BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Tanaman Kelapa Sawit 2.1.1. Botani
Kelapa sawit merupakan tanaman berumah satu (monoecious), artinya bunga jantan dan bunga betina terdapat pada satu pohon,dimana rangkaian bunga jantan terpisah dengan rangkaian bunga betina, walaupun demikian dapat dijumpai pada beberapa tanaman kelapa sawit bunga jantan dan bunga betina terdapat pada satu tandan (hermafrodit) dan pada umumnya tanaman kelapa sawit melakukan penyerbukan silang (Pahan 2008).
Menurut Sudirman Yahya (2011),klasifikasi dari kelapa sawit yaitu : Divisi : Spermatophyta Sub-divisi : Angiospermae Kelas : Monocotyledoneae Ordo : Cocoidae Famili : Palmae Genus : Elaeis
Spesies : Elaeis guineensis Jacq
Menurut bentuk/irisan melintang buahnya, kelapa sawit dapat dibedakan menjadi tiga yaitu Dura, Pisifera, Tenera.Dura memiliki tebal cangkang 2 – 8 mm, mesocarp antara 20 – 65%.Pisifera memilki cangkang yang sangat tipis bahkan tidak memiliki cangkang dan memiliki inti (kernel) yang kecil. Tenera merupakan hasil persilangan antara Dura (sebagai pohon ibu) dan Pisifera (sebagai pohon bapak), memilki cangkang dengan ukuran 0,5 – 4 mm, mesocarp 60 – 69%. Dura dan Tenera adalah heterozygot, tetapi Pisifera adalah homozygot dan tidak bercangkang, banyak pohon pisifera yang steril
(tidak menghasilkan buah), sehingga Pisifera merupakan modal yang sangat penting dalam pembiakan kelapa sawit hibrida, Tenera (Wahyuni, 2008)
2.1.2. Morfologi a. Akar ( Radix )
Tanaman kelapa sawit mempunyai akar serabut, perakarannya sangat kuat yang keluar dari pangkal batang.Saat awal perkecambahan, akar pertama muncul dari biji yang berkecambah(radikula). Setelah itu radikula akanmati dan membentuk akar utama atau primer. Kemudian akar primer akan membentuk akar sekunder, tersier, dan kuarter.4Perakaran kelapa sawit yang telah terbentuk sempurna umumnya memiliki akar primer dengan diameter 5-10 mm, akar sekunder 2-4mm, akar tersier 1-2 mm, dan akar kuartener 0,1-0,3 mm. akar yang paling aktif menyerap air dan unsur hara adalah akar tersier dan kuartener yang berada di kedalaman 0-60 cm dengan jarak 2-3 meter dari pangkal pohon (Lubis dan Widanarko, 2011).
Akar primer tumbuh dari pangkal batang dan mempunyai diameter antara 8 - 10 mm serta panjangnya dapat mencapai 18 m. Akar sekunder tumbuh dari akar primer dan mempunyai diameter antara 2-4 mm. Dari akar sekunder tumbuh akar tersier dan mempunyai diameter 0.7-1.5 mm serta panjangnya sekitar 15 cm. Akar kuarter berdiameter 0.1-0.5 mm tumbuh dari akar tersier dan panjangnya sekitar 1-4 mm. Akar tersier dan kuarter berjumlah sangat banyak membentuk masa yang sangat lebat dekat permukaan tanah. Penyerapan unsur hara dilakukan oleh akar kuarter (Sari, 2013).).
Perakaran kelapa sawit yang telah membentuk sempurna umumnya memiliki akar primer dengan diameter 6–10 mm, akar sekunderberdiameter2 –4 mm,akartersier berdiameter 0,7–1,2 mm, dan akar kuarterberdiameter0,1 –0,3 mm. Akar yang paling aktif menyerap air dan unsur hara adalah akar tersier
dan kuarter yang berada dikedalaman 5–35cm dengan jarak 2 –3 m dari pangkal pohon (Pahan, 2011).
