Infotekmesin Vol.
No.
Juli 2024 p-ISSN: 2087-1627, e-ISSN: 2685-9858 DOI: 10.
35970/infotekmesin.
2309, pp.
Desain dan Implementasi Pengolahan Citra pada Sistem Autonomous Sentry Gun Menggunakan CMUCam5 dan Arduino Mega 2560 Eki Ahmad Zaki Hamidi1*.
Firman Febrianto Asmoro2.
Mufid Ridlo Effendi3 1, 2,3Program Studi Teknik Elektro.
Fakultas Sains dan Teknologi UIN Sunan Gunung Djati Bandung 1,2,3Jln.
AH.
Nasution 105.
Kota Bandung, 40299.
Indonesia E-mail: ekiahmadzaki@uinsgd.
id1, firmandragster@gmail.
com2, mufid.
ridlo@uisgd.
Abstrak Info Naskah:
Naskah masuk: 17 Mei 2024 Direvisi: 17 Juni 2024 Diterima: 10 Juli 2024 Keamanan menjadi prioritas utama di berbagai sektor, termasuk militer, industri, dan rumah tangga.
Sistem keamanan konvensional sering membutuhkan pengawasan manusia terus-menerus, yang dapat mengurangi efektivitas dan Penelitian ini bertujuan mengatasi masalah tersebut dengan merancang dan mengimplementasikan sistem Autonomous Sentry Gun menggunakan modul CMUCam5 dan mikrokontroler Arduino Mega 2560.
Sistem ini mendeteksi dan melacak target secara otomatis, memanfaatkan kemampuan vision tracking dari CMUCam5 untuk mengidentifikasi objek berdasarkan warna dan Arduino Mega 2560 digunakan sebagai unit pemrosesan utama yang mengontrol gerakan motor dan mekanisme penembakan berdasarkan data dari modul kamera.
Hasil pengujian menunjukkan bahwa sistem mampu mendeteksi dan mengikuti target dengan akurasi tinggi dalam berbagai kondisi pencahayaan.
Warna kuning dengan kode RGB 255, 255, 0 memiliki jarak tracking terjauh 450 cm, sedangkan warna ungu dengan kode RGB 128, 0, 128 memiliki jarak tracking terjauh 250 cm.
Implementasi ini diharapkan dapat diaplikasikan di berbagai bidang yang memerlukan sistem keamanan otomatis.
Abstract Keywords:
autonomous sentry gun.
CMU Cam5.
Arduino Mega 2560.
Security is a top priority in various sectors, including military, industrial, and household security.
Conventional security systems often require continuous human surveillance, reducing effectiveness and responsiveness.
This research aims to address these issues by designing and implementing an Autonomous Sentry Gun system using the CMUCam5 module and Arduino Mega 2560 The system detects and tracks targets automatically, utilizing CMUCam5's vision tracking capabilities to identify objects based on color and The Arduino Mega 2560 serves as the main processing unit, controlling motor movements and firing mechanisms based on data from the camera module.
Test results show that the system can detect and follow targets with high accuracy under various lighting conditions.
The color yellow with RGB code 255, 255, 0 has the longest tracking distance of 450 cm, while the color purple with RGB code 128, 0, 128 has the shortest tracking distance of 250 cm.
This implementation is expected to be applicable in various fields requiring automated security systems.
*Penulis korespondensi:
Eki Ahmad Zaki Hamidi E-mail: ekiahmadzaki@uinsgd.
p-ISSN: 2087-1627, e-ISSN: 2685-9858 Pendahuluan Saat ini, pengembangan teknologi Auto Tracking dan Image Processing telah meluas.
Salah satu area yang memanfaatkan teknologi Autonomous Tracking adalah bidang militer.
Militer menggunakan teknologi Autonomous Tracking dalam sistem persenjataannya.
Penggunaan teknologi Autonomous Tracking dapat diimplementasikan pada mesin persenjataan untuk meningkatkan akurasi dibandingkan dengan personel militer manusia.
Tujuannya adalah agar mesin ini dapat mengurangi keterlibatan manusia dalam situasi penembakan, dengan harapan dapat mengurangi korban yang disebabkan oleh kesalahan manusia .
Beberapa penelitian tentang Autonomous Sentry Gun antara lain .
tentang Portable Sentry Gun yaitu dengan menerapkan teknologi defensif dan otomatisasi.
Serta mempresentasikan desain dan pengembangan senjata penjaga portabel.
Salah satu komponen kunci dari sistem ini adalah deteksi gerakan.
Sebuah sistem deteksi gerakan yang efisien telah dikembangkan menggunakan mikrokontroler tertanam dan kode program.
