1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Robot merupakan suatu perangkat mekanik yang mampu menjalankan

tugastugas fisik, baik di bawah kendali dan pengawasan manusia, ataupun yang

dijalankan dengan serangkaian program yang telah didefinisikan terlebih dahulu atau

kecerdasan buatan atau biasa disebut dengan artificial intelligence. Perkembangan

robot di negara-negara maju seperti Amerika, Jepang, Korea, dan Jerman mengalami

peningkatan yang tajam. Saat ini robot telah digunakan sebagai alat untuk membantu

pekerjaan manusia. Seiring dengan berkembangnya teknologi, khususnya teknologi

elektronik, peran robot menjadi semakin penting tidak saja dibidang sains, tapi juga

di berbagai bidang lainnya, seperti di bidang kedokteran, pertanian, industri, bahkan

militer. Secara sadar atau tidak, saat ini robot telah masuk dalam kehidupan manusia

sehari-hari dalam berbagai bentuk dan jenis. Ada jenis robot sederhana yang

dirancang untuk melakukan kegiatan yang sederhana, mudah dan berulang-ulang,

ataupun robot yang diciptakan khusus untuk melakukan sesuatu yang rumit, sehingga

dapat berperilaku sangat kompleks dan secara otomatis dapat mengontrol dirinya

sendiri sampai batas tertentu (Wikipedia,2011).

2

Machine vision merupakan salah satu cabang ilmu yang sering digunakan

untuk pengembangan bidang robotik. Cabang ilmu ini lebih dikenal dengan sebutan

computer vision. Cabang ilmu ini mempelajari bagaimana komputer dapat mengenali

objek yang diamati / diobservasi. Computer vision merupakan kombinasi dari

Pengolahan Citra (Image Processing) dan Pengenalan Pola (Pattern Recognition).

Secara keseluruhan tujuan dari sistem computer vision adalah membuat model dunia

nyata dari sebuah gambar. Sebuah sistem computer vision memperbaiki informasi

yang berguna mengenai scene dari proyeksi dua-dimensi. Gambar proyeksi

duadimensi berasal dari dunia tiga-dimesi, maka informasi yang didapat tidak

langsung tersedia dan harus diperbaiki. Pengetahuan mengenai objek-objek pada

scene dan proyeksi geometri sangat diperlukan dalam memperbaiki informasi

tersebut.

Salah satu contoh aplikasi dari Computer vision di bidang kesehatan atau

medis adalah untuk mendiagnosa suatu penyakit. Sistem computer vision membantu

dokter untuk mendiagnosa suatu penyakit dengan menggunakan gambar tomografi

yang diolah oleh komputer. Gambar-gambar medis dapat diproses oleh sistem yang

ada didalam komputer ( machine vision ) untuk membantu dalam hal diagnosa sebuah

penyakit. Sistem tersebut telah dikembangkan untuk semua mode pencitraan yang

berguna dalam berbagai aspek kesehatan. Aplikasi serupa sedang dikembangkan

untuk pemeriksaan industri, pertanian, dan produk lainnya. Sistem computer vision

telah digunakan untuk pengendalian kualitas produk misalnya, robot yang berbasis

3

vision yang mengecek penyegelan pada sebuah tutup botol, hingga untuk pemilihan

buah jeruk atau apel yang berkualitas.

Computer vision tidak hanya berlaku pada pemprosesan gambar saja, tetapi

juga dapat diterapkan pada mobile robot. Seperti halnya pada manusia, kemampuan

vision mempengaruhi robot, dengan mekanisme pengindraan yang mutakhir yang

memungkinkan suatu mesin untuk merespon lingkungannya dengan menggunakan

kecerdasan (inteligent).

Computer vision pada bidang robotik biasa disebut juga dengan vision robot.

Vision robot dapat didefinisikan sebagai proses ekstraksi, karakteristik serta

menafsirkan informasi dari dunia gambar tiga-dimensi. Proses ini disebut juga

sebagai mesin atau vision komputer ( Computer vision ) dan dapat dibagi menjadi

enam wilayah prinsip yang meliputi sensing, preproses, segmentasi, deskripsi,

pengenalan dan interpretasi.

Sudah banyak peneliti yang menerapkan teori computer vision di berbagai

terapan, seperti bidang keamanan, medis, lingkungan, industri maupun game

(permainan). Mulai dari pendeteksi wajah sampai dengan pendeteksi produk di

industri sudah memanfaatkan computer vision. Dalam dunia robotika aplikasi 3

penggunaan computer vision kebanyakan digunakan dalam sebuah kontes robot

misalnya robot soccer yang mampu mengejar objek yang diinginkan. Namun, dalam

hal pengenalan warna masih sedikit yang menerapkan sistem ini pada robot.