Gambar 2.1. Akar Kelapa Sawit
b. Batang ( Caulis )
Kelapa sawit merupakan tanaman monokotil yaitu tanaman yang batangnya tidak mempunyai kambium dan umumnya tidak bercabang.Batang tanaman kelapa sawit berfungsi sebagai struktur yang mendukung daun, bunga, dan buah, sebagai sistem pembuluh yang mengangkut air dan hara mineral dari akar ke atas serta hasil fotosintesis (fotosintat) dari daun ke bawah serta kemungkinan juga berfungsi sebagai organ penimbun zat makanan. Batang tanaman berbentuk silinder dengan diameter 20 cm–75 cm. Tanaman kelapa sawit yang masih muda, batangnya tidak terlihat karena tertutup oleh pelepah daun. Pertambahan batang tanaman kelapa sawit terlihat jelas setelah tanaman berumur empat tahun (Pahan. 2008).
c. Daun(Folium)
Daun kelapa sawit mirip kelapa, yaitu membentuk susunan daun majemuk, bersirip genap dan bertulang daun sejajar. Daun – daun membentuk satu pelepah yang panjangnya mencapai lebih dari 7,5 – 9 m. Jumlah anak daun di setiap pelepah berkisar 250 – 400 helai. Daun muda yang masih kuncup berwarna kuning pucat.Jumlah pelepah, panjang pelepah dan jumlah anak daun tergantung pada umur tanaman.Jumlah kedudukan pelepah daun pada batang kelapa sawit disebut juga filotaksis yang dapat ditentukan berdasarkan perhitungan susunan duduk daun, yaitu dengan menggunakan rumus duduk daun 1/8. Artinya, setiap satu kali berputar melingkari batang, terdapat duduk daun sebanyak delapan helai ( Fauzi dkk,2012).
Susunan daun kelapa sawit membentuk susunan daun majemuk. Daun daun tersebut membentuk suatu pelepah daun yang panjangnya 7,5 – 9 m dengan jumlah daun yang tumbuh di kedua sisi berkisar 250 – 400 helai. Daun kelapa sawit terdiri dari beberapa bagian : a. Kumpulan anak daun (leaflets) yang memiliki helaian (lamina) dan tulang anak daun (midrib) b. Rachis yang merupakan tempat anak daun melekat. c. Tangkai daun (petiole) yang merupakan bagian antara daun dan batang. 7 d. Seludang daun (sheath) yang berfungsi sebagai perlindungan dari kuncup dan memberi kekuatan pada batang. (Adi, 2015)
d. Bunga(Flos)
Bunga kelapa sawit termasuk monoecious alias berumah satu, atau jantan dan betina terpisah tetapi beradaa pada satu pohon dan memiliki waktu pematangan berbeda sehingga sangat jarang terjadi penyerbukan sendiri.Bunga jantan memiliki bentuk lancip dan panjang, sedangkan bunga betina terlihat lebih besar dan mekar.Bunga – bunga betina dalam satu inflor membuka dalam tiga hari dan siap dibuahi selama 3 – 4 hari. Sementara itu, bunga – bunga yang berasal dari inflor jantan melepaskan serbuk sarinya dalam lima hari (Andoko dan Widodoro, 2013).
Gambar 2.4. Bunga Kelapa Sawit
e. Buah ( Fructus )
Buah kelapa sawit termasuk jenis buah keras (drupe), menempel dan bergerombol pada tandan buah. Jumlah per tandan dapat mencapai 1.600, berbentuk lonjong sampai membulat. Panjang buah 2-5 cm, beratnya 15-30 gram.Bagian-bagian buah terdiri atas kulit buah (exocarp), sabut dan biji (mesocarp).Eksokarp dan mesokarp disebut perikarp (pericarp).Biji terdiri atas cangkang (endocarp) dan inti (kernel), sedangkan untuk inti sendiri terdiri atas endosperm atau putih lembaga dan embrio. Dalam embrio terdapat bakal daun (plumula), bakal akar (radicula) dan haustorium (Mangoensoekarjo dan Semangun. 2005)
Kelapa sawit mengandung kurang lebih 80% perikarp dan 20% buah dengan daging buah yang tipissehingga kadar minyak dalam perikarp hanya mencapai sekitar 34-40 % (Satyawibawa, 2008).
