fitur yang dimiliki Python adalah:
memiliki kepustakaan yang luas; dalam distribusi Python telah disediakan modul-modul siap pakai untuk berbagai keperluan. memiliki tata bahasa yang jernih dan mudah dipelajari.
memiliki aturan layout kode sumber yang memudahkan pengecekan, pembacaan kembali dan penulisan ulang kode sumber.
berorientasi obyek.
memiliki sistem pengelolaan memori otomatis (garbage collection, seperti java)
modular, mudah dikembangkan dengan menciptakan modul-modul baru; modul-modul tersebut dapat dibangun dengan bahasa Python maupun C/C++.
memiliki fasilitas pengumpulan sampah otomatis, seperti halnya pada bahasa pemrograman Java
memiliki fasilitas pengaturan penggunaan ingatan komputer sehingga para pemrogram tidak
perlu melakukan pengaturan ingatan komputer secara langsung.
Kelebihan penggunaan Python adalah
Tidak ada tahapan kompilasi dan penyambungan (link) sehingga kecepatan perubahan pada masa pembuatan system aplikasi meningkat.
Tidak ada deklarasi tipe sehingga program menjadi lebih sederhana, singkat, dan fleksible.
Manajemen memori otomatis yaitu kumpulan sampah memori sehingga dapat menghindari pencatatan kode
Tipe data dan operasi tingkat tinggi yaitu kecepatan pembuatan system aplikasi menggunakan tipe objek yang telah ada
Pemrograman berorientasi objek
Pelekatan dan perluasan dalam C
Terdapat kelas, modul, eksepsi sehingga terdapat dukungan pemrograman skala besar secara modular
Pemuatan dinamis modul C sehingga ekstensi menjadi sederhana dan berkas biner yang kecil
Pemuatan kembali secara dinamis modul phyton seperti memodifikasi aplikasi tanpa menghentikannya
Model objek universal kelas Satu
Konstruksi pada saat aplikasi berjalan
Interaktif, dinamis dan alamiah
Akses hingga informasi interpreter
Portabilitas secara luas seperti pemrograman antar platform tanpa ports
Kompilasi untuk portable kode byte sehingga kecepatan eksekusi bertambah dan melindungi kode sumber
Antarmuka terpasang untuk pelayanan keluar seperti perangkat bantu system, GUI, persistence, database, dll
Kekurangan penggunaan Python adalah

Beberapa penugasan terdapat diluar dari jangkauan python, seperti bahasa pemrograman dinamis
lainnya, python tidak secepat atau efisien sebagai statis, tidak seperti bahasa pemrograman kompilasi seperti bahasa C.
Disebabkan python merupakan interpreter, python bukan merupakan perangkat bantu terbaik untuk pengantar komponen performa kritis. Python tidak dapat digunakan sebagai dasar bahasa pemrograman implementasi untuk beberapa komponen, tetapi dapat bekerja dengan baik sebagai bagian depan skrip antarmuka untuk mereka

Open CV
OpenCV adalah suatu library gratis yang dikembangkan oleh developer-developer Intel Corporation. Library ini terdiri dari fungsi-fungsi computer vision dan API (Aplication Programming Interface) untuk image processing high level maupun low level dan sebagai optimasi aplikasi realtime. OpenCV sangat disarankan untuk programmer yang akan berkutat pada bidang computer vision, karena library ini mampu menciptakan aplikasi yang handal, kuat dibidang digital vision, dan mempunyai kemampuan yang mirip dengan cara pengolahan visual pada manusia, Karena library ini bersifat cuma-cuma dan sifatnya yang open source, maka dari itu OpenCV tidak dipesan khusus untuk pengguna arsitektur Intel, tetapi dapat dibangun pada hamper semua arsitektur. Saat ini para developer dari Intel Corporation telah membuat berbagai macam versi, yaitu:
- openCV untuk bahasa pemograman C/C++,
- openCV untuk bahasa pemograman C# (masih dalam tahap pengembangan), dan openCV untuk bahasa pemograman Java.
Bahasa pemograman C# dan Java, karena masih dalam tahap pengembangan, maka kita membutuhkan library lain sebagai pelengkap kekurangan yang ada. Namun untuk bahasa pemograman C/C++ tidak memerlukan library lainnya untuk pemrosesan pada computer vision.

