1 Universitas Muhammadiyah Riau
BAB 1 PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang
Laser Speckle Imaging (LSI) adalah salah satu teknik pencitraan optik menggunakan laser untuk mendeteksi dan menganalisis perubahan intensitas dari objek yang terhambur. LSI memiliki kesederhanaan dalam sistem perancangannya yang hanya terdiri dari tiga komponen utama yaitu laser sebagai sumber cahaya, objek (sampel uji), dan sensor gambar (kamera) (Kawahashi 2007).
Pengaturan susunan tiga komponen utama pada Metode LSI disesuaikan dengan jenis sampel yang akan diuji. Terdapat dua model susunan berdasarkan jenis sampel, yaitu model backscattering yang memanfaatkan hamburan balik dari sampel dan model forward-scattering yang memanfaatkan hamburan yang diteruskan dari sampel. Masing-masing model diterapkan berdasarkan pada jenis dan wujud sampel yang diuji, untuk sampel padat menggunakan model backscattering, sementara untuk sampel cair umumnya menggunakan model forward-scattering (Untung, 2013).
Model backscattering memerlukan penempatan sensor kamera dengan sudut yang perlu disesuaikan untuk memperoleh sinar hamburan balik dengan kualitas maksimal. Penelitian sebelumnya yang dilakukan oleh Muchlian (2013) dan Erlangga (2014) menggunakan sudut tangkap hamburan sebesar 30o, sementara Wirman (2016) menggunakan sudut tangkap hamburan yang divariasikan yaitu:
30o, 60o dan 75o. Fitrya (2017) menggunakan sudut 60o. Sensor tangkap hamburan membutuhkan sudut 180o pada model forward-scattering karena penempatan sensor kamera harus sejajar dengan arah tembakan laser.
Jarak laser ke sampel memiliki nilai yang perlu disesuaikan untuk jenis sampel yang berbeda. Penelitian yang dilakukan untuk melihat ukuran bulir spekel pada lapisan tipis TiO2, menggunakan jarak 25 cm (Muchlian, 2013). Penelitian dengan sampel apel juga pernah dilakukan untuk mendeteksi lapisan lilin dengan menggunakan variasi jarak 10 cm, 20 cm dan 30 cm (Wirman, 2016). Penelitian yang menggunakan jarak laser ke sampel sebesar 10 cm untuk mendeteksi kadar CPO kelapa sawit dilakukan oleh Fitrya (2017). Jarak 15 cm pernah digunakan pada
2
Universitas Muhammadiyah Riau
penelitian untuk menganalisis pupuk oplosan dan tidak olposan dengan model forward scattering (Ikhsan, 2019).
Berdasarkan beberapa penelitian tersebut perlu dirancang sebuah sistem LSI yang dapat digunakan untuk berbagai macam sampel baik padat (model backscattering) maupun cair (model forward scattering), dengan pengaturan jarak laser dan pengaturan sudut tangkap hamburan yang diotomasi. Laser di tempatkan pada sebuah konveyor yang digerakkan dengan motor DC, sehingga Jarak laser ke sampel bisa di atur sesuai dengan masukan yang diberikan. Nilai jarak dari laser ke sampel secara realtime diberikan oleh sensor pendeteksi jarak Ultrasonik HC- SR04, kemudian dikirim ke mikrokontroller sebagai acuan untuk menggerakkan konveyor. Kamera diletakkan pada lengan motor servo agar dapat diatur pada posisi sudut yang sesuai dengan kebutuhan. Penggunaan motor servo sebagai pengatur sudut kamera terhadap sampel memiliki kelebihan yaitu mampu berputar dari sudut 0o-360o dengan perubahan sudut yang dapat diatur setiap 1o. Sistem yang akan dirancang dilengkapi dengan antar muka grafis yang akan dibangun menggunakan software Matlab.
Antar muka grafis atau yang disebut dengan Graphical User Interace (GUI) digunakan untuk memudahkan pengguna dalam mengoperasikan sistem LSI. GUI yang akan dirancang mendukung pengaturan jarak dan pengaturan sudut yang diinginkan, serta media untuk menampilkan hasil tangkapan kamera. Kelebihan penggunaan GUI adalah tidak perlu melakukan editing kode program apabila ingin melakukan pengaturan jarak dan sudut, selain itu GUI juga diperlukan dalam menampilkan berbagai informasi terkait frame yang diperoleh dari tengkapan kamera.
1.2. Rumusan Masalah
Bagaimana Merancang sistem optik metode LSI model backscattering dan forward scattering dengan otomasi pengaturan jarak laser dan sudut tangkap hamburan, dengan antar muka grafis GUI (Grapical User Interface)?
1.3. Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah Merancang sistem optik metode LSI model backscattering dan forward scattering dengan otomasi pengaturan jarak laser dan sudut tangkap hamburan, dengan antar muka grafis GUI (Grapical User Interface).
3
Universitas Muhammadiyah Riau
1.4. Manfaat Penelitian
Manfaat dari penelitian ini adalah :
1. Menghasilkan suatu sistem optik metode LSI yang dapat digunakan untuk indetifikasi berbagai macam sampel baik padat maupun cair.
2. Menghasilkan sistem identifikasi objek alternatif yang mudah dalam penggunaannya, portable, dan hasilnya realtime.
1.5. Batasan masalah
Batasan masalah pada penelitian ini adalah :
1. Objek yang digunakan untuk pengujian sistem adalah sampel padat dan cair (buah apel dan pupuk cair).
2. Laser yang digunakan laser merah dengan panjang gelombang 650 nm.
3. Sensor gambar yang digunakan CCD CMOS keluaran A4tech dengan 16MP.
4. Proses perancangan software untuk setiap baik pengolahan citra dan antar muka grafis GUI menggunakan matlab R2014a.