Buah kelapa sawit mempunyai warna bervariasi, dari hitam, ungu, hingga merah.Buah bergerombol dalam tandan yang muncul dari setiap pelepah. Buah terdiri dari tiga lapisan, sebagai berikut :
a. Eksoskarp, bagian kulit berwarna kemerahan dan licin. b. Mesoskarp, serabut buah.
c. Endoskarp, cangkang pelindung inti. Inti sawit merupakan endosperm dan embrio dengan kandungan minyak inti berkualitas tinggi. (Pardamean, 2011)
Gambar 2.5. Buah Kelapa Sawit
2.2. Kesatuan Contoh Daun
Kesatuan Contoh Daun (KCD) merupakan kegiatan pengambilan contoh - contoh daun dari setiap blok di lahan untuk keperluan analisis daun di laboratorium, ditujukan untuk merekomendasikan pemberian pupuk pada tanaman belum menghasilkan (TBM) dan tanaman menghasilkan (TM). Analisis daun dilakukan untuk mengetahui banyaknya unsur hara yang dibutuhkan pohon kelapa sawit (Santoso, 2015)
2.2.1. Penentuan Lokasi Percontohan
Pengambilan contoh daun (leaf sampling unit – LSU) bisa dilakukan baik di tiap-tiap blok yang berbeda maupun gabungan dari beberapa blok yang memiliki kesamaan. Penentuan blok yang akan dijadikan percontohan harus memenuhi syarat yang dapat mewakili kondisi di blok-blok yang lain. Penentuan blok lokasi pengambilan sample ini juga perlu didasarkan pada Ha Statement yaitu data wilayah yang akan dilakukan pengambilan contoh daun. Tujuannya adalah untuk memudahkan dalam pekerjaan LSU)
2.2 2. Persiapan Peralatan dan Kelengkapan
Beberapa peralatan yang dibutuhkan untuk mendukung pekerjaan LSU diantaranya egrek, pengait, gunting, dan alat tulis.Sebagai tempat penyimpanan sampel daun dapat digunakan kantong plastik, dan diperlukan juga field observationcard/kartu pengamatan lahan untuk mengamati kondisi lahan serta tanaman. Alat-alat pendukung lain yang juga dibutuhkan guna memperlancar pekerjaan ini meliputi peta, kompas, kartu label, parang, aquadest, oven, dan kapas.
2.2.3. Penentuan Pokok Tanaman Percontohan
Pohon yang memenuhi syarat sebagai sampel pohon adalah posisi pohon tidak terletak di pinggir jalan, sungai atau parit atau perumahan, bukan merupakan pohon sisipan, pohon bebas dari hama dan penyakit, tumbuhnya lurus, pohon yang pelepah ke 17 nya sehat. Pohon dihitung setiap kelipatan 10 pohon pada baris yang sama.bisa merupakan gabungan dari beberapa blok sesuaidengankesamaan. Diambil satu blok sebagai blok contoh, dengan syarat yangmewakili.Bisajuga merupakan gabungan dari beberapa blok untuk memenuhi luasan minimal 16Ha. Dalam pengambilan sampel daun (LSU) terlebih dahulu kitaharusmengetahuiHa Statement / data pengambilan sampel daun ini untuk memudahkan dalam pengambilan contoh daun. Ha statement merupakandatawilayah atau area yang akan dilakukan pengambilan sampeldaun. Setelah mengetahui lokasi yang akan diambil contoh
daunnya,masih ada beberapa hal yang harus diperhatikan demi kelancaran pengambilan sampeldaundiantaranya kelengkapan alat seperti eggrek, pengait,gunting, plastik (tempatsampel).
2.2.4. Penentuan Daun Contoh yang Diambil
Pada kelapa sawit TM 2, diambil daun pada pelepah ke 17 karena pelepah membentuk sudut 450dan pada pelepah tersebut merupakan titik maksimal pertumbuhan unsur hara (Sastrosayono, 2003).Pada tanaman yang menghasilkan, daun contoh yang akan diambil adalah daun nomor 32 -17 -9. Sementara pada tanaman yang dibudidayakan di lahan gambut perlu dilakukan pula pengambilan sampel daun nomor 3 untuk meneliti kekurangan unsur hara mikro pada tanaman.Perlu diketahui, daun kelapa sawit memiliki rumus daun 1/8, di mana lingkaran atau spiralnya berputar ke kiri atau ke kanan.Daun nomor satu adalah daun yang paling muda dan telah terbuka seluruhnya.Daun nomor tiga berada di antara daun pertama dan daun keenam sesuai dengan spiral dari tanaman tersebut. Sementara itu, daun ke-9 bertempat di sumbu yang sama dengan daun pertama, tetapi agak ke kanan pada spiral kiri atau agak ke kiri pada spiral kanan.