Sistem yang diusulkan ini juga dapat diatur ke mode operasi otonom, di mana sistem dapat melacak dan menyerang target serta menghancurkannya tanpa campur tangan manusia .
Penelitian, membahas tentang pengembangan dan perancangan robot penjaga semi otonom menggunakan pengontrol aurdino.
Robot ini dinamakan Sentry Gun, karena terdiri dari Gun yang dipasang pada dudukan dan operator juga dapat mengoperasikannya dari lokasi yang Sentry Gun didasarkan pada penelitian terbaru, ia menggunakan kamera resolusi tinggi untuk memindai area target dan pergerakan dapat dideteksi dengan menggunakan perangkat lunak yaitu pemrosesan.
Penelitian lainnya .
, tentang perancangan dan pembuatan sentry gun yang mampu melacak dan menembak sasaran bergerak secara akurat dan cepat dengan mengeksplorasi kinerja turret yang dibuat menggunakan kombinasi pencetakan 3D, pemotongan laser, dan pembuatan bengkel logam.
Subjek dipilih untuk mencakup berbagai aspek bidang teknik yang berkaitan dengan mekatronik, dan untuk tantangan dalam menerapkan dan merancang berbagai sistem yang saling berhubungan agar dapat terlibat secara efektif dengan suatu target.
Turret dibuat sebagai robot dua sumbu yang digerakkan oleh motor stepper, dengan sentry gun yang digerakkan oleh udara terkompresi yang menembakkan pelet airsoft plastik 6 mm menggunakan mekanisme pengaturan waktu untuk penembakan otomatis yang cepat.
Itu dikendalikan oleh sistem yang dipisahkan menjadi dua bagian: PC yang menjalankan perangkat lunak pengenalan wajah dan identifikasi warna serta melakukan perhitungan gerakan melalui python dan komputer mikro Arduino yang menjalankan C yang mengendalikan motor stepper dan perangkat keras lainnya.
Turret dapat secara akurat mengidentifikasi target dalam jarak lima meter dan dengan kecepatan tinggi masuk ke dalam dan menembak target dengan kekuatan yang signifikan.
Dalam penelitian ini yaitu merancang Autonomous Sentry Gun menggunakan Modul CMUCam5 dan Mikrokontroler Arduino Mega 2560 didasarkan pada kebutuhan akan sistem yang dapat secara otomatis mendeteksi, melacak, dan menembak target dengan akurasi tinggi.
Kombinasi antara Modul CMUCam5, yang memiliki kemampuan pengolahan citra yang canggih untuk deteksi target, dan Mikrokontroler Arduino Mega 2560, yang dapat mengoordinasikan gerakan dan tindakan, memberikan solusi yang handal dan efisien.
CMUCam5 menawarkan kemampuan untuk mengenali pola dan objek dalam citra dengan cepat dan akurat, termasuk dalam kondisi pencahayaan yang bervariasi.
Dengan menggunakan modul ini, sistem dapat dengan cepat mengidentifikasi target potensial dalam lingkungan yang dinamis.
Mikrokontroler Arduino Mega 2560 memberikan kontrol dan koordinasi yang diperlukan untuk menjalankan operasi penelusuran dan penembakan.
Dengan kapabilitasnya yang dapat diprogram.
Arduino Mega 2560 dapat menerjemahkan data dari CMUCam5 menjadi pergerakan servo yang presisi untuk mengikuti dan menargetkan objek yang terdeteksi.
Gabungan dari kedua komponen ini memungkinkan pembuatan sistem yang dapat diandalkan dan responsif dalam menanggapi situasi yang berubah dengan cepat, memberikan solusi keamanan yang efektif dalam konteks yang membutuhkan respons instan terhadap ancaman Metode Pada penelitian ini, metode yang digunakan pada modul CMUCam5 melibatkan beberapa tahapan dan teknik untuk mencapai deteksi, pelacakan, dan respons otomatis dari sistem Autonomous Sentry Gun.
Berikut adalah tahapan dan metode yang dilakukan:
Konfigurasi awal CMUCam5.
Inisialisasi Kamera:
Mengatur dan menginisialisasi modul CMUCam5 untuk berfungsi dengan mikrokontroler Arduino Mega 2560.
Ini termasuk pengaturan parameter seperti resolusi gambar, kecepatan frame, dan mode .
Deteksi Obyek.
Menggunakan pengolahan citra untuk mendeteksi objek berdasarkan karakteristik visual seperti warna dan CMUCam5 memiliki kemampuan deteksi warna yang memungkinkan sistem untuk mengidentifikasi objek berdasarkan parameter warna yang telah ditentukan.
Pelacakan Obyek.
