http://ejurnal.
id/index.
php/photon Rancang Bangun Sistem Optik Metode Laser Speckle Imaging (Ls.
Model Backscattering Untuk Identifikasi Pupuk Oplosan Neneng Fitrya*.
Shabri Putra Wirman*.
Mughni Rumzi Fakultas Matematika Ilmu Pengatahuan Alam dan Kesehatan.
Universitas Muhammadiyah Riau *Correspondence e-mail: nenengfitrya@umri.
pw@umri.
Abstract Optical System Method of Laser Speckle Imaging (LSI) Backscattering Model for Identification of Oplosan Fertilizers aims to assist farmers in identifying fertilizers, this is done because there are many mixed fertilizers circulating in the market.
The LSI system consists of the main components, namely a laser as a light source, a sample and a CMOS camera as a light detector and a light-resistant chamber made of acrylic.
This system is equipped with a Graphical User Interface (GUI) display to show the speckle image captured by the camera.
The samples used were urea and NPK fertilizers.
The speckle pattern image processing into RGB data is done using Matlab R2014a software.
The system designed has the advantage of being able to distinguish pure urea from mixed fertilizers and pure NPK from mixed fertilizers.
Results The Urea and NPK fertilizer identification system using the Laser Speckle Imaging (LSI) backscattering model in the form of a speckle pattern frame is able to distinguish pure and mixed fertilizer samples which can be seen from the RGB data trend of each sample.
The Green value of pure subsidized Urea fertilizer has an average value of 15.
73 and the Green value of mixed fertilizer .
g, 5 g and 7 .
with an average of 28.
The Green value of subsidized NPK pure fertilizer has an average of 63.
67, the value of mixed fertilizer has an average Green value of 37.
Keywords: Fertilizer.
Laser Speckle Imaging (LSI).
RGB
Abstrak Sistem Optik Metode Laser Speckle Imaging (LSI) Model Backscattering Untuk Identifikasi Pupuk Oplosan bertujuan membantu petani dalam identifikasi pupuk, hal ini dilakukan kan karena banyak beredar pupuk oplosan di pasaran.
System LSI terdiri dari komponen utama yaitu laser sebagai sumber cahaya, sampel dan kamera CMOS sebagai detector cahaya serta ruang kedap cahaya yang terbuat dari akrilik.
Sistem ini dilengkapi dengan display Graphical User Interface (GUI) untuk memperlihatkan citra spekel hasil tangkapan kamera.
Sampel yang digunakan adalah pupuk urea dan NPK.
Pengolahan citra pola spekel menjadi data RGB dilakukan menggunakan bantuan software Matlab R2014a.
Sistem yang dirancang memiliki keunggulan dapat membedakan pupuk urea murni dengan oplosan dan NPK murni dengan oplosan.
Hasil Sistem identifikasi pupuk Urea dan NPK menggunakan metode Laser Speckle Imaging (LSI) model backscattering yang berupa frame pola spekel mampu membedakan sampel pupuk murni dan oplosan yang dapat dilihat dari trend data RGB setiap sampel.
Nilai Green pupuk murni subsidi Urea memiliki nilai rata-rata 15,73 dan nilai Green pupuk oplosan .
gr, 5 gr dan 7 g.
dengan rata-rata 28,95.
Nilai Green pupuk murni NPK subsidi memiliki rata-rata 63,67, nilai pupuk oplosan memiliki rata-rata nilai Green 37,46.
Kata kunci: pupuk.
Laser Speckle Imaging (LSI).
RGB
Pendahuluan Pupuk subsidi bertujuan untuk meringankan beban petani dalam penyedian dan penggunaan pupuk untuk kegiatan usuha taninya, sehingga dapat meningkatkan produktifitas dan produksi komoditas pertanian(Rachbini, 2.
Pupuk subsidi memiliki harga lebih murah dari pupuk non-subsidi, sehingga banyak oknum mengubah pupuk subsidi menjadi pupuk non subsidi dengan tujuan meraup untung besar.
Jenis pupuk yang sering dioplos yaitu pupuk urea dan NPK.
Pupuk NPK di oplos menggunakan tanah merah yang di campur kapur pertanian dan pewarna yang membuat para petani merugi (Liputan6, 2.