2.2.5.Pengambilan Contoh Daun
Langkah – langkah dalam melakukan pengambilan contoh daun,yaitu: a) Potong 3 helai daun bagian kanan dan 3 helai daun bagian kiri b). Potong helai anak daun menjadi 3 bagian
c) Setelah dipotong, bersihkan dari debu serta jamur, dengan menggunakan kapas yang telah dibasahi dengan aquadest
d). Kemudian pisahkan lidi dengan daun 14
e). Helai – helai daun dari satu KCD dijadikan satu contoh. Kemudian contoh tersebut dimasukkan dalam amplop berlubang / plastik dan diberi label f). Pengeringan sampel daun pada oven dengan suhu 70oC – 80oC selama 10
- 12 jam pada hari itu juga
g). Sampel daun yang telah dikeringkan, siap dikemas untuk dikirim ke laboratorium
Gambar 2.7. Pengambilan Contoh Daun
2.3. Penyakit Garis Kuning (Patch Yellow)
Penyakit garis kuning disebabkan oleh jamur Fusarium oxysporum.Penyakit ini menyerang tanaman yang mempunyai kepekaan tinggi dan disebabkan oleh faktor turunan.Pada daun yang terserang, tampak bercak-bercak lonjong berwarna kuning dan di tengahnya terdapat warna cokelat. Penyakit ini sudah menyerang pada saat bagian ujung dan daun belum membuka dan akan
menyebar ke helai daun lain yang telah terbuka pada pelepah yang sama. Daun yang terserang akan mongering dan gugur. Usaha inokulasi penyakit pada bibit dan tanaman muda dapat mengurangi penyakit di persemaian dan tanaman muda di lapangan (Fauzi dkk, 2012).
2.3.1. Gejala Penyakit Garis Kuning ( Patch Yellow)
Gejala penyakit garis kuning terlihat pada daun yang terdapat bercak-bercak lonjong berwarna kuning. Ditengah bercak-bercak kuning tersebut terdapat bercak berwarna cokelat. Penyakit ini sudah menyerang pada saat bagian ujung daun belum membuka atau masih janur. Dan akan menyebar ke helai daun lain yang telah terbuka pada pelepah yang sama. Ciri-ciri tanaman yang terinfeksi jamur ini pada umumnya daun-daunnya akan mengering dan gugur. Penyakit ini menyerang tanaman yang mempunyai kepekaan tinggi dan disebabkan oleh faktor turunan (genetik).
Penyebab penyakit ini biasanya menyerang pada tanaman yang berumur kurang dari 6 tahun, Gejala di tandai dengan adanya pelepah tanaman yang bewarna kuning terang, gejala selanjutnya ,ujung daun mengering dan akhirnya mati.Tanaman yang terinfeksi biasanya akan mati 12 bulan setelah gejala pertama.Jaringan pengangkut air berubah warna dari orange menjadi coklat dan akhirnya mati.Jaringan-jaringan pengangkut lain nya akan terganggu pada daerah yang terserang dan akhirnya menjadi nekrotik dan membusuk.Pada tahap awal ,gejala serangan tampak pada daun muda ,sejalan dengan tingkat serangan ,
2.3.2. Pengendalian Penyakit Garis Kuning ( Patch Yellow)
Usaha pencegahan penyakit ini dapat dilakukan dengan cara usaha inokulasi penyakit pada bibit dan tanaman muda. Dengan cara ini diketahui dapat mengurangi penyakit di pesemaian dan tanaman muda di lapangan. Selain itu cara ini diketahui dapat mengurangi berkembangnya penyakit pada persemaian dan tanaman muda di lahan produksi(Fauzi dkk, 2012).
Untuk pengendalian tanaman sawit yang terkena penyakit garis kuning dianjurkan untuk melakukan perawatansecara benar berdasarkan pertimbangan analisa daun dalam penentuan dosis pemupukan dan defisiensi unsur hara yang dibutuhkan (Febriana, 2009)
2.4. Image Processing
Pengolahan citra digitalmerupakan pengolahan dan analisis yang banyakmelibatkan persepsi visual. Citra digitaldapat diperoleh secara otomatik dari sistem penangkapan citra membentuk matrik yang elemen-elemennya menyatakan nilai intensitas cahaya atau tingkat keabuan suatu piksel(Fadliansyah,2007).Pengolahan citra adalah salah satu aplikasi yang dapat mengubah gambar menjadi suatu informasi(Marvin Wijaya,2004).