Mengaktifkan mode pelacakan pada CMUCam5 untuk mengikuti pergerakan objek yang telah terdeteksi.
Modul ini mampu menghitung posisi .
oordinat X dan Y) dari objek yang bergerak dalam bidang pandang kamera.
Integrasi dengan Mikrokontroler Arduino Mega .
Komunikasi Serial: Mengatur komunikasi serial antara CMUCam5 dan Arduino Mega 2560 untuk mengirim data posisi dan status Arduino menerima data ini dan menginterpretasikannya untuk mengontrol p-ISSN: 2087-1627, e-ISSN: 2685-9858 .
Kontrol Aktuator: Mengimplementasikan Arduino menggerakkan motor servo berdasarkan data posisi dari CMUCam5.
Ini memungkinkan sistem untuk mengarahkan senjata secara otomatis mengikuti objek Respon Otomatis.
Menentukan tindakan yang harus diambil saat objek terdeteksi, seperti mengeluarkan peringatan suara, menyalakan lampu peringatan, atau mengaktifkan mekanisme penembakan.
Pengujian dan Validasi.
Melakukan serangkaian uji coba untuk memastikan sistem berfungsi sesuai dengan desain.
Ini mencakup pengujian deteksi, pelacakan, dan respons dalam berbagai kondisi cahaya dan lingkungan.
Pendekatan ini menggabungkan kemampuan khusus dari kedua perangkat keras tersebut, dengan CMUCam5 fokus pada deteksi dan identifikasi target melalui citra, sementara Arduino Mega 2560 bertanggung jawab untuk mengkoordinasikan gerakan dan tindakan berdasarkan informasi yang diberikan.
Integrasi antara keduanya memungkinkan pembuatan sistem yang efektif dan responsif untuk tujuan penjagaan otomatis, seperti terlihat pada gambar 2.
INPUT
PROSES
OUTPUT
Autonomus Sentry Gun Arduino IDE Modul CMUCam5 Dengan metode tersebut, modul CMUCam5 dalam penelitian ini diintegrasikan dengan mikrokontroler Arduino Mega 2560 untuk menciptakan sistem Autonomous Sentry Gun yang efektif dan efisien dalam mendeteksi, melacak, dan merespons ancaman secara otomatis, seperti pada gambar 1 dibawah ini:
Inisialisasi Kamera Mulai Objek Terdeteksi? Tidak Objek dalam Jangkauan ? Respon Otomatis Power Supply 12 V Motor Servo Motor Servo Elevasi Gambar 2.
Diagram Blok Kerja Sistem Tidak Pelacakan Objek Motor Servo Azimuth Deteksi Objek Tidak Kontrol Aktuator Arduino Mega 2560 Pengujian dan Validasi Selesai Gambar 1.
Alur Metode Penelitian Gambar 1 merupakan alur metodologi penelitian yang digunakan dalam penelitian ini, mulai dari inisialisasi kamera hingga pengujian dan validasi sistem.
Dalam penggunaannya.
CMUCam5 bertanggung jawab untuk mendeteksi dan menganalisis objek/target melalui pemrosesan citra, sedangkan Arduino Mega 2560 mengatur gerakan dan tindakan yang diperlukan berdasarkan informasi yang diperoleh dari CMUCam5.
CMUCam5 digunakan untuk mengambil gambar dari lingkungan sekitar dan mengidentifikasi objek/target yang diinginkan.
Ini dilakukan melalui proses pemrosesan citra yang kompleks untuk mengidentifikasi pola dan fitur yang khas dari objek/target yang ditentukan.
Selanjutnya, informasi yang diperoleh dari CMUCam5, seperti koordinat dan karakteristik target, dikirim ke Mikrokontroler Arduino Mega 2560.
Arduino Mega 2560 kemudian menginterpretasikan informasi ini dan menggerakkan servo motor untuk mengarahkan senjata atau sistem penembakan ke target yang terdeteksi.
Gambar 2 merupakan diagram blok hubungan antara komponen-komponen implementasi Autonomous Sentry Gun menggunakan Modul CMUCam5 dan Mikrokontroler Arduino Mega 2560, beberapa fungsi dari masing-masing komponen saling terhubung yaitu, .
Autonomous Sentry Gun: Merupakan bagian utama dari sistem, bertanggung jawab atas operasi .
Modul CMUCam5: Digunakan untuk mengambil gambar dari lingkungan sekitar dan melakukan pemrosesan citra untuk mendeteksi target.
Mikrokontroler Arduino Mega 2560: Menerima informasi dari Modul CMUCam5 dan mengontrol pergerakan senjata atau sistem penembakan.