Umumnya sensor yang digunakan untuk mengenali warna adalah sensor

4

konvensional yang memiliki kekurangan yaitu jarak antara sensor dengan objek yang

akan diamati harus sangat dekat. Jarak antara objek yang dibaca haruslah antara 10

mm sampai 25 mm di depan sensor (Widodo, 2010). Oleh karena itu, dalam proyek

akhir ini akan dibuat suatu aplikasi computer vision yang mampu menggantikan

peranan sensor konvensional dalam pengenalan warna yaitu robot line follower sortir

benda menggunakan kamera. Perangkat yang digunakan dalam proyek ini adalah

modul kamera CMUcam4. Diharapkan dengan menggunakan kamera ini obyek dapat

dikenali dengan cepat, tepat dan akurat. Dalam kasus ini benda yang dimaksud adalah

benda berbentuk bola dengan dua warna berbeda yaitu biru dan merah. Secara garis

besar, proses dalam proyek akhir ini adalah bagaimana cara kamera mengenali objek

untuk diproses melalui mikrokontroler kemudian di eksekusi dengan memungut dan

menempatkan objek bersangkutan ke tempat yang telah ditentukan.

1.2 Rumusan Masalah

Dalam penelitian ini dirumuskan suatu permasalahan mengenai bagaimana

menggunakan sistem computer vision untuk proses pengenalan warna dan bagaimana

aplikasi penggunaan sensor kamera pada robot line follower untuk mengenali warna

objek dan mempengaruhi aktifitas navigasi dari robot line follower. Robot line

follower di pilih karena dapat mengikuti garis, dengan kata lain garis tersebut

digunakan sebagai jalur dari robot untuk mendekati objek yang akan diambil dan

menempatkan objek sesuai pada tempatnya dengan cara navigasi yang dipetakan.

5

1.3 Batasan Masalah

Di dalam permasalahan tersebut akan diberi batasan-batasan masalah sebagai

berikut :

1. Kamera yang digunakan adalah CMUcam4

2. Obyek yang digunakan adalah benda berbentuk bola berwarna merah dan biru.

3. Latar belakang tempat harus berbeda dengan warna obyek yang disensor

4. Obyek berada di depan kamera dan tidak terhalang obyek lain

5. Lintasan atau arena sudah ditentukan

6. Jarak antara kamera dengan objek sudah ditentukan.

1.4 Tujuan

Tujuan dari proyek akhir ini adalah membuat robot line follower yang dapat

mengenali warna objek (benda) dengan sensor dan menempatkan benda sesuai

dengan warna yang telah ditentukan menggunakan cara pemetaan serta untuk

mengetahui cara penggunaan sistem computer vision pada modul CMUcam4 sebagai

sensor warna.

6

1.5 Manfaat

Pemanfaatan alat ini diharapkan dapat digunakan dan dikembangkan dalam

dunia robotika untuk mengganti peran dan fungsi sensor konvensional menjadi sensor

yang didalamnya terdapat pengolahan citra dalam pengenalan warna benda dan

diharapkan dapat membantu pengembangan dunia robotik dalam industri kedepan.

7

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Sistem Visual

Pengertian Pengolahan Citra (image processing) sedikit berbeda dengan

pengertian mesin visual (machine vision), meskipun keduanya seolah-olah dapat

dipergunakan dengan maksud yang sama. Terminologi pengolahan citra

dipergunakan bila hasil pengolahan data yang berupa citra, adalah juga bentuk citra

yang lain, yang mengandung atau memperkuat informasi khusus pada citra hasil

pengolahan sesuai dengan tujuan pengolahannya. Sedangkan terminologi mesin

visual digunakan bila data hasil pengolahan citra langsung diterjemahkan dalam

bentuk lain, misalnya grafik yang siap diinterpretasikan untuk tujuan tertentu, gerak

peralatan atau bagian dari peralatan mekanis, atau aksi lainnya yang berarti bukan

merupakan citra lagi. Dengan demikian jelaslah bahwa pengolahan citra merupakan

hasil bagian dari mesin visual, karena untuk menghasilkan keluaran selain citra,

informasi dari citra yang ditangkap oleh kamera juga perlu diolah dan dipertajam

pada bagian-bagian tertentu. (Usman Ahmad, 2005). Sebagaimana layaknya mata dan

otak, sistem visual adalah sistem yang mempunyai kemampuan untuk menganalisa

objek secara visual, setelah data objek yang bersangkutan dimasukkan dalam bentuk

citra (image). Secara umum tujuan dari sistem visual adalah untuk membuat model

nyata dari sebuah citra. Citra yang dimaksud adalah citra digital hasil konversi suatu

8

objek menjadi citra melalui sensor yang prosesnya disebut digitasi. (Usman Ahmad,

2005) Sistem visual mepunyai kemampuan untuk memperbaiki informasi yang

berguna dari sebuah pemandangan (scene) hasil proyeksi dua-dimensi. Kata

memperbaiki dipakai disini karena citra merupakan hasil proyeksi dua-dimensi dari

objek atau benda 3 dimensi, sehingga informasi tidak bisa didapat begitu saja.

Melainkan harus diperbaiki karena sesungguhnya ada bagian informasi yang hilang

setelah benda diproyeksikan ke dalam citra. Untuk memperbaiki informasi,

diperlukan pengetahuan dan proyeksi