konsep dasar pemrosesan suatu objek pada gambar menggunakanpengolahan citradiambil dari kemampuan indera penglihatan manusia yangselanjutnya dihubungkan dengan kemampuan otak manusia. Dalam sejarahnya,pengolahan citratelah diaplikasikan dalam berbagai bentuk, dengan tingkatkesuksesan cukup besar. Seperti berbagai cabang ilmu lainnya, pengolahan citramenyangkut pula berbagai gabungancabang-cabang ilmu, diantaranya adalahoptik, elektronik, matematika, fotografi, dan teknologi computer (Gonzalez,2002).
2.4.1. Pengolahan Citra Digital
Pengolahan citra digital merupakan sebuah teknologi Visual yang digunakan untuk mengamati dan menganalisis suatu objek tanpa berhubungan langsung dengan objek yang diamati tersebut. Teknologi ini dapat digunakan untuk mengevaluasi mutu suatu produk tanpa merusak produk itu sendiri atau dikenal dengan istilah non-destructive evaluation (NDE) (Suhandy,2003).
Proses pengolahan citra digital dan analisanya, banyak menggunakan persepsi visual. Data masukan dan keluaran yang dihasilkan oleh proses ini adalah dalam bentuk citra. Citra yang digunakan adalah citra digital, karena citra jenis ini dapat diproses oleh komputer digital. Citra digital diperoleh secara otomatis dari sistem penangkapan citra digital dan membentuk suatu matriks yang menyatakan intensitas cahaya pada suatu himpunan diskrit dari suatu titik atau citra masukan diperoleh melalui suatu kamera yang didalamnya terdapat suatu alat digitasi yang mengubah citra masukan berbentuk analog menjadi citra digital(Suhandy, 2003).
.
Suatu citra dapat didefinisikan sebagai fungsi f(x,y), berukuran M baris dan N kolom, dimana x dan y adalah koordinat spasial dari citra, sedangkan f(x,y) merupakan intensitas atau tingkat keabuan dari citra pada titik tersebut. Apabila nilai x, y, dan f secara keseluruhan memiliki nilai yang berhingga (finite) dan bernilai diskrit, maka citra tersebut disebut dengan citra digital (Putra, 2010)..
2.4.2. Elemen Dasar Citra Digital
Menuru Gunadarma (2006) , ada beberapa elemen dasar citra digital diantaranya:
1. Kecerahan (Brightness)
Kecerahan intensitas cahaya rata-rata dari suatu area yang melingkupinya. 2. Kontras (Contrast). Kontras sebaran terang (lightness) dan gelap (darkness)
didalam sebuah citra.Citra dengan kontras rendah komposisi citranya sebagian besar terang atau sebagian besar gelap.Citra dengan kontras yang baik, komposisi gelap dan terangnya, tersebar merata.
3.Kontur (Contour) merupakan keadaan yang ditimbulkan oleh perubahan intensitas pada pixel-pixel tetangga, sehingga kita dapat mendeteksi tepi objek di dalam citra.
4. Warna(Color) adalah persepsi yang dirasakan oleh sistem visual manusia terhadap panjang gelombang cahaya yang dipantulkan oleh objek. Warna- warna yang dapat ditangkap oleh mata manusia merupakan kombinasi cahayadengan panjang berbeda. Kombinasi yang memberikan rentang warna palinglebar adalah red (R), green (G) dan blue (B)
.5.Bentuk (Shape) adalah properti intrinsik dari objek tiga dimensi, dengan pengertian bahwa bentuk merupakan properti intrinsik utama untuk visual manusia. Umumnya citra yang dibentuk oleh manusia merupakan 2D, sedangkan objek yang dilihat adalah 3D.
6.Tekstur(Texture)adalah distribusi spasial dari derajat keabuan di dalam sekumpulan pixel- pixel yang bertetangga
2.4.3. Dasar Pengolahan Citra
a.Pengolahan Warna RGB ( Red, Green, and Blue )
RGB sering disebut sebagai warna additive.Hal ini karena warna dihasilkan oleh cahaya yang ada. Beberapa alat yang menggunakan color model RGB antara lain; mata manusia, projector, TV, kamera video, kamera digital, dan
alat-alat yang menghasilkan cahaya. Proses pembentukan cahayanya adalah dengan mencampur ketiga warna tadi. Skala intensitas tiap warnanya dinyatakan dalam rentang 0 sampai 255.