Servo Motor: Digunakan untuk mengarahkan senjata atau sistem penembakan ke target yang terdeteksi berdasarkan informasi yang diterima dari Arduino Mega 2560.
Hasil dan Pembahasan Secara umum, prinsip kerja alat ini adalah melacak dan mengikuti objek yang terdeteksi oleh kamera berdasarkan warna objek.
Alat ini menggunakan kamera Pixy CMUCam5 sebagai sensor gambar, yang merupakan generasi ke-5 dari CMUCam dengan prosesor yang sangat CMUCam5 dilengkapi dengan prosesor NXP LPC4330, dual core 204 MHz, dan sensor gambar Omnivision OV9715.
AAy, 1280x800.
Sensor ini dapat diprogram untuk mengirimkan data gambar, mengurangi beban pemrosesan gambar pada mikrokontroler utama.
Dengan demikian, alat dapat mengidentifikasi objek berdasarkan warna secara efisien dan mengikuti pergerakannya tanpa beban berlebih pada mikrokontroler.
p-ISSN: 2087-1627, e-ISSN: 2685-9858 1 Desain Autonomous Sentry Gun Dalam desain autonomous sentry gun, didesain secara skematik seperti pada gambar 2.
Gambar 4.
Model Sentry Gun Gambar 3.
Skematik Sistem Sentry Gun Gambar 3.
menunjukkan skema Sistem Sentry Gun yang terdiri dari:
Kamera Pixy menggunakan komunikasi In Circuit Serial Programming (ICSP) dengan Arduino.
ICSP
merupakan rangkaian PIN yang meliputi MISO.
MOSI.
SCK.
RESET.
VCC, dan GND yang diperlukan untuk input/output kamera Pixy CMUCam5.
PIN ICSP sering disebut sebagai PIN Serial Peripheral Interface (ISP) yang merupakan PIN tambahan untuk input/output pada Bus Master Arduino.
Motor Servo digunakan untuk menggerakkan sumbu x .
dan sumbu y .
menerima pulsa digital sebagai perintah dari Arduino untuk mempertahankan Sentry Gun agar dapat melacak objek yang ditentukan sebelumnya.
Motor Servo membutuhkan tegangan 5 Volt dari sumber eksternal untuk memastikan kinerjanya stabil dan presisi.
Mikrokontroler Arduino Atmega 2560 berperan sebagai penerima input dari kamera Pixy, kemudian input tersebut diolah menjadi perintah untuk mengendalikan motor servo.
Kerangka model Sentry Gun terdiri dari beberapa komponen, termasuk Base Assembly.
Traverse Base Plate.
Traverse Vertical Plate, dan Elevation Pivot.
Dua motor digunakan untuk mengontrol gerakan elevasi dan Motor terhubung dengan gigi sehingga gerakannya menjadi lebih akurat dan ringan.
Bahan yang digunakan untuk membuat kerangka secara keseluruhan adalah Plastik Filament PLA, dan pencetakan dilakukan menggunakan printer 3D Prusa I3, seperti pada gambar 4.
Model Sentry Gun terdiri dari lima bagian utama:
Base Plate Assy berfungsi sebagai dasar Sentry Gun dan menyediakan stator untuk pergerakan gigi dan roda gigi yang terhubung dengan motor sumbu Selain itu, bagian ini juga berfungsi sebagai tempat untuk menempatkan motor.
Traverse Base Assy diputar oleh motor sumbu horizontal dan juga digunakan sebagai tempat untuk menempatkan motor servo sumbu horizontal.
Traverse Vertical Plate berfungsi sebagai tempat untuk menempatkan motor elevasi dan sebagai tempat untuk Elevation Pivot.
Dua pasang bantalan digunakan untuk mengurangi beban kerja motor saat Sentry Gun melakukan elevasi.
Elevation Pivot merupakan tempat untuk meletakkan laser untuk melacak objek.
Elevation Pivot dapat bergerak dalam dua sumbu, yaitu horizontal dan vertikal, sesuai dengan gerakan motor pan dan tilt yang menerima input dari mikrokontroler dan kamera.
Holder Kamera adalah tempat untuk meletakkan kamera sehingga kamera dapat melacak target secara horizontal dan vertikal.
2 Implementasi Autonomous Sentry Gun Implementasi Autonomous Sentry Gun secara keseluruhan mengadopsi konsep gerakan Motor Servo 2 Degree Of Freedom (DOF) karena mencakup gerakan pada dua sumbu, yakni sumbu x .
dan sumbu y .
Motor Servo yang dipakai adalah MG90S dengan gearbox logam untuk memastikan gerakannya lebih presisi.
Gambar 5.
menampilkan perancangan sistem yang telah terintegrasi sepenuhnya, termasuk perangkat lunak, perangkat keras, dan rangka.