Banyaknya pupuk subsidi palsu yang beredar di kalangan masyarakat menyebabkan para petani harus meningkatkan kewaspadaan dalam memilih pupuk yang digunakan.
Pengecekan dapat dilakukan melalui analisis laboratorium (Lumbanraja, 2.
Upaya-upaya dilakukan untuk memberikan solusi untuk Received: 14 Desember 2020.
Accepted: 23 Mei 2022 - Jurnal Photon Vol.
12 No.
DOI : https://doi.
org/10.
37859/jp.
PHOTON is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.
0 International License http://ejurnal.
id/index.
php/photon permasalahan tersebut, salah satu metode alternatif yang dapat digunakan yaitu metode Laser Speckle Imaging (LSI).
LSI merupakan sebuah teknik pencitraan yang mendeteksi dan menganalisis perubahan kontras spekel dari sampel.
Pola spekel terbentuk dari cahaya yang terhambur saat sampel disinari laser.
Keunggulan LSI adalah minim efek samping (Apsari, 2.
Beberapa penelitian sebelumnya sudah menggunakan metode ini untuk sampel yang berbeda seperti yang dilakukan oleh (Wirman, 2.
Wmenggunakan metode LSI untuk mendeteksi lapisan lilin pada buah apel.
(Fitrya, 2.
, menggunakan metode LSI untuk mengidentifikasi karakteristik buah kelapa sawit siap panen.
Berdasarkan uraian diatas pada penelitian ini akan dirancang sistem optik dengan metode laser speckle imaging.
Sistem optik ini digunakan untuk identifikasi pupuk oplosan.
Sampel yang di identifikasi adalah pupuk urea dan NPK dalam bentuk bubuk padatan, sehingga metode hamburan yang digunakan adalah backscattering dengan model LSI berbentuk vertikal.
Metodologi Studi Literatur Perancangan Sistem Hardware Software Pengujian Sistem (Hardwar.
Persiapan Sampel Pengambilan Citra Spekel Pengolahan Citra Spekel Ke Data RGB Data RGB Digrafikkan Untuk Melihat Trend Data RGB Selesai Gambar 1.
Diagram alir penelitian.
Penelitian ini dilakukan pada bulan Juni 2019 sampai dengan bulan Januari 2020.
Pengumpulan data serta pengolahan data dilakukan di Laboratorium Fisika Terpadu Universitas Muhammadiyah Riau Pekanbaru.
Metode pelaksanaan penelitian ini dijelaskan dalam diagram alir yang dapat dilihat pada Gambar 1, desain Received: 14 Desember 2020.
Accepted: 23 Mei 2022 - Jurnal Photon Vol.
12 No.
DOI : https://doi.
org/10.
37859/jp.
PHOTON is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.
0 International License http://ejurnal.
id/index.
php/photon alat untuk identifikasi pupuk oplosan dapat dilihat pada Gambar 2 dan Gambar 3.
desain tampilan gui pengambilan pola spekel dari sistem LSI.
Laser
Laptop/PC Kotak
Akrilik
Kamera
CMOS
Kemiringan/ Sudut Sampel Gambar 2.
Desain sistem alat identifikasi pupuk oplosan.
Gambar 3.
Desain tampilan GUI pengambilan pola spekel dari sistem LSI.
Sampel pupuk yang digunakan Urea dan NPK.
Pupuk murni urea dan NPK dioplos dengan campuran gibsum dengan perbandingan 3 gr, 5 gr dan 7 gr.
Pupuk tersebut dihaluskan menjadi bubuk dan dtempatkan dalam wadah sampel.
Pengambilan citra spekel dari sampel dilakukan berdasarkan hardware yang telah dirancang pada perancangan hardware.
Pengambilan citra spekel dapat dilihat pada tampilan Graphical User Interface (GUI) yang dibangun menggunakan software MATLAB versi R2014a untuk memperlihatkan citra spekel hasil tangkapan kamera.
Satu kali tangkapan kamera di atur untuk menghasilkan 10 frame.
Frame merupakan data image gambar yang menyimpan data citra hasil tangkapan kamera, yaitu citra hamburan sinar laser dari sampel .
ola Pengambilan data untuk masing-masing jenis sampel dilakukan pada 10 titik yang berbeda, setiap titik dilakukan perulangan sebanyak 5 kali tangkapan kamera, satu kali pengulangan mendapatkan 5 frame pola spekel.