Ketika warna Red memiliki intensitas sebanyak 255, begitu juga dengan Green dan Blue, maka terjadilah warna putih. Sementara ketika ketiga warna tersebut mencapai intensitas 0, maka terjadilah warna hitam, sama seperti ketika berada di ruangan gelap tanpa cahaya, yang tampak hanya warna hitam. Hal ini bisa dilihat ketika menonton di bioskop tua di mana proyektor yang digunakan masih menggunakan proyektor dengan 3 warna dari lubang yang terpisah, bisa terlihat ketika film menunjukkan ruangan gelap, cahaya yang keluar dari ketiga celah proyektor tersebut berkurang.
Model pengolahan warna telah banyak dikembangkan oleh para ahli, salahsatu adalah model RGB. Model warna RGB menggunakan dasar tiga buah warnapokok yaituRed(merah),Green(hijau),Blue (biru).Suatu citra warna yangdisimpan dalam memori 8-bit, setiap pikselnyaakanmengandung informasiintensitas tiga buah warna tersebut (R, G, dan B) dengan selang nilai 0-255(Idhawati, 2007).
b.Mengubah Citra Warna 1) Gray-scale
Grayscaleadalah teknik yang digunakan untuk mengubah citra berwarna (RGB) menjadi bentuk grayscale atau tingkat keabuan (dari hitam ke putih) (Mabrur, 2011). Pengubahan citra berwarna menjadi grayscale dilakukan dengan menggunakan rumus berikut :
Grayscale = I(i,j) = (0,299 (R)) + (0,587 (G)) + (0,114 (B))(2.1)Keterangan: I(i,j) = Nilai intensitas citragrayscale
R(i,j) = Nilai intensitas citra warna merah dari citra asal G(i,j)= Nilai intensitas citra warna hijau dari citra asal B(i,j) = Nilai intensitas citra warna biru dari citra asal.
Citra jenis ini menangani gradasi warna hitam dan putih, yang menghasilkan efek warna abu-abu (Kadir dan Adi, 2012).Intensitas berkisar antara 0 sampai dengan 255.Nilai 0 menyatakan hitam dan 255 menyatakan putih.Citra dalam komputer tidak lebih dari dari sekumpulan sejumlah triplet terdiri atas variasi tingkat keterangan dari elemenRed (R), Green (G), Blue (B). Angka RGB ini yang seringkali disebut dengan colour values.
Gambar 2.11. Hasil Citra GrayscalePada Daun Kelapa Sawit
Citra Grayscaledisimpan dalam format 8 bit untuk setiap sample pixel, yang memungkinkan sebanyak 256 intensitas. Format ini sangat membantu dalam pemrograman karena manupulasi bit yang tidak terlalu banyak. Pada aplikasi
lain seperti pada aplikasi medical imaging dan remote sensing biasa juga digunakan format 10,12 maupun 16 bit(Fatta,2007)
Gambar 2.12. Proses pengubahan citra RGB ke dalam citra grayscale (Sumber: Idhawati, 2007)
2) Thresholding.
Thresholding adalah metode paling sederhanadari segmentasi citra. Dari citra abu-abu,thresholding dapat digunakan untuk membuat citrabiner (Shapiro, 2002).