Meskipun Model Sentry Gun memiliki dimensi yang lebih kecil dari prototipenya, namun memiliki fungsi yang hampir sama.
Kamera Pixy CMUcam5 menggunakan metode Filter RGB untuk mendeteksi warna, yang dikenal sebagai color code.
Color code adalah program khusus yang digunakan untuk mendeteksi dan mengidentifikasi suatu objek, serta memberikan informasi yang akurat tentang sudut dan ukuran objek.
p-ISSN: 2087-1627, e-ISSN: 2685-9858 Gambar 5.
Tampilan Model Sentry Gun Pengolahan Color Code menggunakan metode Filter RGB ini dilakukan oleh Software PixyMon dengan menggunakan prosesor bawaan kamera Pixy, yaitu NXP, sehingga tidak memberatkan Mikrokontroller dalam proses Pengolahan Citra.
Firmware yang tertanam dalam perangkat lunak PixyMon memungkinkan Mikrokontoller untuk berkomunikasi dengan kamera untuk menggerakkan aktuator melalui komunikasi serial UART.
SPI.
I2C.
USB, atau output digital/analog.
Hal ini memungkinkan Mikrokontroller untuk berkomunikasi dengan Pixy dengan mudah melalui Serial Monitor dan masih memiliki banyak sumber daya CPU yang tersedia untuk tugas lainnya.
Jarak terdekat yang diuji adalah 10 cm, sedangkan jarak terjauhnya adalah 223 cm, diukur dari lensa kamera ke objek.
Dalam percobaan, satu kali kegagalan terjadi saat jarak kurang dari 10 cm atau lebih dari 223 cm.
Gambar 6.
adalah grafik hasil pengujian pelacakan terhadap warna merah.
Sumbu x menunjukkan jumlah pengujian, sedangkan sumbu y menunjukkan rentang jarak yang diuji.
Dari grafik tersebut, terlihat bahwa jarak maksimum yang dapat dilacak adalah 223 cm, sedangkan jarak minimumnya adalah kurang dari 10 cm.
Gambar 7 menampilkan tampilan Serial Monitor Arduino yang menunjukkan hasil output dari kamera melalui perangkat lunak PixyMon.
Serial Monitor menampilkan koordinat piksel sumbu x dan y bersama dengan lebar dan tinggi objek.
Koordinat piksel x dan y kemudian diubah menjadi gerakan Motor Servo melalui sebuah program berdasarkan data yang ditampilkan di Serial Monitor.
3 Pengujian Sistem Autonomous Sentry Gun Metode pengujian dengan RGB dipilih berdasarkan keandalannya dalam mendeteksi dan melacak objek berdasarkan warna, kesederhanaan implementasi, dan dukungan luas dari perangkat keras seperti CMUCam5.
Dengan menggunakan ruang warna RGB, sistem dapat beroperasi secara real-time, memberikan hasil yang akurat, dan dapat dengan mudah disesuaikan untuk berbagai kondisi lingkungan.
Pengujian sistem Autonomous Sentry Gun mencakup evaluasi kinerja kamera Pixy CMUCam5 dalam menangkap objek serta kinerja Motor Servo.
Pengujian kamera dan Motor Servo melibatkan proses pelacakan objek, pelacakan warna RGB, serta pelacakan objek RGB dengan kontras Tracking Objek Berwarna Merah Pengujian pelacakan kamera terhadap warna merah dengan kode warna RGB 255, 0, 0, dan ukuran keliling objek sebesar 54 cm2.
Warna Merah Merah Merah Merah Merah Tabel 1.
Tracking Objek Merah
Kode
Kode
Luas Jarak
Warna
Warna
Benda Cm
RGB
Hex
Cm2
255,0,0 #FF0000 54
255,0,0 #FF0000 54
255,0,0 #FF0000 54
255,0,0 #FF0000 54
255,00 #FF0000 54
Gambar 6.
Pengujian Warna Merah Gambar 7.
Serial Monitor Arduino Tracking Objek Berwarna Hijau Pengujian dilakukan untuk melacak warna hijau muda dengan kode warna RGB 200, 250, 200, dan ukuran keliling objek sebesar 42 cm2.
Hasil Gagal Tabel 2.
Tracking Objek Hijau
Kode
Kode
Luas Jarak Ha Warna
Warna
Warna
Benda
RGB
Hex Cm2 Hijau 200,250,200 #C8FAC8 42 Hijau 200,250,200 #C8FAC8 42 Hijau 200,250,200 #C8FAC8 42 Hijau 200,250,200 #C8FAC8 42 Gagal Hijau 200,250,200 #C8FAC8 42 Gagal p-ISSN: 2087-1627, e-ISSN: 2685-9858 Jarak terdekat yang diuji untuk pelacakan objek berwarna hijau muda dengan kode RGB 200, 250, 200 dan luas objek 42 cmA adalah 10 cm, sementara jarak terjauhnya adalah 205 cm, diukur dari lensa kamera ke objek.