.
http://budikolonjono.blogspot.co.id/2013/02/pengindraan-jauh-dan-interpretasi-citra.html

Metodologi Penelitian
Tahapan-tahapan yang akan dilaksanakan digambarkan dalam diagram alir berikut ini :


MulaiMulai
Mulai
Mulai


Studi LiteraturStudi Literatur
Studi Literatur
Studi Literatur


Pembuatan Susunan Alat Pembuatan Susunan Alat
Pembuatan Susunan Alat
Pembuatan Susunan Alat

Simulasi pada sample Tanaman Padi Simulasi pada sample Tanaman Padi
Simulasi pada sample Tanaman Padi
Simulasi pada sample Tanaman Padi


Visualisasi kamera raspyberryVisualisasi kamera raspyberry
Visualisasi kamera raspyberry
Visualisasi kamera raspyberry


Jumlah Klorofil >=Jumlah Klorofil >=Tanaman Padi Tidak SehatTanaman Padi Tidak Sehat
Jumlah Klorofil >=
Jumlah Klorofil >=
Tanaman Padi Tidak Sehat
Tanaman Padi Tidak Sehat

J
Dilakukan perawatanDilakukan perawatan
Dilakukan perawatan
Dilakukan perawatan
Tanaman Padi SehatTanaman Padi Sehat
Tanaman Padi Sehat
Tanaman Padi Sehat

SelesaiSelesai
Selesai
Selesai



Gambar . Flowchart Metodologi Penelitian


Studi Literatur
Studi literature terdiri atas pemahaman konsep tentang tugas akhir yang akan dikerjakan. Dimulai dengan buku, review jurnal, dan data yang diperlukan sebagai pendukung untk mnegerjakan tugas akhir ini.
Pembuatan Susunan Alat
Merangkai alat yang akan digunakan. Rangkain alat ini adalah unutk mengetahui susunan atau alur dari alat hingga dapat menghasilkan informasi yang diinginkan. Susunan alat berdasarkan alur jalan kerjanya adalah kamera raspyberry, alat pembaca berupa program yang terdiri dari script, dan layar (visualisasi tanaman padi berdasarkan jumlah klorofil).
Simulasi pada Sample Tanaman Padi
Analisis kesehatan tanaman padi dengan melakukan simulasi pada sample beberapa tanaman padi dengan acak. Dimana padi yang diambil adalah padi pada masa produktif.

Visualisasi Kamera Raspyberry
Menampilkan hasil dari penelitian. Dimana visualisasi ini dimunculkan berdasarkan gambar yang dibutuhkan. Tampilan gambar yang hanya dibutuhkan berdasarkan hasil eksekusi script open cv menggunakan pyhton

Jumlah Klorofil
Analisis data ini merupakan jumlah klorofil yang ditangkap. Hasil jumlah klorofil akan dibagi dua yaitu sehat dan tidak sehat berdasarkan penangkapan kamera dan uji laboratorium.Tanaman padi yang dinyatakan sehat tidak akan diberikana penanganan khusus. Sedangkan tanaman padi yang dianggap tidak sehat akan dilakukan mengkajian untuk penanganannya

Selesai
Menyusun laporan mengenai tugas akhir yang dilakukan dari awal sampai akhir yang merupakan langkah terakhir dalam penelitian atau pengerjaan tugas akhir ini.


Jadwal Pelaksanaan
Rencana pengerjaan tugas akhir akan diselesaikan dalam jangka waktu 5 bulan ()

Tabel 1 Jadwal Rencana Pengerjaan Tugas Akhir
No
Kegiatan
Bulan ke-


Bulan 1
Bulan 2
Bulan 3
Bulan 4
Bulan 5


1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
1.
Studi Literatur




















2.
Perhitungan analitis




















3.
Penentuan desain




















5.
Simulasi




















6.
Pengambilan Data




















7.
Analisis Data




















8.
Pembuatan Laporan





















Daftar Pustaka

[1]
[2]
[3]
[4]
[5]