1.1 Latar Belakang
Tanaman kopi (coffea sp) di Indonesia sebagian besar berasal dari perkebunan rakyat dengan penerapan teknologi budidaya yang masih terbatas, apabila penerapan teknologi budidaya tersebut dapat diperbaiki maka produksinya bisa ditingkatkan. Ada empat faktor yang menentukan keberhasilan budidaya kopi (1) teknik penyediayaan sarana produksi (2) proses produksi atau budidaya (3) teknik penanganan pascapanen dan pengolahan (4) sistem pemasaran (Ernawati et al, 2008). Pada bulan desember tahun 2014 komoditas kopi berhasil mengekspor 34,656,216.00 kg kopi ke berbagai Negara dengan nilai penjualan sebesar US$ 102,466,089.00, meskipun demikian Indonesia juga masih mengimpor kopi dari luar negeri sebesar 261,811.00 kg atau sebesar US$ 1,031,661.00 (Pusat Data dan Statistik Pertanian, 2014). Diharapkan dengan perbaikan teknologi budidaya tanaman kopi, nilai ekspor komoditas kopi dapat meningkat.
Menurut jenisnya tanaman kopi dapat dibedakan menjadi dua yaitu: 1. Coffea Arabica
Kopi arabika berasal dari Ethiopia dan masih bisa ditemukan tumbuh di alam liar di hutan tropis dataran tinggi. Penanaman awal dan pemilihan spesies dibawa oleh Arab yang mengenalkannya pada Yaman, kemungkinan pada abad ke-13 atau ke-14. Varietas lokal yang dipilih di Yaman sudah merupakan basis dari budidaya kopi di seluruh wilayah yang menanam kopi dengan kemungkinan pengecualian Ethiopia. Sekitar tahun 1700 tanaman kopi dari Yaman dikenalkan oleh Belanda ke Indonesia dan dari sana beberapa puluh tahun kemudian ke amerika tengah dan selatan. Matrial kopi tersebut diambil dari satu pohon yang ditanam oleh Belanda di taman botani di Amsterdam, kopi itu diberi nama “Typica” atau “Arabica” dan sudah secara luas dikembangkan di benua Amerika selama
sekitar dua abad, sekarang masih tumbuh di beberapa Negara termasuk Indonesia (Wintgens, 2004).
2. Coffea canephora (Robusta)
Coffea canephora (Robusta) berasal dari daerah dataran rendah yang panas di hutan Congo. Untuk spesies ini, rata-rata temperatur tahunan yang optimal berkisar antara 22 sampai 28oC. Jika suhu mencapai
di bawah 10oC banyak masalah akan muncul pada tanaman ini dan pada
suhu 4-5oC Coffea canephora (Robusta) akan mati. Temperatur yang
tinggi juga berbahaya bagi tanaman ini, khususnya pada keadaan yang kering, fotosintesis akan berkurang pada suhu 30oC. Ketika ingin membuat
suatu perkebunan kopi yang baru hal yang perlu diperhatikan adalah area yang terkena angin yang kering selama musim dingin mempunyai temperatur yang lebih rendah daripada area yang terkena angin maritim yang lembab (Wintgens, 2004).
Tingkat kualitas biji kopi di Indonesia ditentukan dalam Standar Nasional Indonesia (SNI) biji kopi, No: 01-2907-2008, dengan menggunakan sistem nilai cacat. Berdasarkan sistem nilai cacat tersebut mutu biji kopi dapat dibedakan menjadi 6 kategori mutu kecuali untuk kopi robusta kategori ke-4 dibedakan menjadi kategori mutu 4a dan 4b. Terdapat 2 syarat dalam menentukan mutu biji kopi yaitu syarat mutu umum dan syarat mutu khusus, syarat mutu umum meliputi: serangga hidup, biji berbau busuk atau berbau kapang, kadar air dan kadar kotoran. Sedangkan syarat mutu khusus menggunakan ayakan untuk menentukan diameter biji kopi yang lolos atau tidak lolos kedalam ayakan tersebut. Diameter ayakan yang dipakai tergantung jenis kopi, ukuran biji kopi dan cara pengolahannya.
Penentuan mutu biji kopi dengan menggunakan sistem nilai cacat ini masih dilakukan oleh manusia sehingga diperlukan tingkat ketelitian yang tinggi untuk mendapatkan hasil yang diinginkan ditambah lagi faktor kelelahan akan semakin mengurangi tingkat ketelitian. Untuk mengurangi tingkat kesalahan manusia pada saat penentuan tingkat mutu biji kopi maka diperlukan sebuah alat
yang dapat mendeteksi tingkat mutu dari biji kopi secara akurat. Tujuan dari penelitian ini untuk mengklasifikasikan kualitas mutu biji kopi arabika secara otomatis dengan menggunakan bantuan mesin bukan mengandalkan keahlian manusia sehingga dapat diperoleh hasil yang lebih maksimal.