Dari beberapa kali percobaan, terjadi tiga kali kegagalan pada jarak kurang dari 10 cm, 210 cm, dan 220 cm.
Gambar 8 menampilkan grafik hasil pengujian pelacakan warna hijau.
Sumbu x menunjukkan jumlah pengujian, sementara sumbu y menunjukkan rentang jarak yang diuji.
Dari grafik tersebut, terlihat bahwa jarak maksimum yang dapat dilacak adalah 205 cm, sedangkan jarak minimumnya adalah kurang dari 10 cm.
Jarak terdekat yang diuji untuk pelacakan objek berwarna biru dengan kode RGB 80, 90, 200 adalah 10 cm, sementara jarak maksimumnya adalah 197 cm, diukur dari lensa kamera ke objek.
Dari beberapa kali percobaan, terdapat tiga kali kegagalan pada jarak kurang dari 10 cm, 210 cm, dan 220 cm.
Gambar 10.
adalah grafik hasil pengujian pelacakan warna biru.
Sumbu x menunjukkan jumlah pengujian, sementara sumbu y menunjukkan rentang jarak yang diuji.
Dari grafik tersebut, terlihat bahwa jarak maksimum yang dapat dilacak adalah 197 cm dan jarak minimumnya adalah kurang dari 10 cm.
Gambar 8.
Pengujian Warna Hijau Gambar 10.
Pengujian Warna Biru Gambar 9.
Serial Monitor Arduino Gambar 9 menunjukkan layar Serial Monitor Arduino yang menampilkan hasil output dari kamera melalui perangkat lunak PixyMon.
Layar Serial Monitor menampilkan koordinat piksel sumbu x dan y bersama dengan lebar dan tinggi objek.
Koordinat piksel x dan y kemudian diubah menjadi gerakan Motor Servo melalui sebuah program berdasarkan data yang ditampilkan di Serial Monitor.
Tracking Objek Berwarna Biru Pengujian dilakukan untuk melacak warna biru dengan kode warna RGB 80, 90, 200, dan ukuran keliling objek sebesar 30 cm2.
Tabel 3.
Tracking Objek Biru
Kode
Kode
Luas Jarak Ha Warna
Warna
Warna
Benda
RGB
Hex Cm2 Biru 80,90,200 #505AC8 30 Biru 80,90,200 #505AC8 30 Biru 80,90,200 #505AC8 30 Biru 80,90,200 #505AC8 30 Gagal Biru 80,90,200 #505AC8 30 Gagal Gambar 11.
Serial Monitor Arduino Gambar 11.
menampilkan layar Serial Monitor Arduino yang menunjukkan hasil output dari kamera melalui aplikasi PixyMon.
Layar Serial Monitor menampilkan koordinat piksel sumbu x dan y serta lebar dan tinggi objek.
Koordinat piksel x dan y tersebut kemudian diubah menjadi gerakan Motor Servo melalui program berdasarkan data yang ditampilkan di Serial Monitor.
Tracking Objek Berwarna Kuning Warna yang dijadikan target adalah kuning dengan nilai kode RGB 255, 255, 0 dan ukuran keliling objek sebesar 415 cm2.
Tabel 4.
Tracking Objek Kuning Kode
Kode
Luas Jarak Ha Warna
Warna
Warna
Benda
RGB
Hex Cm2 1 Kuning 255,255,0 #f00 165 Gagal 2 Kuning 255,255,0 #f00 165 3 Kuning 255,255,0 #f00 165 4 Kuning 255,255,0 #f00 165 5 Kuning 255,255,0 #f00 165 Gagal p-ISSN: 2087-1627, e-ISSN: 2685-9858 Dalam pengujian pelacakan objek berwarna kuning, diperoleh jarak terdekat sebesar 10 cm, dan jarak terjauh sebesar 430 cm, diukur dari lensa kamera ke objek.
Gambar 12 menampilkan grafik hasil pengujian pelacakan terhadap warna kuning.
Sumbu x menunjukkan jumlah pengujian, sementara sumbu y menunjukkan rentang jarak yang diuji.
Dari grafik tersebut, terlihat bahwa jarak maksimum yang dapat dilacak adalah 430 cm, sedangkan jarak minimumnya adalah kurang dari 10 cm.
Gambar 14.
Pengujian Warna Ungu Gambar 12.