Pengolahan citra pola spekel menjadi data RGB dilakukan menggunakan bantuan software Matlab Received: 14 Desember 2020.
Accepted: 23 Mei 2022 - Jurnal Photon Vol.
12 No.
DOI : https://doi.
org/10.
37859/jp.
PHOTON is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.
0 International License http://ejurnal.
id/index.
php/photon R2014a.
Data citra spekel yang berupa frame pola spekel menyimpan informasi RGB dari hamburan laser.
Frame masih berupa gambar yang tersusun dari nilai RGB pada setiap pixel nya, dengan demikian perlu dilakukan perhitungan untuk mencari rata-rata nilai RGB keseluruhan pixel frame.
Setiap satu frame pola spekel diubah menjadi satu data RGB.
Hasil dan Pembahasan Hasil Perancangan Sistem Telah dilakukan perancangan sistem identifikasi pupuk oplosan terbagi menjadi dua yaitu rancangan hardware dan software.
Perancangan sistem Hardware yang telah dibuat terdiri dari satu set LSI (Laser Speckle Imagin.
model backscattering yang terdiri dari laser merah 650 nm, kamera CMOS 30 fps dan tempat sampel yang ditempatkan dalam kotak akrilik kedap cahaya (Gambar .
Kotak menggunakan dimensi panjang 20 cm, lebar 20 cm dan tinggi 47 cm.
Area dalam kotak dibagi bagian area sampel, area kamera dan area sumber cahaya.
Laser diposisikan secara vertikal terhadap sampel dengan jarak 15 cm dari posisi sampel.
Jarak antara kamera dengan sampel dibuat 4 cm dengan sudut kemiringan 45A dari rel.
Gambar 4.
Tampilan metode lsi model backscattering.
Data RGB Pupuk Urea dan NPK Gambar 5.
Grafik green pupuk urea.
Sampel pupuk yang diberi campuran gipsum adalah pupuk murni subsidi, dengan perbandingan 3 gr, 5 gr Received: 14 Desember 2020.
Accepted: 23 Mei 2022 - Jurnal Photon Vol.
12 No.
DOI : https://doi.
org/10.
37859/jp.
PHOTON is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.
0 International License http://ejurnal.
id/index.
php/photon dan 7 gr.
Berdasarkan grafik nilai RGB urea pada Gambar 5 memperlihatkan bahwa pupuk urea murni dan pupuk urea oplosan sudah bisa dibedakan, trend kedua jenis pupuk yang memiliki rentang nilai yang berbeda cukup signifikan.
Setiap jenis sampel pupuk memiliki nilai RGB .
ed, green, blu.
Dilihat dari nilai Green pupuk murni subsidi memiliki nilai rata-rata 15,73 dan nilai Green pupuk oplosan .
gr, 5 gr dan 7 g.
dengan rata-rata 28,95.
Trend nilai RGB pupuk NPK dapat dilihat pada grafik Gambar 6 memperlihatkan bahwa pupuk NPK murni dan pupuk NPK oplosan sudah bisa dibedakan yang dapat dilihat dari trend kedua jenis pupuk yang memiliki rentang nilai yang berbeda cukup signifikan, akan tetapi pada nilai Green pupuk murni subsidi memiliki rata-rata 63,67, nilai pupuk oplosan memiliki rata-rata nilai Green 37,46.
Gambar 6.
Grafik green pupuk NPK.
Kesimpulan Hasil Sistem identifikasi pupuk Urea dan NPK menggunakan metode Laser Speckle Imaging (LSI) model backscattering yang berupa frame pola spekel mampu membedakan sampel pupuk murni dan oplosan yang dapat dilihat dari trend data RGB setiap sampel.
Nilai Green pupuk murni subsidi Urea memiliki nilai ratarata 15,73 dan nilai Green pupuk oplosan .
gr, 5 gr dan 7 g.
dengan rata-rata 28,95.
Nilai Green pupuk murni NPK subsidi memiliki rata-rata 63,67, nilai pupuk oplosan memiliki rata-rata nilai Green 37,46.
Sistem optik metode LSI model backscattering mampu membedakan pupuk murni Urea dan NPK murni dengan pupuk oplosan dengan perbandingan 3gr, 5gr dan 7gr.
Daftar Pustaka