Thresholding digunakan untuk mengatur jumlah derajat keabuan yang ada pada citra.Dengan menggunakan thresholding maka derajat keabuan bisa diubah sesuai keinginan, misalkan diinginkan menggunakan derajat keabuan 16, maka tinggal membagi nilai derajat keabuan dengan 16. Proses thresholding ini pada dasarnya adalah proses pengubahan kuantisasi pada citra, sehingga untuk melakukan thresholding dengan derajat keabuan (Santi, 2011) Pengolahan Citra Ekstraksi Komponen RGB Nilai R Nilai G Nilai B Kalkulasi Nilai Grayscale Citra Grayscale
2.4.4.Perbaikan Citra
a. Histogram
Histogram adalah distribusi nilai intensitas piksel pada citra. Nilai intensitas citra yang sama akan dijumlahkan sehingga membentuk satu bin padahistogram. Sekumpulan nilai bin dari setiap intensitas citra akan membentuk histogram dari suatu citra. Langkah selanjutnya yaitu memperlebar puncak dan memperkecil titik minimum dari histogram citra supaya penyebaran nilai piksel setiap citra merata (Murdoko dan Saparudin, 2015)
Gambar 2.13. Histogram dalam Image Processing
b. Brightness
Brightness adalah nama lain dari tingkat kecerahan/intensitas cahaya. Elemen ini menyatakan banyaknya cahaya yang diterima oleh mata.Elemen ini dapat dirasakan sebagai lampu penerang berwarna putih ketika kita melihat suatu
benda. Semakin terang cahaya lampu tersebut (Tingkat kecerahan/brightness tinggi), benda yang kita lihat akan semakin putih. Semakin redup (Tingkat kecerahan/brightness rendah), benda yang kita lihat semakin gelap. Dan ketika tidak ada cahaya lampu (tingkat kecerahan/brightness = 0), benda yang kita lihat berwarna hitam (Handoyo,2006).
c. Kontras Rendah
Citra Kontras-Rendah dicirikan dengan sebagian besar komposisi citranya adalahterang atau sebagian besar gelap.Tetapi, mungkin saja suatu citra tergolong Kontras-Rendahmeskipun tidak terlalu terang atau tidak terlalu gelap bila semua pengelompokan nilaikeabuan berada ditengah-tengah.Citra Kontras-Rendah dapat diperbaiki kualitasnya denganoperasi peregangan kontras. Melaui operasi ini, nilai-nilai keabuan pixel akan merentang dari0 sampai 255 ( pada citra 8-bit ).
d.Kontras Tinggi
Citra Kontras-Tinggi memilki nilai jangkauan nilai keabuan yang lebar, tetapi terdapatarea yang lebar yang didominasi oleh warna gelap dan area yang lebar yang didominasi olehwarna terang (Munir, 2004)
e. Inversi Citra
Inversi citra merupakan proses negatif pada citra, seperti pada foto di mana setiap nilai citra dibalik dengan acuan threshold yang diberikan. Proses inversi banyak digunakan pada citra – citra medis, sepeti USG dan X-Ray (Sigit, 2007).
2.5. Aplikasi Pengolahan Citra Pada Pertanian dan Perkebunan
2.5.1. Pengolahan Citra Pada Tanaman Jahe
Pada penelitian ini telah dilakukan perancangan sistem identifikasi jahe yang memanfaatkan kamera digital untuk akuisisi data citra jahe. Selanjutnya
dilakukan pemrosesan awal, ekstrasi ciri dan pengklasifikasi. Pada pengembangan sistem ini terdiri 2 tahap yaitu tahap penentuan pola standar referensi dan pengujian. Data yang digunakan sebagai standar referensi sebanyak 5 sampel untuk masing-masing jenis jahe yaitu jahe merah, jahe gajah dan jahe emprit. Sedangkan untuk pengujian untuk kerja sistem menggunakan 20 sampel untuk masing- masing jenis jahe.
A. Subyek penelitian
Subjek penelitian dari tugas akhir ini adalah membangun aplikasi untuk pengenalan identifikasi pada jenis jahe dengan menggunakan Matlab. Data citra jenis jahe dengan pengambilan gambar menggunakan kamera dan format citra berekstensi *.jpg sebagai masukan kemudian citra RGB diubah ke citra grayscale untuk menghasilkan citra yang lebih baik dan mempermudah pambacaan data dalam aplikasi.
B. Metode pengumpulan data Metode pengumpulan data adalah suatu cara yang digunakan untuk mendapatkan data dalam suatu penelitian, adapun metode yang digunakan yaitu: 1. Studi pustaka 2. Browsing
C. Bahan dan peralatan Penelitian identifikasi citra jahe menggunakan 60 data citra jahe yaitu 5 citra pelatihan dan 20 citra pengujian pada masing – masing jenis jahe. Alat yang digunakan untuk melaksanakan penelitian identifikasi citra jahe adalah:
a. Perangkat keras : 1) Laptop Acer Extenza 2) Prosessor Intel® Pentium® Dual – core CPU T3200 @2.00 GHz, 1.99 GHz , 956 MB of RAM. 3) Camera digital Sony
b. Perangkat lunak : 1) Sistem Operasi : Microsoft Windows XP Professional 2) Bahasa pemrograman : Matlab R2009a
Pengambilan citra cara yang dilakukan dalam pengambilan citra masih manual yaitu dengan mengambil citra langsung dari atas objek dengan menggunakan kamera digital dan pencahayaan alami serta
memperkirakan jarak yang sama antara kamera dan objek dalam pengambilan citra. Citra asli yang digunakan adalah untuk citra pelatihan sebanyak 5 citra dan citra uji sebanyak 20 citra. Ukuran citra asli adalah 640x480 dengan format citra *.jpg. b) Pra – pemrosesan ( Pre- processing) 1) Konversi citra ke RGB ke bentuk grayscale. Mengkonversi citra asli (warna) kedalam bentuk citra grayscale. Gambar 2 berikut adalah ilustrasi citra jahe yang dikonversi.