Pengujian Warna Kuning Gambar 15.
Serial Monitor Arduino Gambar 13.
Serial Monitor Arduino Gambar 13.
menunjukkan layer Serial Monitor menampilkan koordinat piksel sumbu x dan y serta lebar dan tinggi objek.
Koordinat piksel x dan y tersebut kemudian diubah menjadi gerakan Motor Servo melalui program berdasarkan data yang ditampilkan di Serial Monitor.
Tracking Objek Berwarna Ungu Warna yang dijadikan target adalah ungu dengan nilai kode RGB 128, 0, 128 dan ukuran keliling objek sebesar 415 cm2.
Tabel 5.
Tracking Objek Ungu
Kode
Kode
Luas Jarak Ha Warna
Warna
Warna
Benda
RGB
Hex Cm2 1 Ungu 128,0,128 #800080 165 Gagal 2 Ungu 128,0,128 #800080 165 3 Ungu 128,0,128 #800080 165 4 Ungu 128,0,128 #800080 165 Gagal 5 Ungu 128,0,128 #800080 165 Gagal Dalam pengujian pelacakan objek berwarna ungu dengan kode RGB 128, 0, 128, diperoleh jarak terdekat sebesar 10 cm dan jarak terjauh sebesar 340 cm, diukur dari lensa kamera ke objek.
Gambar 14 menampilkan grafik hasil pengujian pelacakan terhadap warna ungu.
Sumbu x menunjukkan jumlah pengujian, sementara sumbu y menunjukkan rentang jarak yang diuji.
Dari grafik tersebut, terlihat bahwa jarak maksimum yang dapat dilacak adalah 340 cm, sedangkan jarak minimumnya adalah kurang dari 10 cm.
Gambar 15 menunjukkan layar Serial Monitor Arduino yang menampilkan hasil output dari kamera melalui perangkat lunak PixyMon.
Serial Monitor menampilkan koordinat piksel sumbu x dan y serta lebar dan tinggi objek.
Data koordinat piksel x dan y tersebut kemudian diubah menjadi gerakan Motor Servo melalui sebuah program berdasarkan keluaran serial monitor tersebut.
4 Analisa dan Pembahasan Sistem Autonomous Sentry Gun Dari pengujian pelacakan kamera, menunjukkan bahwa kinerja pelacakan berhubungan langsung dengan ukuran target.
semakin besar target, semakin jauh jarak pelacakan.
Analisis juga menunjukkan bahwa warna target memengaruhi jarak pelacakan: semakin terang warna yang digunakan, semakin jauh jarak pelacakan, dan sebaliknya.
Hal ini karena proses pengolahan citra akan lebih mudah mendeteksi citra, sehingga filter warna target menjadi lebih akurat, dan metode black masking lebih mudah dalam membedakan warna target yang terang.
Warna merah memiliki jarak pelacakan tertinggi, mencapai 223 cm,.
Hal ini disebabkan oleh dimensi besar target, dengan luas benda mencapai 54 cmA, sehingga proses pengolahan citra menjadi lebih mudah untuk ditangkap dan diolah.
Secara khusus, warna merah memiliki nilai RGB 255,0,0 dan nilai HSV 0A (Hu.
, 100% (Saturatio.
, dan 100% (Valu.
Metode pengolahan citra RGB Filter dipengaruhi oleh nilai HSV warna tersebut, p-ISSN: 2087-1627, e-ISSN: 2685-9858 yang mengakibatkan penurunan Threshold dan penyesuaian intensitas cahaya di sekitar objek.
Hal ini membentuk metode pelacakan Black Mask sehingga setiap warna memiliki tingkat kepresisian pelacakan yang berbeda.
Proses pengolahan citra oleh perangkat lunak PixyMon dan kamera Pixy CMUCam5 dalam pelacakan objek berdasarkan warna melibatkan penyesuaian threshold dan intensitas cahaya dari kamera.
Misalnya, jika objek yang akan dilacak adalah warna merah, maka nilai threshold dan intensitas cahaya di sekitar objek akan sedikit Hal ini bertujuan agar warna merah menjadi lebih terlihat karena lingkungan sekitarnya akan Sebagai contoh lain, jika tujuannya adalah melacak objek berwarna hitam, maka filter RGB yang digunakan akan berupa greyscale, dan nilai threshold serta intensitas cahaya akan dikurangi hingga batas minimum.
Secara analogi, ini mirip dengan menambahkan topeng hitam pada proses pengolahan citra, sehingga objek berwarna gelap akan terlihat lebih putih dibandingkan dengan latar belakangnya.