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang diatas, maka dapat dirumuskan masalah penelitian ini sebagai berikut: bagaimana cara mengklasifikasikan mutu biji kopi arabika menggunakan pengolahan citra digital dan jaringan saraf tiruan.
1.3 Batasan Masalah
Batasan masalah pada penelitian ini adalah:
1. Sampel yang digunakan adalah biji kopi arabika saja dengan tingkat mutu dari 1 sampai 6 sesuai dengan Standar Nasional Indonesia (SNI) biji kopi, No: 01-2907-2008.
2. Biji kopi yang digunakan berasal dari kebun kopi di Temanggung dengan pengolahan pasca panen semi basah.
3. Pengambilan citra biji kopi menggunakan webcam dengan resolusi sebesar 640 x 480 pixel.
4. Pengolahan data menggunakan perangkat laptop yang diimplementasikan menggunakan software Netbeans dan Matlab. 5. Fitur yang digunakan untuk pengidentifikasian biji kopi yaitu fitur
warna (red, green, dan blue) dan fitur tekstur (contrast, correlation, energy dan homogenity).
6. Proses pengambilan citra biji kopi dilakukan dengan intensitas cahaya sebesar 298 Lux.
7. Sebagai analisis lebih lanjut, proses identifikasi biji kopi menggunakan metode Backpropagation Neural Network (BPNN).
8. Sisi biji kopi yang diambil citranya hanya pada bagian kopi yang terdapat belahannya saja tidak seluruh bagian biji kopi.
9. Untuk proses pengklasifikasian hanya dilakukan menggunakan 100 sampel biji kopi saja.
1.4 Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah menentukan tingkat mutu dari biji kopi arabika menggunakan pengolahan citra digital dan jaringan saraf tiruan.
1.5 Manfaat penelitian
Manfaat dari penelitian ini adalah untuk memberikan alternatif alat yang dapat digunakan untuk mengklasifikasikan mutu biji kopi arabika.
1.6 Metodologi Penelititan
Langkah-langkah yang ditempuh dalam penelitian ini meliputi:
1. Melakukan identifikasi masalah dari tema yang dilatarbelakangi oleh keadaan dan permasalahan dari sistem klasifikasi dengan mengamati kondisi saat ini, menganalisis berbagai permasalahan yang masih ada, dan mencari solusi atas masalah yang ditemukan.
2. Merumuskan tujuan dari penelitian. Tujuan dari penelitian ini adalah menentukan tingkat mutu dari biji kopi arabika menggunakan citra digital dan jaringan saraf tiruan.
3. Melakukan pembelajaran lebih lanjut tentang sistem yang dibahas dalam penelitian ini:
a. Studi literatur, yaitu mempelajari makalah, artikel, jurnal, karya tulis, serta buku-buku yang terkait dengan biji kopi dan pengolahan citra digital serta jaringan saraf tiruan.
b. Studi konsultasi dengan dosen pembimbing mengenai metode yang digunakan.
4. Membuat program menggunakan software Netbeans IDE yang digunakan sebagai GUI (Graphical User Interface) dan menggunakan software Matlab untuk membuat sistem jaringan saraf tiruan.
5. Analisa terhadap program yang telah dibuat dengan cara mencocokan kesesuaian antar data, serta pengujian ulang dan dilanjutkan dengan
analisa data yang didapatkan dari pengujian program saat digunakan menggunakan software dan sampel yang berbeda.
1.7 Sistematika penulisan
Laporan penelitian ini terdiri dari tujuh bab, dimana isi dari setiap bab terdiri dari:
BAB I: PENDAHULUAN
Berisi tentang latar belakang masalah yang diteliti, tujuan dan manfaat penelitian, batasan masalah pada penelitian, metodologi penelitian, serta sistematika penulisan laporan penelitian.
BAB II: TINJUAN PUSTAKA
Bab ini berisi pejelasan mengenai penelitian yang sesuai bidang yang telah diterapkan sebelumnya, serta menghubungkannya dengan penelitian yang akan dilakukan.
BAB III: LANDASAN TEORI
Bab ini berisi tentang penjelasan dan dasar teori yang meliputi: dasar teori tentang kopi, pengolahan citra digital, jaringan saraf tiruan, Matlab, Java, dan Netbeans. BAB IV: METODE PENELITIAN
Bab ini berisi tentang prosedur atau cara yang ditempuh untuk mencapai tujuan tertentu dan terdapat teknik penelitian yaitu cara yang spesifik dalam memecahkan masalah tertentu yang ditemukan dalam melaksanakan prosedur. BAB V: IMPLEMENTASI
Bab ini berisi implementasi dari rancangan pada perangkat lunak. Implementasi sistem meliputi penggunaan software Netbeans pada pengolahan citra digital dan software Matlab pada jaringan saraf tiruan.
Bab ini berisi pengujian dari sistem yang telah dibuat dan dilakukan pembahasan secara terperinci dari proses pengujian tersebut.
BAB VI: KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini berisi kesimpulan dari penelitian yang telah dilakukan, serta memberikan saran untuk pengembangan sistem lebih lanjut.