(a) Citra Asli (b) Grayscale Gambar 2.14 Ilustrasi citra jahe di konversi ke grayscale D) Segmentasi
Segmentasi bertujuan untuk memisahkan citra jahe dengan background dengan cara memotong (cropping) area pada jahe. Gambar 3 berikut adalah ilustrasi proses cropping pada gambar 2.15.
(a) Sebelum Cropping (b) Sesudah Cropping Gambar 2.15 Ilustrasi proses cropping citra jahe
2.5.2. Deteksi Tepi Dengan Metode Laplacian of Gaussian Pada Citra Daun Tanaman Kopi
Kopi merupakan salah satu komoditi ekspor unggulan yang dikembangkan di Indonesia karena mempunyai nilai ekonomis tinggi kedua perdagangan dunia setelah minyak. Salah satu penyakit yang menyerang tanaman kopi adalah bercak daun. Deteksi tepi pada daun kopi merupakan salah satu bentuk awal dari penanganan penyakit tersebut. Deteksi tepi pada daun tanaman kopi dilakukan untuk mengindentifikasi area geometris daun. Salah satu metode deteksi tepi yang dapat digunakan adalah metode Laplacian of Gaussian (LoG). Dengan menerapkan deteksi tepi menggunakan metode Laplacian of Gaussian ini diharapkan mampu mendapat hasil yang baik. Setelah dilakukan penerapan deteksi tepi dengan metode Laplacian of Gaussian (LoG) pada daun tanaman kopi didapat hasil bahwa deteksi tepi terhadap daun tanaman kopi yang sehat dan daun tanaman kopi yang sakit terbilang berhasil karena dapat membedakan bagian pada daun yang sakit terdapat lubang, dan pada daun yang sehat tampak mulus. Dari proses deteksi tepi terhadap daun kopi didapat nilai rata-rata Mean Square Error sebesar 237,629 pixel.
2.5.3. Deteksi Tepi Berbasis Metode Sobel Untuk Segmentasi Citra Daun Tembakau
Deteksi tepi (Edge Detection) adalah operasi yang dijalankan untuk mendeteksi garis tepi (edges) yang membatasi dua wilayah citra homogen yang memiliki tingkat kecerahan yang berbeda [1]. Tujuannya adalah untuk mengubah citra 2D menjadi bentuk kurva. Deteksi tepi ini adalah salah satu dari teknik pengolahan citra. Operasi pengolahan citra adalah operasi yang dilakukan untuk mentransformasikan suatu citra menjadi citra lain. Berdasarkan tujuan transformasi operasi pengolahan citra dikategorikan sebagai berikut: Peningkatan Kualitas Citra (Image Encachement) dan Pemulihan Citra (Image Restoration). Pada proses Image Enhacement,
kualitas citra dari derau/noise diperbaiki sehingga mudah di interpretasikan oleh manusia ataupun mesin. Salah satu contoh dari noise adalah citra kabur (blur). Untuk menangani masalah diatas maka penulis mengimplementasikan Algoritma Sobel untuk mendeteksi tepi dari sebuah citra yang blur sehingga dapat diidentifikasi kembali. Langkah – langkah Algoritma Sobel adalah konversi citra true color ke grayscale, sobel x, sobel y, Gradient magnitude, lalu perhitungan MSE dan PSNR. Dari perhitungan MSE dan PSNR dapat kita simpulkan bahwa algoritma Sobel menghasilkan MSE dan PSNR yang berbeda – beda untuk setiap kasus, dimana tingkat MSE dan PSNR digunakan untuk mengukur kualitas citra.