Dengan menggunakan metode RGB yang ditingkatkan melalui proses enhancement citra, sistem deteksi dan pelacakan objek dapat berfungsi dengan lebih akurat dan Penggunaan enhancement meningkatkan kontras, mengurangi noise, dan menajamkan warna, yang semuanya berkontribusi pada deteksi objek yang lebih efektif oleh modul CMUCam5.
Hasil pengujian menunjukkan bahwa metode ini meningkatkan akurasi dan keandalan sistem, untuk aplikasi Autonomous Sentry Gun.
Serial Monitor Arduino menampilkan hasil output dari kamera melalui perangkat lunak PixyMon.
Layar Serial Monitor menunjukkan koordinat piksel sumbu x dan y bersama dengan lebar dan tinggi objek.
Koordinat piksel x dan y ini kemudian diubah menjadi gerakan Motor Servo melalui sebuah program berdasarkan data yang ditampilkan di Serial Monitor.
Kamera memiliki resolusi 640 x 400 pixel dan memiliki kecepatan pemrosesan gambar sebesar 20 ms.
Koordinat piksel x dan y ini merupakan hasil olahan blok yang kemudian digunakan oleh Arduino untuk menggerakkan Motor Servo menggunakan program yang telah dimasukkan ke dalam Arduino.
Pada pengujian pelacakan kamera yang terintegrasi dengan motor servo, hasil analisis menunjukkan bahwa pergerakan motor servo pada sumbu x dan sumbu y dipengaruhi oleh kinerja pengolahan citra gambar.
Pengolahan citra menghasilkan output serial monitor berupa koordinat piksel x dan y dari target, yang selanjutnya digunakan untuk menggerakkan motor servo.
Pengujian ini melibatkan variasi jarak, dan ditemukan bahwa kemampuan pengolahan citra dipengaruhi oleh kecerahan warna target.
semakin terang warnanya, semakin mudah kamera menangkap citra.
Selanjutnya.
PixyMon akan mengolah citra dengan lebih akurat dan presisi menggunakan metode RGB Filter, serta metode black masking yang lebih mudah membedakan warna target yang Warna dengan jarak pelacakan tertinggi adalah kuning, dengan jarak maksimum mencapai 450 cm.
Hal ini disebabkan karena target warna kuning memenuhi unsur kecerahan yang tinggi.
Warna kuning memiliki nilai kode RGB 255, 255, 0 dan kode HSV 60A (Hu.
, 100% (Saturatio.
, 100% (Valu.
Dan Warna dengan jarak tracking terendah yaitu ungu dengan jarak maksimum yaitu 340 cm.
Hal tersebut dikarenakan objek target warna ungu memiliki karakteristik warna gelap.
Kode RGB untuk warna Ungu yaitu 128, 0, 128 memiliki nilai HSV sebagai berikut 300A (Hu.
, 100% (Saturatio.
, 50% (Valu.
Kesimpulan Keakuratan pengolahan citra menggunakan warna RGB bergantung pada nilai kode RGB dari warna yang dijadikan target.
Semakin terang warna tersebut, semakin akurat dan jauh sistem pelacakan, sementara jika warna tersebut semakin gelap, sistem pelacakan menjadi kurang akurat dan jaraknya lebih dekat.
Berdasarkan hasil pengujian, ditemukan bahwa warna yang diolah citranya dengan akurat dan dapat dilacak hingga jarak terjauh adalah warna kuning dengan kode RGB 255, 255, 0.
Warna ini memiliki luas area warna sebesar 415 cmA, yang menghasilkan jarak pelacakan terjauh sejauh 450 cm.
Dan ditemukan bahwa warna dengan pengolahan citra yang paling akurat dan dapat dilacak hingga jarak terjauh adalah warna ungu dengan kode RGB 128, 0, 128.
Warna ini memiliki luas area warna sebesar 415 cmA, yang menghasilkan jarak terjauh pelacakan sejauh 250 cm.
Untuk mendeteksi warna objek, parameter utama yang digunakan adalah hue dari warna tersebut.
Langkah pertama adalah mengonversi nilai warna objek dari sistem RGB ke HSV .
ue-saturation-valu.
Pada sistem warna RGB, intensitas pencahayaan di sekitar objek dapat memengaruhi warna objek secara signifikan.
Namun, pada parameter hue dalam sistem warna HSV, intensitas pencahayaan tidak mempengaruhi warna objek.
Kondisi pencahayaan hanya akan memengaruhi parameter saturation dan value dalam sistem warna HSV.
Ucapan Terimakasih Terima kasih kepada Pusat Penelitian dan Penerbitan UIN Sunan Gunung Djati Bandung atas support yang diberikan dalam melaksanakan penelitian ini.
Daftar Pustaka